JP2007177192A - Transparent film and its production process, polarizing plate and image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、優れた耐擦傷性および脆性を有する透明フィルムおよび十分な反射防止能を有しながら耐擦傷性をより向上した透明フィルムとその製造方法とに関する。更には、該透明フィルムを用いた、偏光板および画像表示装置に関する。 The present invention relates to a transparent film having excellent scratch resistance and brittleness, a transparent film having a sufficient antireflection ability and further improved scratch resistance, and a method for producing the same. Furthermore, the present invention relates to a polarizing plate and an image display device using the transparent film.
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)や液晶表示装置(LCD)のようなディスプレイ装置において、透明支持体上に透明なハードコート層と呼ばれる層を設けたフィルムをディスプレイ画像面に貼り付けることがほとんどである。一般的に、ハードコート層とは多官能基を有するモノマーの入った液に光重合開始剤を配合し、塗布乾燥したのち、UV光などの電離放射線照射によって硬化させて得られる層である。昨今は、ディスプレイ画像の背景の映り込みを防止し、視認性を向上するために防眩性を有する透明フィルムや、反射防止機能を有する透明フィルムが多く用いられている。 In a display device such as a cathode ray tube display (CRT), plasma display (PDP), electroluminescence display (ELD) or liquid crystal display (LCD), a layer called a transparent hard coat layer is provided on a transparent support. In most cases, the film is attached to the display image surface. In general, the hard coat layer is a layer obtained by blending a liquid containing a monomer having a polyfunctional group with a photopolymerization initiator, coating and drying, and then curing by irradiation with ionizing radiation such as UV light. In recent years, a transparent film having an antiglare property and a transparent film having an antireflection function are often used in order to prevent reflection of a background of a display image and improve visibility.
一般的に防眩性のフィルムは、外光を乱反射させるためにフィルム表面(ハードコート層表面の場合が多い)に意図的に凹凸が形成されたものであり、また反射防止機能を有する透明フィルムは、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、ハードコート層の表面にそれより低屈折率な薄膜を設け、光学干渉の原理を用いて反射率を低減したものである。防眩性と反射防止の両方の機能を備えた透明フィルムも上市されている。
そういった透明フィルムは、ディスプレイの最表面に配置されるため、ユーザーが画像表示前面を清掃用具などで擦る場合があり、傷がつきやすい。そのため、ハードコート層の膜強度を高めること、ハードコート層を厚くすることが耐擦傷性の観点で重要である。
ところが、こうして設計されたハードコート層は柔軟性が不十分で脆性が悪く、透明フィルムのハンドリング過程で折り曲げられると、割れ(クラック)が生じることがあり、耐擦傷性とこの脆性の両立が困難であった。
In general, an antiglare film is a film in which irregularities are intentionally formed on the film surface (often the hard coat layer surface) in order to diffusely reflect external light, and has a reflection preventing function. In this method, a thin film having a lower refractive index is provided on the surface of the hard coat layer in order to prevent contrast reduction and image reflection due to reflection, and the reflectivity is reduced using the principle of optical interference. Transparent films having both antiglare and antireflection functions are also on the market.
Since such a transparent film is disposed on the outermost surface of the display, the user may rub the front surface of the image display with a cleaning tool or the like, and is easily damaged. Therefore, increasing the film strength of the hard coat layer and increasing the thickness of the hard coat layer are important from the viewpoint of scratch resistance.
However, the hard coat layer designed in this way is insufficiently flexible and poor in brittleness, and may be cracked when bent during the handling process of the transparent film, making it difficult to achieve both scratch resistance and brittleness. Met.
一方、光重合開始剤の一つとして、活性ハロゲン化合物が知られており、例えば特許文献1及び2に開示されている。しかし、これらの特許は、カラーフィルター用途に限定した特許であり、上記のようなハードコート層の形成について言及していなかった。 On the other hand, active halogen compounds are known as one of photopolymerization initiators, and are disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2. However, these patents are patents limited to color filter applications and do not mention formation of the hard coat layer as described above.
他方で、一般的に反射防止フィルムは、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様にディスプレイの最表面に配置される。そのため、傷がつく確立が高く、優れた耐擦性を付与することが重要な課題であった。 On the other hand, in general, the antireflection film is disposed on the outermost surface of the display so as to reduce the reflectance by using the principle of optical interference in order to prevent contrast reduction and image reflection due to reflection. For this reason, the establishment of scratches is high, and imparting excellent abrasion resistance was an important issue.
このような反射防止フィルムは、一般的に、最表面に適切な膜厚の低屈折率層、場合により支持体(基材)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形成す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。また反射防止フィルムはディスプレイの最表面に用いられるため高い耐擦傷性が要求される。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 generally has a low-refractive index layer having an appropriate thickness on the outermost surface, and optionally a high-refractive index layer, a medium-refractive index layer, and a hard coat between the support (base material). It can be produced by forming a layer or the like. 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 of the display, high scratch resistance is required. 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、フッ素原子を導入する、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 and lowering the density (introducing voids), but both are in the direction that the film strength and adhesion are impaired and the scratch resistance is lowered, and low Reconciling refractive index and high scratch resistance has been a difficult task.
特許文献3〜5には、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 Documents 3 to 5 describe means for improving the scratch resistance by reducing the coefficient of friction on the coating surface by introducing a polysiloxane structure into the fluorine-containing polymer. 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6には低酸素濃度で光硬化樹脂を硬化させることで硬度があがることが記載されている。しかしながら反射防止フィルムをウェッブで効率よく製造するためには、窒素置換できる濃度に限界があり、満足する硬度を得ることができなかった。
特許文献7〜12には、窒素置換するための具体的な手段が記載されているが、低屈折率層のような薄膜を十分に硬化するまでに酸素濃度を下げるためには、多量の窒素が必要であり、製造コストが上がってしまうという問題があった。
また特許文献13には熱ロール表面に巻きつけて電離放射線を照射する方法が記載されているが、これも低屈折率層のような特殊な薄膜を十分に硬化するまでに硬化するには不十分であった。
On the other hand, Patent Document 6 describes that the hardness is increased by curing a photocurable resin at a low oxygen concentration. However, in order to efficiently produce an antireflection film with a web, there is a limit to the concentration at which nitrogen can be replaced, and satisfactory hardness cannot be obtained.
Patent Documents 7 to 12 describe specific means for substituting nitrogen. However, in order to reduce the oxygen concentration until the thin film such as the low refractive index layer is sufficiently cured, a large amount of nitrogen is used. There is a problem that the manufacturing cost increases.
さらに特許文献14には、従来の活性ハロゲン化合物が昇華性または悪臭を伴うことを回避するための新規化合物が記載されているが、これらの新規化合物はフォトレジストの系でアルカリ可溶性バインダーと組み合わせて用いるものであった。
本発明の目的は、十分な耐擦傷性と脆性を両立したハードコート層を有する透明フィルムおよび十分な反射防止性能を有しながら耐擦傷性がより向上した透明フィルムを提供することである。また、本発明の他の目的は、そのような透明フィルムの製造方法を提供することである。
本発明の他の目的は、前記透明フィルムを具備した、偏光板及び画像表示装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a transparent film having a hard coat layer having both sufficient scratch resistance and brittleness, and a transparent film having improved scratch resistance while having sufficient antireflection performance. Another object of the present invention is to provide a method for producing such a transparent film.
Another object of the present invention is to provide a polarizing plate and an image display device provided with the transparent film.
本発明者は、鋭意検討の結果、活性ハロゲン化合物をハードコート層などの硬化層形成のための光重合開始剤として用いると、電離放射線による硬化工程において酸素による阻害を受けにくいため、厚みの方向に重合密度が均一なハードコート層、すなわち、脆性、密着性、耐擦傷性が良好なハードコート層が得られることを見出した。
また、活性ハロゲン化合物が低屈折率層形成にも適していることを見出した。
以下の構成により本発明の上記目的が達成される。
As a result of intensive studies, the present inventor has found that when an active halogen compound is used as a photopolymerization initiator for forming a hard layer such as a hard coat layer, it is difficult to be inhibited by oxygen in the curing step by ionizing radiation. In addition, it was found that a hard coat layer having a uniform polymerization density, that is, a hard coat layer having good brittleness, adhesion, and scratch resistance can be obtained.
Moreover, it discovered that an active halogen compound was suitable also for low refractive index layer formation.
The above object of the present invention is achieved by the following configuration.
1.透明支持体上に少なくともハードコート層を有する透明フィルムであって、該ハードコート層が、電離放射線硬化性化合物および少なくとも一種の活性ハロゲン化合物を含む塗布組成物を透明支持体上に塗布および乾燥した後、電離放射線照射によって硬化させてなる層であることを特徴とする透明フィルム。
2.前記電離放射線硬化性化合物が、二個以上のエチレン性不飽和基を有する化合物であることを特徴とする上記1に記載の透明フィルム。
3.上記1または2のハードコート層を形成する塗布組成物が、更に平均粒径0.5〜10.0μmの透光性粒子を含むことを特徴とする透明フィルム。
4.上記2または3のハードコート層を形成する塗布組成物が、更に電離放射線硬化性化合物に対する良溶媒および貧溶媒を含むことを特徴とする透明フィルム。
5.前記ハードコート層表面の中心線平均粗さRaが0〜0.5μmであることを特徴とする上記3または4に記載の透明フィルム。
6.前記ハードコート層の表面ヘイズが0〜40%であることを特徴とする上記3〜5の何れかの項に記載の透明フィルム。
7.上記1〜6のいずれかの項に記載のハードコート層の透明支持体とは反対側に、ハードコート層よりも屈折率が0.05以上小さい低屈折率層を有することを特徴とする透明フィルム。
8.前記低屈折率層が含フッ素ポリマーを含有する塗布組成物を用いて形成されたことを特徴とする上記7に記載の透明フィルム。
9.前記含フッ素ポリマーが、下記一般式1又は一般式2で表わされる熱硬化性および/または電離放射線硬化性の含フッ素ポリマーであることを特徴とする上記8に記載の透明フィルム。
〔一般式1中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、mは0または1を表す。Xは水素原子またはメチル基を表す。Aは任意のビニルモノマーの重合単位を表し、単一成分であっても複数の成分で構成されていてもよい。また、シリコーン部位を含んでいても良い。x、y、zはそれぞれの構成成分のモル%を表し、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。但し、x+y+z=100である。〕
1. A transparent film having at least a hard coat layer on a transparent support, wherein the hard coat layer is coated and dried with a coating composition containing an ionizing radiation curable compound and at least one active halogen compound on the transparent support. A transparent film characterized by being a layer formed by ionizing radiation irradiation.
2. 2. The transparent film as described in 1 above, wherein the ionizing radiation curable compound is a compound having two or more ethylenically unsaturated groups.
3. A transparent film, wherein the coating composition forming the hard coat layer of 1 or 2 further contains translucent particles having an average particle size of 0.5 to 10.0 μm.
4). A transparent film, wherein the coating composition for forming the hard coat layer of 2 or 3 further comprises a good solvent and a poor solvent for the ionizing radiation curable compound.
5. 5. The transparent film as described in 3 or 4 above, wherein the center line average roughness Ra of the hard coat layer surface is from 0 to 0.5 μm.
6). 6. The transparent film as described in any one of 3 to 5 above, wherein the hard coat layer has a surface haze of 0 to 40%.
7). Transparent having a low refractive index layer having a refractive index smaller than that of the hard coat layer by 0.05 or more on the side opposite to the transparent support of the hard coat layer described in any one of 1 to 6 above the film.
8). 8. The transparent film as described in 7 above, wherein the low refractive index layer is formed using a coating composition containing a fluorine-containing polymer.
9. 9. The transparent film as described in 8 above, wherein the fluoropolymer is a thermosetting and / or ionizing radiation curable fluoropolymer represented by the following general formula 1 or general formula 2.
[In General Formula 1, L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, and m represents 0 or 1. X represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a polymerization unit of any vinyl monomer, and may be a single component or a plurality of components. Moreover, the silicone site | part may be included. x, y, and z represent mol% of each constituent component, and represent values satisfying 30 ≦ x ≦ 60, 5 ≦ y ≦ 70, and 0 ≦ z ≦ 65. However, x + y + z = 100. ]
一般式2
General formula 2
一般式2においてRは炭素数1〜10のアルキル基、又は一般式1に示すエチレン性不飽和基(-O(C=O)C(-X)=CH2)を表す。
mは1≦m≦10の整数を表し、nは2≦n≦10の整数を表す。
Bは任意のビニルモノマーから導かれる繰返し単位を表わし、単一組成であっても複数の組成によって構成されていても良い。また、シリコーン部位を含んでいても良い。
x、y、z1およびz2はそれぞれの繰返し単位のmol%を表わし、x及びyは、それぞれ30≦x≦60、0≦y≦70を満たす。z1及びz2は、1≦z1≦65、1≦z2≦65を満たす。ただし、x+y+z1+z2=100である。
10.前記低屈折率層を形成する塗布組成物が、ポリシロキサン含有ビニル単量体を含有することを特徴とする上記7〜9のいずれかに記載の透明フィルム。
11.前記ポリシロキサン含有ビニル単量体が、下記一般式Iで表わされることを特徴とする上記10に記載の透明フィルム。
In General Formula 2, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an ethylenically unsaturated group (—O (C═O) C (—X) ═CH 2 ) represented by General Formula 1.
m represents an integer of 1 ≦ m ≦ 10, and n represents an integer of 2 ≦ n ≦ 10.
B represents a repeating unit derived from an arbitrary vinyl monomer, and may be composed of a single composition or a plurality of compositions. Moreover, the silicone site | part may be included.
x, y, z1, and z2 represent mol% of each repeating unit, and x and y satisfy 30 ≦ x ≦ 60 and 0 ≦ y ≦ 70, respectively. z1 and z2 satisfy 1 ≦ z1 ≦ 65 and 1 ≦ z2 ≦ 65. However, x + y + z1 + z2 = 100.
10. The transparent film as described in any one of 7 to 9 above, wherein the coating composition for forming the low refractive index layer contains a polysiloxane-containing vinyl monomer.
11. 11. The transparent film as described in 10 above, wherein the polysiloxane-containing vinyl monomer is represented by the following general formula I.
一般式Iにおいて、R1、R2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。Pは10〜500の整数を表す。R3、R4、R5は同一で
あっても異なっていてもよく、水素原子または1価の有機基を表し、R6は水素原子またはメチル基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表し、nは0または1を表す。
12.前記低屈折率層が中空シリカ微粒子を含有していることを特徴とする上記7〜11のいずれかに記載の透明フィルム。
13.上記7〜12のいずれか1項に記載の低屈折率層が、電離放射線硬化性化合物および少なくとも一種の活性ハロゲン化合物を含む塗布組成物を透明支持体上に塗布および乾燥した後、電離放射線照射によって硬化させてなる層であることを特徴とする透明フィルム。
14.前記透明支持体と該ハードコート層の間に帯電防止層を有することを特徴とする上記1〜13のいずれか1項に記載の透明フィルム。
15.前記活性ハロゲン化合物が下記一般式(1)〜(4)で表わされる化合物であることを特徴とする上記1または13に記載の透明フィルム。
In the general formula I, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. P represents an integer of 10 to 500. R 3 , R 4 and R 5 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. L represents a single bond or a divalent linking group, and n represents 0 or 1.
12 The transparent film as described in any one of 7 to 11 above, wherein the low refractive index layer contains hollow silica fine particles.
13. The low refractive index layer according to any one of the above 7 to 12 is coated with an ionizing radiation curable compound and at least one active halogen compound on a transparent support and dried, and then irradiated with ionizing radiation. A transparent film characterized in that it is a layer formed by curing.
14 14. The transparent film as described in any one of 1 to 13 above, wherein an antistatic layer is provided between the transparent support and the hard coat layer.
15. 14. The transparent film as described in 1 or 13 above, wherein the active halogen compound is a compound represented by the following general formulas (1) to (4).
一般式(1)において、Xはハロゲン原子を表す。Yは−CX3、−NH2、−NHR′、−NR′2、−OR′を表す。ここにR′はアルキル基、アリール基を表す。またRは、
−CX3、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、置換アルケニル
基を表す。
In the general formula (1), X represents a halogen atom. Y is -CX 3, -NH 2, -NHR ' , - NR' represents a 2, -OR '. Here, R ′ represents an alkyl group or an aryl group. R is
—CX 3 represents an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, or a substituted alkenyl group.
一般式(2)において、Aはフェニル基、ナフチル基、置換フェニル基または置換ナフチル基を表す。ここで置換基とはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基もしくはメチレンジオキシ基である。Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。 In the general formula (2), A represents a phenyl group, a naphthyl group, a substituted phenyl group or a substituted naphthyl group. Here, the substituent is a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, or a methylenedioxy group. Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
一般式(3)において、Wは無置換もしくは置換されたフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、フェニル基の置換基はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基の数はハロゲン原子のときは1つ又は2つであり、その他の場合は1つである。Xは水素原子、フェニル基又は炭素数
1〜3のアルキル基を表す。Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
In the general formula (3), W represents an unsubstituted or substituted phenyl group or an unsubstituted naphthyl group, and the substituent of the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or It is a C1-C4 alkoxy group. The number of substituents is one or two for a halogen atom, and one for the other. X represents a hydrogen atom, a phenyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
一般式(4)において、Aは無置換もしくは置換されたフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、フェニル基の置換基はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基の数はハロゲン原子のときは1つ又は2つであり、その他の場合は1つである。Xは水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アリル基を表す。Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
16.透明支持体上に少なくとも反射防止層とハードコート層を有する透明フィルムであって、該反射防止層が、上記15に記載の活性ハロゲン化合物の少なくとも1種と電離放射線硬化性化合物を含有する組成物を電離放射線照射によって硬化させてなる層であることを特徴とする透明フィルム。
17.透明支持体上に少なくともハードコート層および/または反射防止層を有する透明フィルムの製造方法であって、下記(1)の工程と、(2)の工程または(3)の工程とによって、支持体上に積層される層の少なくとも1層を形成する工程を有することを特徴とする透明フィルムの製造方法。
(1)連続的に走行する、支持体を含むウェッブ上に、少なくとも1種の活性ハロゲン化合物および電離放射線硬化性化合物を含む塗布液を塗布及び乾燥し、塗布層を形成する工程、
(2)前記ウェッブ上の塗布層に、酸素濃度3体積%以下の雰囲気下で電離放射線を0.5秒以上照射することにより、塗布層を硬化する工程、
(3)前記ウェッブ上の塗布層を加熱しながら、酸素濃度3%以下の雰囲気下で電離放射線照射を0.5秒以上照射して塗布層を硬化する工程。
18.上記17の前記塗布層を形成する工程(1)の後に、(4)前記ウェッブ上の塗布層を加熱することにより塗布層を加熱硬化する工程、を設け、引き続き前記工程(2)または工程(3)を設けることを特徴とする透明フィルムの製造方法。
19.上記17または18に記載の透明フィルムの製造方法において、前記連続的に走行する、工程(1)または工程(4)を経た塗布層を有するウェッブを、不活性ガスを注入して低酸素濃度にした前室に搬入し、さらに前記ウェッブを、前記前室と連続して設置された不活性ガスを注入した酸素濃度3体積%以下の電離放射線反応室に搬入し、前記電離放射線反応室内で塗布層の硬化工程を行うことを特徴とする透明フィルムの製造方法。
20.上記19に記載の透明フィルムの製造方法において、前記電離放射線反応室に注入された不活性ガスが、前記電離放射線反応室の少なくともウェッブ入り口側から吹き出すようにしたことを特徴とする透明フィルムの製造方法。
21.前記塗布層の硬化工程(2)または(3)において、酸素濃度3体積%以下の雰囲気下でウェッブ上の塗布層に前記電離放射線を複数回照射し、且つ、そのうちの少なくとも2回の電離放射線照射を、連続した酸素濃度3体積%以下の電離放射線反応室で行うことを特徴とする上記19または20に記載の透明フィルムの製造方法。
22.前記電離放射線反応室および前室のウェッブ入り口側を構成する面の少なくとも一方において、ウェッブ上の塗布層表面とのギャップが0.2〜15mmであることを特徴とする上記19〜21のいずれかに記載の透明フィルムの製造方法。
23.前記電離放射線反応室および前室のウェッブ入り口側を構成する面の少なくとも一方において、前記ウェッブ入り口側を構成する面の少なくとも一部が可動となっており、ウェッブを接合した接合部材通過時に、少なくとも接合部材の厚み分を逃げる構成となっていることを特徴とする上記19〜22のいずれかに記載の透明フィルムの製造方法。
In the general formula (4), A represents an unsubstituted or substituted phenyl group or an unsubstituted naphthyl group, and the substituent of the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or It is a C1-C4 alkoxy group. The number of substituents is one or two for a halogen atom, and one for the other. X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, or an allyl group. Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
16. A transparent film having at least an antireflection layer and a hard coat layer on a transparent support, wherein the antireflection layer comprises at least one active halogen compound described in 15 above and an ionizing radiation curable compound A transparent film characterized in that it is a layer formed by curing by irradiation with ionizing radiation.
17. A method for producing a transparent film having at least a hard coat layer and / or an antireflection layer on a transparent support, wherein the support is obtained by the following step (1) and step (2) or (3). A method for producing a transparent film, comprising a step of forming at least one of the layers laminated thereon.
(1) A step of applying and drying a coating solution containing at least one active halogen compound and an ionizing radiation curable compound on a web that includes a support and that runs continuously to form a coating layer;
(2) A step of curing the coating layer by irradiating the coating layer on the web with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less,
(3) A step of curing the coating layer by irradiation with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% or less while heating the coating layer on the web.
18. After the step (1) of forming the coating layer of 17 above, (4) a step of heating and curing the coating layer by heating the coating layer on the web is provided, and then the step (2) or the step ( 3) A method for producing a transparent film, comprising:
19. 19. In the method for producing a transparent film as described in 17 or 18, the web having a coating layer that has been continuously run and has undergone the step (1) or the step (4) is injected with an inert gas so as to have a low oxygen concentration. The web is further carried into an ionizing radiation reaction chamber having an oxygen concentration of 3% by volume or less in which an inert gas is installed continuously with the front chamber, and is applied in the ionizing radiation reaction chamber. A method for producing a transparent film, comprising performing a layer curing step.
20. 20. The method for producing a transparent film according to the above 19, wherein the inert gas injected into the ionizing radiation reaction chamber is blown out from at least the web entrance side of the ionizing radiation reaction chamber. Method.
21. In the curing step (2) or (3) of the coating layer, the ionizing radiation is irradiated a plurality of times to the coating layer on the web in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less, and at least two of these ionizing radiations 21. The method for producing a transparent film as described in 19 or 20 above, wherein the irradiation is performed in an ionizing radiation reaction chamber having a continuous oxygen concentration of 3% by volume or less.
22. Any one of 19 to 21 above, wherein a gap between the ionizing radiation reaction chamber and the front chamber constituting the web entrance side with the coating layer surface on the web is 0.2 to 15 mm. The manufacturing method of the transparent film of description.
23. In at least one of the surfaces constituting the web entrance side of the ionizing radiation reaction chamber and the front chamber, at least a part of the surface constituting the web entrance side is movable, and at least when passing through the joining member joining the web The method for producing a transparent film as described in any one of 19 to 22, wherein the thickness of the joining member is escaped.
24.前記透明フィルムの製造方法が、バックアップロールによって支持されて連続走行するウェッブの表面に、スロットダイの先端リップのランドを近接させて、前記先端リップのスロットから塗布液を塗布する工程を有し、
前記スロットダイのウェッブ進行方向側の先端リップのウェッブ走行方向におけるランド長さが30μm以上100μm以下であり、且つ前記スロットダイを塗布位置にセットしたときに、前記ウェッブの進行方向とは逆側の先端リップとウェッブの隙間を、前記ウェッブ進行方向側の先端リップとウェッブとの隙間よりも30μm以上120μm以下大きくなるように設置した塗布装置を用いて塗布されることを特徴とする上記17〜23のいずれかに記載の透明フィルムの製造方法。
25.前記塗布液の塗布時における粘度が2.0[mPa・sec]以下であり、ウェッブの表面に塗り付けられる該塗布液の量が2.0〜5.0[ml/m2]であることを特徴とする上記24に記載の透明フィルムの製造方法。
26.前記塗布液を連続走行するウェッブの表面に25[m/min]以上の速度で塗設することを特徴とする上記24または23に記載の透明フィルムの製造方法。
27.上記7〜16に記載の反射防止層が、上記17〜26のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする透明フィルム。
28.上記1〜6に記載のハードコート層が、請求項17〜26のいずれかに記載の製造方法によって製造されたことを特徴とする透明フィルム。
29.上記1〜16、20、21のいずれかに記載の透明フィルムが、偏光板における2枚の保護フィルムの一方に用いられていることを特徴とする偏光板。
30.請求項1〜16、20、21のいずれかに記載の透明フィルムまたは請求項29に記載の偏光板が、ディスプレイの最表面に用いられていることを特徴とする画像表示装置。
24. The method for producing the transparent film has a step of applying a coating liquid from the slot of the tip lip, bringing the land of the tip lip of the slot die close to the surface of the web that is continuously supported by a backup roll, and
When the land length of the tip lip on the web traveling direction side of the slot die in the web traveling direction is 30 μm or more and 100 μm or less, and the slot die is set at the coating position, the land direction opposite to the web traveling direction is set. The above-described 17 to 23, wherein the coating is performed using a coating apparatus in which the gap between the tip lip and the web is set to be 30 μm or more and 120 μm or less larger than the gap between the tip lip and the web on the web traveling direction side. The manufacturing method of the transparent film in any one of.
25. The viscosity at the time of application | coating of the said coating liquid is 2.0 [mPa * sec] or less, and the quantity of this coating liquid apply | coated to the surface of a web is 2.0-5.0 [ml / m < 2 >]. 25. The method for producing a transparent film as described in 24 above, wherein
26. 24. The method for producing a transparent film as described in 24 or 23 above, wherein the coating liquid is coated on the surface of a continuously running web at a speed of 25 [m / min] or more.
27. A transparent film, wherein the antireflection layer according to any one of 7 to 16 is produced by the production method according to any one of 17 to 26.
28. A transparent film, wherein the hard coat layer according to any one of 1 to 6 is produced by the production method according to any one of
29. The transparent film in any one of said 1-16, 20, 21 is used for one of the two protective films in a polarizing plate, The polarizing plate characterized by the above-mentioned.
30. 30. An image display device, wherein the transparent film according to any one of claims 1 to 16, 20, and 21 or the polarizing plate according to claim 29 is used on an outermost surface of a display.
本発明の透明フィルム(特に、反射防止フィルム)あるいは偏光板を備えた画像表示装置は、外光の映り込みや背景の映りこみが少なく、極めて視認性が高いだけでなく、従来のものに比較してより耐擦傷性および脆性に優れている。
また、本発明の製造方法によれば、上記の透明フィルム(特に、反射防止フィルム)を安価に製造できる。
The image display device provided with the transparent film (especially antireflection film) or polarizing plate of the present invention has little reflection of external light and reflection of the background, and is not only highly visible, but also compared with the conventional one. Thus, it is more excellent in scratch resistance and brittleness.
Moreover, according to the manufacturing method of this invention, said transparent film (especially antireflection film) can be manufactured cheaply.
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”. .
[透明フィルムの層構成]
本発明の透明フィルム(本発明において、透明フィルムとは透過率90%以上のフィルムを指す)は、下記(1)および(2)の構成を有する。
(1)透明支持体(以後、基材あるいは基材フィルムと称することもある)上に少なくともハードコート層を有し、該ハードコート層が、電離放射線硬化性化合物および少なくとも一種の活性ハロゲン化合物を含む塗布組成物を透明支持体上に塗布および乾燥した後、電離放射線照射によって硬化されてなる。
また、上記構成の透明フィルムは、ハードコート層を形成する塗布組成物に、平均粒径0.5〜10.0μmの透光性粒子、電離放射線硬化性化合物および少なくとも1種の活性ハロゲン化合物を含むことも好ましく、本明細書では、ハードコート層の中でも特に表面に凹凸が形成された当該ハードコート層(即ち透光性粒子を導入したハードコート層である)の場合には、単に防眩層という。
上記構成の本発明の透明フィルムの好ましい構成の例を下記に示す。
基材フィルム/ハードコート層
基材フィルム/防眩層
基材フィルム/帯電防止層/ハードコート層
基材フィルム/帯電防止層/防眩層
帯電防止層/基材フィルム/ハードコート層
帯電防止層/基材フィルム/防眩層
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、SnO2、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。
(2)透明支持体上に、必要に応じてハードコート層を有し、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、層の数及び層順等を考慮して積層された反射防止層を有する(以下、当該構成の透明フィルムを「反射防止フィルム」とも称する)。
尚、上記(1)および(2)の透明フィルムにおいて、ハードコート層形成に活性ハロゲン化合物を用いることによって、十分な耐擦傷性と脆性を有するフィルムを得ることができる。
また、(2)の反射防止フィルムにおいては、反射防止層、特に低屈折率層が、電離放射線硬化性化合物および少なくとも一種の活性ハロゲン化合物を含む塗布組成物を透明支持体上に塗布および乾燥した後、電離放射線照射によって硬化させてなる層であることが好ましい。低屈折率層に活性ハロゲン化合物を用いることによって、十分な反射防止性能を有しながら耐擦傷性がより向上したフィルムを得ることができる。
[Layer structure of transparent film]
The transparent film of the present invention (in the present invention, the transparent film refers to a film having a transmittance of 90% or more) has the following constitutions (1) and (2).
(1) It has at least a hard coat layer on a transparent support (hereinafter also referred to as a substrate or a substrate film), and the hard coat layer contains an ionizing radiation curable compound and at least one active halogen compound. The coating composition containing the coating composition is applied on a transparent support and dried, and then cured by irradiation with ionizing radiation.
Further, the transparent film having the above-described structure comprises a light-transmitting particle having an average particle diameter of 0.5 to 10.0 μm, an ionizing radiation curable compound, and at least one active halogen compound in a coating composition forming a hard coat layer. In the present specification, in the present specification, in the case of the hard coat layer having irregularities formed on the surface thereof (that is, a hard coat layer into which translucent particles are introduced) among the hard coat layers, it is simply anti-glare. It is called a layer.
The example of the preferable structure of the transparent film of this invention of the said structure is shown below.
Base film / hard coat layer Base film / anti-glare layer Base film / anti-static layer / hard coat layer Base film / anti-static layer / anti-glare layer Anti-static layer / base film / hard coat layer Anti-static layer / Base film / Anti-glare layer The antistatic layer is preferably a layer containing conductive polymer particles or metal oxide fine particles (for example, SnO 2 , ITO), and is provided by coating or atmospheric pressure plasma treatment or the like. Can do.
(2) Having a hard coat layer on the transparent support as necessary, and taking into account the refractive index, film thickness, number of layers, layer order, etc., so that the reflectivity decreases due to optical interference on it. It has a laminated antireflection layer (hereinafter, the transparent film having the structure is also referred to as “antireflection film”).
In addition, in the transparent film of said (1) and (2), the film which has sufficient abrasion resistance and brittleness can be obtained by using an active halogen compound for hard-coat layer formation.
In addition, in the antireflection film of (2), the antireflection layer, particularly the low refractive index layer was coated and dried on a transparent support with a coating composition containing an ionizing radiation curable compound and at least one active halogen compound. Thereafter, the layer is preferably cured by irradiation with ionizing radiation. By using an active halogen compound in the low refractive index layer, it is possible to obtain a film with improved anti-scratch properties while having sufficient antireflection performance.
[反射防止フィルムの層構成]
本発明の反射防止フィルムは、前述の通り、支持体(以後、基材あるいは基材フィルムと称することもある)上に、必要に応じて後述のハードコート層を有し、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、層の数及び層順等を考慮して積層された反射防止層を有する。該反射防止層の最も単純な構成は、基材上に低屈折率層のみを塗設したものである。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/低屈折率層の順に積層されているものが好ましい。また、本発明の反射防止フィルムは、上述のハードコート層に加え、防眩性層や帯電防止層等の機能性層を有していてもよい。
[Layer structure of antireflection film]
As described above, the antireflection film of the present invention has a hard coat layer, which will be described later, on a support (hereinafter also referred to as a base material or a base film) as necessary, and optical interference thereon. The antireflection layer is laminated in consideration of the refractive index, the film thickness, the number of layers, the layer order, and the like so that the reflectance decreases. The simplest structure of the antireflection layer is obtained by coating only a low refractive index layer 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, in view of durability, optical characteristics, cost, productivity, and the like, those laminated in the order of medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer on a substrate having a hard coat layer are preferable. The antireflection film of the present invention may have a functional layer such as an antiglare layer or an antistatic layer in addition to the hard coat layer described above.
本発明の反射防止フィルムの好ましい構成の例を下記に示す。
基材フィルム/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/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/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
本発明の反射防止フィルムは、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。高屈折率層は防眩性のない光拡散性層であってもよい。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、SnO2、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。
The example of the preferable structure of the antireflection film of this invention is shown below.
Base film / low refractive index layer Base film / anti-glare layer / low refractive index layer Base film / hard coat layer / anti-glare layer / low refractive index layer Base film / hard coat 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 bending Antireflection film rate layer / high refractive index layer / low refractive index layer present invention, as long as the reflectance can be reduced by optical interference, it is not particularly limited to these layer structure. The high refractive index layer may be a light diffusing layer having no antiglare property. The antistatic layer is preferably a layer containing conductive polymer particles or metal oxide fine particles (for example, SnO 2 , ITO), and can be provided by coating or atmospheric pressure plasma treatment.
[開始剤]
本発明の透明フィルムは、活性ハロゲン化合物を少なくとも一種と電離放射線硬化性化合物とを含有する塗布組成物を、電離放射線照射によって硬化してなる層を有する。
活性ハロゲン化合物としては、電離放射線により分解して直接ハロゲンラジカルを発生する化合物又は共存物資などからの電子移動により化学的に分解してハロゲンラジカルを発生するものなどで、四臭化炭素、ヨードニウム、トリブロモアセトフェノン、S-トリアジンやオキサチアゾール化合物が挙げられ、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシフェニル)-4,6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-スチリルフェニル)-4,6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(3-Br-4-ジ(エチル酢酸エステル)アミノ)フェニル)-4,6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-トリハロメチル-5-(p-メトキシフェニル)-1,3,4-オキサジアゾールが含まれる。
特に、本発明においては下記一般式(1)〜(4)で表わされる化合物から選ばれる化合物を少なくとも一種用いることが特に好ましい。
以下、一般式(1)〜(4)で表わされる化合物について説明する。
[Initiator]
The transparent film of the present invention has a layer formed by curing a coating composition containing at least one active halogen compound and an ionizing radiation curable compound by ionizing radiation irradiation.
Active halogen compounds include compounds that decompose directly by ionizing radiation and generate halogen radicals directly or compounds that generate chemical radicals by electron transfer from coexisting materials, such as carbon tetrabromide, iodonium, Examples include tribromoacetophenone, S-triazine and oxathiazole compounds. 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl) -4,6 -Bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-styrylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-Br-4-di (ethyl acetate) amino ) Phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-trihalomethyl-5- (p-methoxyphenyl) -1,3,4-oxadiazole.
In particular, in the present invention, it is particularly preferable to use at least one compound selected from the compounds represented by the following general formulas (1) to (4).
Hereinafter, the compounds represented by the general formulas (1) to (4) will be described.
一般式(1)において、Xはハロゲン原子を表す。Yは−CX3、−NH2、−NHR′、−NR′2、−OR′を表す。ここでR′はアルキル基、アリール基を表す。またRは、−CX3、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、置換アルケニル基を表す。 In the general formula (1), X represents a halogen atom. Y is -CX 3, -NH 2, -NHR ' , - NR' represents a 2, -OR '. Here, R ′ represents an alkyl group or an aryl group. R represents —CX 3 , an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, or a substituted alkenyl group.
本発明で用いられる一般式(1)で表される化合物としては、Bull.Chem.Soc.Japan.42、2924(1969)記載の化合物たとえば、2-フェニル-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-クロルフェニル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-トリル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-ネトキシフェニル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(2'・4'-ジクロルフェニル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2、4、6-トリス(トリクロルメチル) -s-トリアジン、2-メチル-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-n-ノニル-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(α、α、β-トリクロルエチル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン等が挙げられる。また英国特許1388492号明細書記載の化合物、たとえば、2-スチリル-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-メチルスチリル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシスチリル)-4、6-ビス(トリクロルメチル)-s-トリアジン、2-(p-メトキシスチリル)-4アミノ-6-トリクロルメチル-s-トリアジン等を挙げることができる。また、J.Org.Chem.、29、1527(1964)記載の化合物、例えば2-メチル-4、6-ビス(トリブロムメチル)-s-トリアジン、2、4、6-トリス(トリブロムメチル)-s-トリアジン、2、4、6-トリス(ジブロムメチル)-s-トリアジン、2-アミノ-4-メチル-6-トリブロムメチル-s-トリアジン、2-メトキシ-4-メチル-6-トリクロルメチル-s-トリアジン等を挙げることができる。
一般式(1)のうちYが−CX3である化合物を用いた場合が特に好ましい。Xとして好ましくは、Cl、Br、F原子である。
一般式(1)で表される化合物の具体例は以下の通りである。
Examples of the compound represented by the general formula (1) used in the present invention include compounds described in Bull. Chem. Soc. Japan. 42, 2924 (1969), such as 2-phenyl-4, 6-bis (trichloromethyl). -s-triazine, 2- (p-chlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-tolyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-Netoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2 '・ 4'-dichlorophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s- Triazine, 2,4,6-tris (trichloromethyl) -s-triazine, 2-methyl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-n-nonyl-4,6-bis (trichloromethyl) ) -s-triazine, 2- (α, α, β-trichloroethyl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine and the like. Further, compounds described in British Patent 1388492, for example, 2-styryl-4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methylstyryl) -4,6-bis (trichloromethyl)- s-triazine, 2- (p-methoxystyryl) -4, 6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxystyryl) -4amino-6-trichloromethyl-s-triazine, etc. be able to. Further, compounds described in J. Org. Chem., 29, 1527 (1964), such as 2-methyl-4,6-bis (tribromomethyl) -s-triazine, 2,4,6-tris (tribromomethyl) ) -s-triazine, 2,4,6-tris (dibromomethyl) -s-triazine, 2-amino-4-methyl-6-tribromomethyl-s-triazine, 2-methoxy-4-methyl-6-trichloro And methyl-s-triazine.
A case where a compound in which Y is —CX 3 in general formula (1) is particularly preferred. X is preferably a Cl, Br, or F atom.
Specific examples of the compound represented by the general formula (1) are as follows.
Aはフェニル基、ナフチル基、置換フェニル基または置換ナフチル基を表す。ここで置換基とはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基もしくはメチレンジオキシ基である。
Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
一般式(2)で表される化合物の具体例は以下の通りである。
A represents a phenyl group, a naphthyl group, a substituted phenyl group or a substituted naphthyl group. Here, the substituent is a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, or a methylenedioxy group.
Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
Specific examples of the compound represented by the general formula (2) are as follows.
Wは無置換もしくは置換されたフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、フェニル基の置換基はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基の数はハロゲン原子のときは1つ又は2つであり、その他の場合は1つである。
Xは水素原子、フェニル基又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。
Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
一般式(3)で表される化合物の具体例は以下の通りである。
W represents an unsubstituted or substituted phenyl group or an unsubstituted naphthyl group, and the substituent of the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. It is a group. The number of substituents is one or two for a halogen atom, and one for the other.
X represents a hydrogen atom, a phenyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
Specific examples of the compound represented by the general formula (3) are as follows.
Aは無置換もしくは置換されたフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、フェニル基の置換基はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基の数はハロゲン原子のときは1つ又は2つであり、その他の場合は1つである。
Xは水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アリル基を表す。
Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
一般式(4)で表される化合物の具体例は以下の通りである。
A represents an unsubstituted or substituted phenyl group or an unsubstituted naphthyl group, and the substituent of the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms. It is a group. The number of substituents is one or two when it is a halogen atom, and is one in other cases.
X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, or an allyl group.
Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
Specific examples of the compound represented by the general formula (4) are as follows.
活性ハロゲン化合物の使用量に特に制限はないが、電離放射線硬化性化合物100質量部に対して、0.1〜30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1〜20質量部である。また一般式(1)〜(4)の活性ハロゲン化合物は複数種を使用しても良いし、他のラジカル重合開始剤や光増感剤などと併用して使用しても良い。
これらの活性ハロゲン化合物、好ましくは一般式(1)〜(4)で表わされる化合物を用いることによって、生成するラジカル分子の大きさが比較的小さいこともあって拡散性が向上して、電離放射線照射による硬化時の温度が低くても所望の硬度が発現する重合体を形成できるという効果を奏する。
Although there is no restriction | limiting in particular in the usage-amount of an active halogen compound, It is preferable to use in the range of 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of ionizing radiation-curable compounds, More preferably, it is 1-20 mass parts. is there. In addition, the active halogen compounds of the general formulas (1) to (4) may be used in a plurality of types, or may be used in combination with other radical polymerization initiators or photosensitizers.
By using these active halogen compounds, preferably the compounds represented by the general formulas (1) to (4), the diffusibility is improved due to the relatively small size of the generated radical molecules, and ionizing radiation. Even if the temperature at the time of curing by irradiation is low, there is an effect that a polymer exhibiting a desired hardness can be formed.
[皮膜の硬化方法]
本発明では、透明支持体上に層を形成する塗布組成物を塗布した後、乾燥工程後に直接電離放射線を照射して硬化させても、乾燥後に加熱硬化させ更に電離放射線を照射して硬化させてもよい。
本発明の透明フィルム、特に反射防止フィルムの製造方法は、下記(1)の工程の後に(2)または(3)の工程を行うことによって、あるいは(1)の工程後に(4)の加熱硬化処理を行い、その後に(2)または(3)の工程を行うことによって、支持体上に積層される層の少なくとも一層を形成する工程を有する。
(1)連続して走行する、支持体を含むウェッブ上に、少なくとも1種の活性ハロゲン化合物および電離放射線硬化性化合物を含む塗布液を塗布及び乾燥し、塗布層を形成する工程
(2)前記ウェッブ上の塗布層に、酸素濃度3体積%以下の雰囲気下で電離放射線を0.5秒以上照射することにより、塗布層を硬化する工程
(3)前記ウェッブ上の塗布層を加熱しながら、酸素濃度3体積%以下の雰囲気下で電離放射線を0.5秒以上照射することにより、塗布層を硬化する工程
(4)前記ウェッブ上の塗布層を、加熱硬化処理を行うことによって、加熱硬化する工程
[Coating method]
In the present invention, after coating a coating composition for forming a layer on a transparent support, it is cured by irradiation with ionizing radiation directly after the drying step, or is cured by heating after drying and further irradiation with ionizing radiation. May be.
The method for producing the transparent film of the present invention, particularly the antireflection film, is carried out by performing the step (2) or (3) after the step (1) below or by the heat curing (4) after the step (1). It has the process of forming at least one layer laminated | stacked on a support body by performing a process and performing the process of (2) or (3) after that.
(1) Applying and drying a coating solution containing at least one active halogen compound and an ionizing radiation curable compound on a web including a support that runs continuously, and forming a coating layer (2) A step of curing the coating layer by irradiating the coating layer on the web with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less (3) while heating the coating layer on the web, A step of curing the coating layer by irradiating with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less. (4) The coating layer on the web is heated and cured by performing a heat curing treatment Process
[電離放射線による硬化]
電離放射線の照射は、酸素濃度は3体積%以下の雰囲気下で行なう。より好ましくは1体積%以下であり、更に好ましくは0.1体積%以下である。必要以上に酸素濃度を低減するためには、不活性ガスの多量の使用量が必要であり、製造コストの観点から好ましくない。酸素濃度を低下させる手段としては、大気(窒素濃度約79体積%、酸素濃度約21体積%)を別の不活性気体で置換することが好ましく、特に好ましくは窒素で置換(窒素パージ)することである。
本発明では、ウェッブ上の塗布層に、酸素濃度3体積%以下の雰囲気下で電離放射線を0.5秒以上の間照射することによって塗布層の硬化を行なう。照射時間は照射開始から0.7秒以上60秒以下が好ましく、0.7秒以上10秒以下がより好ましい。0.5秒未満では、硬化反応が完了することができず、十分な硬化を行うことができない。
尚、本明細書中、「ウェッブ」とは、支持体自体であっても、支持体上に層を形成したものであったもよい。
[Curing with ionizing radiation]
Irradiation with ionizing radiation is performed in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less. More preferably, it is 1 volume% or less, More preferably, it is 0.1 volume% or less. In order to reduce the oxygen concentration more than necessary, a large amount of inert gas is required, which is not preferable from the viewpoint of production cost. As a means for reducing the oxygen concentration, it is preferable to replace the atmosphere (nitrogen concentration of about 79% by volume, oxygen concentration of about 21% by volume) with another inert gas, and particularly preferably with nitrogen (nitrogen purge). It is.
In the present invention, the coating layer is cured by irradiating the coating layer on the web with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less. The irradiation time is preferably from 0.7 seconds to 60 seconds, more preferably from 0.7 seconds to 10 seconds from the start of irradiation. If it is less than 0.5 seconds, the curing reaction cannot be completed and sufficient curing cannot be performed.
In the present specification, the “web” may be the support itself or a layer formed on the support.
本発明では、前記の硬化工程を、所望の酸素濃度に制御された電離放射線反応室(以後、単に「反応室」ということもある)で行なうことが好ましい。不活性ガスを電離放射線反応室に供給する際、反応室のウェッブ入り口側(ウェッブを搬入する入り口である)にやや吹き出す条件にすることで、ウェッブ搬送にともなう導搬エアーを排除して反応室の酸素濃度を有効に下げられるとともに、酸素による硬化阻害の大きい極表面の実質の酸素濃度を効率よく低減することができる。反応室のウェッブ入り口側での不活性ガスの流れの方向は、反応室の給気、排気のバランスを調整することなどで制御できる。なお、ウェッブ上の塗布層に電離放射線を照射する直前に、不活性ガスをウェッブ上の塗布層表面に直接吹き付けることも、導搬エアーを除去する方法として好ましい。
特に最外層であり、且つ、膜厚が薄い低屈折率層がこの方法で硬化されることが好ましい。
In the present invention, the curing step is preferably performed in an ionizing radiation reaction chamber (hereinafter sometimes simply referred to as “reaction chamber”) controlled to a desired oxygen concentration. When supplying the inert gas to the ionizing radiation reaction chamber, the reaction chamber is designed to eliminate the transport air accompanying the web transport by slightly blowing it out to the web entrance side of the reaction chamber (which is the entrance for loading the web). Can be effectively reduced, and the substantial oxygen concentration at the extreme surface where the inhibition of curing by oxygen is large can be efficiently reduced. The direction of the inert gas flow on the web entrance side of the reaction chamber can be controlled by adjusting the balance between supply and exhaust of the reaction chamber. In addition, it is also preferable as a method for removing the carry air that the inert gas is blown directly onto the surface of the coating layer on the web immediately before the coating layer on the web is irradiated with ionizing radiation.
In particular, it is preferable that the low refractive index layer which is the outermost layer and is thin is cured by this method.
また反応室の前に前室を設けることも好ましい。前室は、不活性ガスで置換され、低酸素濃度であることが好ましく、好ましくは酸素濃度5体積%以下且つ酸素濃度0.01体積%以上であることが好ましい。前室内を電離放射線照射前のウェッブを通過(搬送)させるのみであってもよく、前記した導搬エアーを除去する方法である不活性ガスのウェッブ上の塗布層表面への直接吹き付けを行なってもよい。
前室を設けて、事前にウェッブの塗布層表面の酸素を排除することで、反応室の低酸素濃度を維持することが可能となり、より硬化を効率よく進めることができる。
It is also preferable to provide a front chamber before the reaction chamber. The anterior chamber is preferably replaced with an inert gas and has a low oxygen concentration, preferably an oxygen concentration of 5% by volume or less and an oxygen concentration of 0.01% by volume or more. It is possible to simply pass (carry) the web before irradiation with ionizing radiation through the front chamber, and by directly blowing the inert gas onto the surface of the coating layer on the web, which is a method of removing the above-described carried air. Also good.
By providing the front chamber and excluding oxygen on the surface of the coating layer of the web in advance, it becomes possible to maintain a low oxygen concentration in the reaction chamber, and the curing can proceed more efficiently.
また電離放射線反応室または前室のウェッブ入り口側を構成する側面の少なくとも一方は、不活性ガスを効率的に使用するために、ウェッブ上の塗布層表面とのギャップが0.2〜15mmであることが好ましく、より好ましくは、0.2〜10mmとするのがよく、0.2〜5mmとすることが最も好ましい。ここで、ギャップとは、ウェッブ上の塗布層表面とウェッブ入り口側を構成する側面におけるウェッブ入り口上端との間の長さを指す。
しかし、ウェッブを連続製造するには、ウェッブを接合して繋げていく必要があり、接合には接合テープなどで貼る方法が広く用いられている。このため、電離放射線反応室または前室の入り口とウェッブ上の塗布層表面とのギャップをあまり狭くすると、接合テープなどの接合部材が引っかかる問題が生じる。このためギャップを狭くするためには、電離放射線反応室または前室の入り口面の少なくとも一部を可動とし、接合部が入るときは接合厚み分だけギャップを広げるのが好ましい。この実現のためには、(A)電離放射線反応室または前室の入り口面を進行方向前後に可動にしておき、接合部が通過する際に前後に動いてギャップを広げる方法や、(B)電離放射線反応室または前室の入り口面をウェッブ面に対し、垂直方向に可動にし、接合部が通過する際に上下に動いてギャップを広げる方法が挙げられる。
Further, at least one of the side surfaces constituting the web entrance side of the ionizing radiation reaction chamber or the front chamber has a gap of 0.2 to 15 mm with the surface of the coating layer on the web in order to use the inert gas efficiently. It is preferable that the thickness is 0.2 to 10 mm, and most preferably 0.2 to 5 mm. Here, the gap refers to the length between the surface of the coating layer on the web and the upper end of the web entrance on the side surface constituting the web entrance side.
However, in order to continuously manufacture the web, it is necessary to join and connect the webs, and a method of sticking with a joining tape or the like is widely used for joining. For this reason, if the gap between the entrance of the ionizing radiation reaction chamber or the front chamber and the surface of the coating layer on the web is too narrow, there arises a problem that the joining member such as the joining tape is caught. For this reason, in order to narrow the gap, it is preferable to make at least a part of the entrance surface of the ionizing radiation reaction chamber or the front chamber movable and to widen the gap by the junction thickness when the junction enters. In order to realize this, (A) an ionization radiation reaction chamber or an entrance surface of an anterior chamber is made movable forward and backward, and when the joint passes, it moves forward and backward to widen the gap, or (B) There is a method in which the entrance surface of the ionizing radiation reaction chamber or the front chamber is movable in the vertical direction with respect to the web surface, and moves up and down to widen the gap when the joint passes.
以下、前室のウェッブ入り口面の動作を例にとり、本発明で適用可能な反応室または前室のウェッブ入り口面の動作事例を、図1〜4を基に説明する(尚、以下の図面説明では、塗布層(図示せず)を有したウェッブを単に「ウェッブ」と称する)。
図1は、本発明において好適に使用される電離放射線反応室及び前室を具備した製造装置の模式図である。
図2は、本発明において好適に使用される電離放射線反応室及び前室を具備した製造装置のウェッブ入り口面の装置動作の一例を模式的に示した側面図であり、上記(A)の態様を示す。図2の構成を有する装置は、ウェッブ搬送時に、ウェッブを接合して繋げる接合部材が前室入り口に進入する前に、センサで接合部材を検知し、制御部(図示せず)を通して該センサと連動して作動する前室のウェッブ入り口面の少なくとも一部に取り付けれらたエアシリンダによって、入り口面をウェッブの進行方向前後に動かせるようにしたものであり、これにより接合部材の厚み分を逃げることができるものである。
In the following, the operation of the web entrance surface of the front chamber is taken as an example, and an example of the operation of the web entrance surface of the reaction chamber or the front chamber applicable in the present invention will be described with reference to FIGS. Then, a web having a coating layer (not shown) is simply referred to as “web”).
FIG. 1 is a schematic view of a production apparatus including an ionizing radiation reaction chamber and an anterior chamber that are preferably used in the present invention.
FIG. 2 is a side view schematically showing an example of the operation of the web entrance surface of the production apparatus equipped with an ionizing radiation reaction chamber and an anterior chamber preferably used in the present invention. Indicates. The apparatus having the configuration of FIG. 2 detects a joining member with a sensor before the joining member that joins and joins the web enters the front chamber entrance at the time of web conveyance, and the sensor and the sensor through a control unit (not shown). An air cylinder attached to at least a part of the web entrance surface of the front chamber that operates in conjunction with it allows the entrance surface to be moved back and forth in the direction of web travel, thereby escaping the thickness of the joining member It is something that can be done.
図3及び図4は、上記(B)の態様を示した図であり、図3は前室のウェッブ入り口面を模式的に示した図であり、図4は前室のウェッブ入り口面の動作を模式的に示した図である。前室ウェッブ入り口面の一部を可動にし、ウェッブの幅両端をベアリングタッチロールで接触することでウェッブと入り口面とのギャップが決まる。接合部材が通過するときは、ベアリングタッチロールが接合部材を乗り越え、ウェッブ入り口面のギャップが一定に保たれる。入り口の可動手段は、接合部を逃げられるようになっていれば良く、限定されるものではない。 3 and 4 are views showing the above-described embodiment (B), FIG. 3 is a view schematically showing the web entrance surface of the front chamber, and FIG. 4 is an operation of the web entrance surface of the front chamber. FIG. A gap between the web and the entrance surface is determined by making a part of the web entrance surface of the front chamber movable and contacting both ends of the web with the bearing touch roll. When the joining member passes, the bearing touch roll gets over the joining member, and the gap at the web entrance surface is kept constant. The moving means at the entrance is not limited as long as it can escape the joint.
本発明では、ウェッブ上の塗布層を硬化させる際、前記硬化工程における3体積%以下の雰囲気下で行なわれる電離放射線照射を複数回に分けて行うことも好ましい。
この場合、少なくとも2回の電離放射線照射が、連続した酸素濃度3体積%以下の反応室で行われることが好ましい。複数回の電離放射線照射を低酸素濃度の反応室で行なうことにより、硬化に必要な反応時間を有効に確保することができる。特に高生産性のため製造速度を上げた場合には、硬化反応に必要な電離放射線のエネルギーを確保するために複数回の電離放射線照射が必要となり、硬化反応に必要な反応時間の確保とあわせ、上記の態様が有効である。
「連続した反応室」とは、酸素濃度3体積%以下の反応室内で少なくとも2回の電離放射線照射を行なう態様や、酸素濃度3体積%以下の反応室を少なくとも2室以上設け、反応室の間を酸素濃度3体積%以下の低酸素ゾーンとする態様等がある。後者の場合には各々の反応室は、酸素濃度3体積%以下であれば、酸素濃度が異なっていてもよい。
In the present invention, when the coating layer on the web is cured, it is also preferable to perform ionizing radiation irradiation performed in an atmosphere of 3% by volume or less in the curing step in a plurality of times.
In this case, it is preferable that the ionizing radiation irradiation is performed at least twice in a reaction chamber having a continuous oxygen concentration of 3% by volume or less. By performing a plurality of times of ionizing radiation irradiation in a reaction chamber having a low oxygen concentration, the reaction time required for curing can be effectively ensured. In particular, when the production rate is increased for high productivity, multiple ionizing radiation irradiations are necessary to ensure the energy of ionizing radiation necessary for the curing reaction, and this is combined with ensuring the reaction time necessary for the curing reaction. The above aspect is effective.
“Consecutive reaction chamber” refers to an embodiment in which ionizing radiation is irradiated at least twice in a reaction chamber having an oxygen concentration of 3% by volume or at least two reaction chambers having an oxygen concentration of 3% by volume or less. There is an embodiment in which the gap is a low oxygen zone having an oxygen concentration of 3% by volume or less. In the latter case, each reaction chamber may have a different oxygen concentration as long as the oxygen concentration is 3% by volume or less.
本発明では、塗布層表面温度が25℃以上になるようにウェッブを加熱しながら、前記硬化工程を行なうことも好ましい。また電離放射線照射と同時および/または連続して酸素濃度3体積%以下の雰囲気で加熱することも好ましい。前記硬化工程を加熱と併用することで、硬化反応が熱で加速され、より物理強度、耐薬品性に優れた皮膜を形成することができる。 In this invention, it is also preferable to perform the said hardening process, heating a web so that the coating layer surface temperature may be 25 degreeC or more. It is also preferable to heat in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less simultaneously and / or continuously with ionizing radiation irradiation. By using the curing step in combination with heating, the curing reaction is accelerated by heat, and a film with more excellent physical strength and chemical resistance can be formed.
加熱は塗布層表面温度が25℃以上170℃以下で加熱されることが好ましい。25℃未満では加熱の硬化は少なく、一方、170℃を超えると基材の変形などの問題が生じる。更に好ましい温度は25℃〜100℃である。また塗布層表面温度が前記温度に保持される時間は、電離放射線照射開始から0.1秒以上、300秒以下が好ましく、更に10秒以下が好ましい。塗布層表面温度の温度を上記の温度範囲に保つ時間が短すぎると、皮膜を形成する硬化性組成物の反応を促進できず、逆に長すぎてもフィルムの光学性能が低下し、また設備が大きくなるなどの製造上の問題も生じる。 The heating is preferably performed at a coating layer surface temperature of 25 ° C. or more and 170 ° C. or less. When the temperature is lower than 25 ° C., there is little curing by heating, while when it exceeds 170 ° C., problems such as deformation of the base material occur. A more preferable temperature is 25 ° C to 100 ° C. Further, the time during which the surface temperature of the coating layer is maintained at the above temperature is preferably 0.1 seconds or more and 300 seconds or less from the start of ionizing radiation irradiation, and more preferably 10 seconds or less. If the time for maintaining the temperature of the coating layer surface temperature in the above temperature range is too short, the reaction of the curable composition for forming the film cannot be promoted. There are also problems in manufacturing such as an increase in size.
加熱する方法に特に限定はないが、ロールを加熱してウェッブに接触させる方法、加熱した窒素を吹き付ける方法、遠赤外線あるいは赤外線の照射などが好ましい。特許2523574号に記載の回転金属ロールに温水や蒸気・オイルなどの媒体を流して加熱する方法も利用できる。加熱の手段としては誘電加熱ロールなどを使用しても良い。 The heating method is not particularly limited, but a method of heating a roll to contact the web, a method of spraying heated nitrogen, irradiation with far infrared rays or infrared rays is preferable. A method of heating a rotating metal roll described in Japanese Patent No. 2523574 by flowing a medium such as hot water, steam or oil can also be used. As a heating means, a dielectric heating roll or the like may be used.
本発明における電離放射線種は特に制限されるものではなく、皮膜を形成する硬化性組成物の種類に応じて、紫外線、電子線、近紫外線、可視光、近赤外線、赤外線、X線などから適宜選択することができる。本発明では紫外線による照射が好ましい。重合速度が早く設備をコンパクトにできる、選択できる化合物種が豊富でかつ低価格であることから紫外線硬化が好ましい。
紫外線の場合は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等が利用できる。また電子線照射の場合は、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型などの各種電子線加速器から放出される50〜1000keVのエネルギーを有する電子線が用いられる。
The ionizing radiation species in the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected from ultraviolet rays, electron beams, near ultraviolet rays, visible light, near infrared rays, infrared rays, X-rays and the like according to the type of curable composition forming the film. You can choose. In the present invention, irradiation with ultraviolet rays is preferred. Ultraviolet curing is preferred because the polymerization rate is fast and the equipment can be made compact, and there are abundant and low-priced compound types that can be selected.
In the case of ultraviolet rays, an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, a metal halide lamp, etc. can be used. In the case of electron beam irradiation, energy of 50 to 1000 keV emitted from various electron beam accelerators such as Cockloft Walton type, bandegraph type, resonant transformer type, insulated core transformer type, linear type, dynamitron type, and high frequency type. An electron beam having the following is used.
[加熱処理による硬化]
(4)の加熱硬化は、フィルム面が60℃以上170℃以下で加熱されることが好ましい。60℃未満では加熱の硬化は少なく、170℃を超えると基材の変形などの問題が生じる。更にこの好ましい温度は60℃〜130℃である。フィルム面とは硬化しようとする層の膜面温度を指す。加熱時間は基材の変形が起こらない範囲内なら良く、2分から20分間が好ましく、3分〜15分間が更に好ましい。
[Curing by heat treatment]
In the heat curing of (4), the film surface is preferably heated at 60 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. If it is less than 60 ° C., there is little curing by heating, and if it exceeds 170 ° C., problems such as deformation of the substrate occur. Furthermore, this preferable temperature is 60 degreeC-130 degreeC. The film surface refers to the film surface temperature of the layer to be cured. The heating time may be within a range in which deformation of the substrate does not occur, preferably 2 minutes to 20 minutes, and more preferably 3 minutes to 15 minutes.
[皮膜形成バインダー]
本発明では、皮膜を形成する硬化性組成物の主たる皮膜形成バインダー成分として電離放射線硬化性化合物、好ましくは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成分とは、無機粒子を除く皮膜形成成分のうち10質量%以上100質量%以下を占めるものをいう。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。
また、本明細書において、「電離放射線硬化性化合物」とは、電離放射線照射によって硬化する化合物であればよい。
主たる皮膜形成バインダーとしては、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より好ましい。更に、これらポリマーは架橋構造を有していることが好ましい。
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。
さらに、高屈折率な皮膜にする場合には、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, an ionizing radiation curable compound, preferably a compound having an ethylenically unsaturated group, is used as the main film-forming binder component of the curable composition for forming a film. It is preferable in terms of membrane productivity. The main film-forming binder component refers to a component that occupies 10% by mass or more and 100% by mass or less of the film-forming component 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.
In the present specification, the “ionizing radiation curable compound” may be any compound that is cured by irradiation with ionizing radiation.
The main film-forming binder is preferably a polymer having a saturated hydrocarbon chain or a polyether chain as the main chain, and more preferably a polymer having a saturated hydrocarbon chain as the main chain. Furthermore, these polymers preferably have a crosslinked structure.
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.
Further, in the case of forming a film having a high refractive index, the monomer structure contains at least one atom selected from an aromatic ring, a halogen atom other than fluorine, a sulfur atom, a phosphorus atom, and a nitrogen atom. It is preferable.
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」、「(メタ)アクリロイル」、「(メタ)アクリル酸」は、それぞれ「アクリレート又はメタクリレート」、「アクリロイル又はメタクリロイル」、「アクリル酸又はメタクリル酸」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”, “(meth) acryloyl”, and “(meth) acrylic acid” are “acrylate or methacrylate”, “acryloyl or methacryloyl”, “acrylic acid or methacrylic acid”, respectively. ".
更に、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。 Furthermore, 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、前記活性ハロゲン化合物の他に、必要に応じて他の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 these monomers having an ethylenically unsaturated group is carried out by irradiation with ionizing radiation or heating in the presence of other photoradical initiators or thermal radical initiators as required in addition to the active halogen compounds. Can do.
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。
最新UV硬化技術(P.159,発行人;高薄一弘,発行所;(株)技術情報協会,1991年発行)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.
Various examples are described in the latest UV curing technology (P.159, issuer; Kazuhiro Takashiro, 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2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(プロピオニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)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が挙げられる。
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. Diazo compounds such as ammonium sulfate, potassium persulfate and the like, 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (propionitrile), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile), etc. And diazoaminobenzene, p-nitrobenzenediazonium and the like.
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。多官能エポキシ化合物の開環重合体が好ましい。多官能エポキシ化合物の開環重合は、前記活性ハロゲン化合物の他に、必要に応じて光酸発生剤あるいは熱酸発生剤の存在下、電離放射線の照射または加熱により行うことができる。光酸発生剤および熱酸発生剤としては、公知ものが使用できる。 In the present invention, a polymer having a polyether as a main chain can also be used. A ring-opening polymer of a polyfunctional epoxy compound is preferred. The ring-opening polymerization of the polyfunctional epoxy compound can be carried out by irradiation with ionizing radiation or heating in the presence of a photoacid generator or a thermal acid generator, if necessary, in addition to the active halogen compound. Known photoacid generators and thermal acid generators can be used.
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。
Instead of or in addition to a 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 by reaction of this crosslinkable functional group, 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.
次に、ハードコート層、防眩層について以下に説明する。
[ハードコート層、及び防眩層]
ハードコート層は、フィルムの耐擦傷性を向上するためのハードコート性を有する。また、表面散乱および内部散乱の少なくともいずれかの散乱による光拡散性とをフィルムに寄与する目的でも好ましく使用される。従って、ハードコート性を付与するための透光性樹脂、及び光拡散性を付与するための透光性粒子を含有することが好ましく、更に必要に応じて高屈折率化、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。
Next, the hard coat layer and the antiglare layer will be described below.
[Hard coat layer and antiglare layer]
The hard coat layer has a hard coat property for improving the scratch resistance of the film. Further, it is also preferably used for the purpose of contributing to the film the light diffusibility due to scattering of at least one of surface scattering and internal scattering. Accordingly, it is preferable to contain a translucent resin for imparting hard coat properties and translucent particles for imparting light diffusibility. Further, if necessary, the refractive index is increased, crosslinking shrinkage is prevented, Contains an inorganic filler for strengthening.
ハードコート層の膜厚は、ハードコート性を付与する目的で、1〜40μmの範囲であればよいが、特に1〜30μmが好ましい。
膜厚が上記範囲であれば、ハードコート性が十分付与され、しかもカールや脆性が悪化して加工適性が低下することもない。
The film thickness of the hard coat layer may be in the range of 1 to 40 μm for the purpose of imparting hard coat properties, but 1 to 30 μm is particularly preferable.
When the film thickness is in the above range, the hard coat property is sufficiently imparted, and further, the curability and brittleness are not deteriorated and the workability is not lowered.
ハードコート層は、優れた耐擦傷性および脆性を両立するため、透光性樹脂を形成するための電離放射線硬化性化合物および少なくとも一種の活性ハロゲン化合物を含む塗布組成物を透明支持体上に塗布、乾燥した後、電離放射線を照射することにより硬化形成されることが好ましい。
一方、フィルムに光拡散性を付与する場合には、防眩性を付与するための透光性粒子、透光性樹脂を形成するための電離放射線硬化性化合物、および少なくとも一種の活性ハロゲン化合物を含む塗布組成物を透明支持体上に塗布、乾燥した後、電離放射線を照射することにより硬化形成されることが好ましい(以下、透光性粒子を含むハードコート層を「防眩層」ともいう)。
本発明にかかる防眩層は表面凹凸を有し、これにより防眩性を有するが、特に防眩層形成塗布組成物が、平均粒径0.5〜10.0μmの透光性粒子、少なくとも一種の活性ハロゲン化合物、電離放射線硬化性化合物、及び電離放射線硬化性化合物に対する良溶媒および貧溶媒を含有することが好ましい。この方法は、塗布乾燥時に良溶媒が減るに従い、貧溶媒中で透光性樹脂を形成する電離放射線硬化性化合物がゲル化することにより表面に凹凸を形成するものであり、特許第3515426号に詳細に記載されている。透光性粒子のサイズ、電離放射線硬化性化合物に対する良溶媒、及び貧溶媒を選定することが重要である。
この技術を用いれば、比較的小さい透光性粒子を用いて厚いハードコート層の表面凹凸を形成することができ、耐擦傷性に有利な設計が可能である。
ハードコート層、及び防眩層の膜厚は、1〜40μmの範囲であればよいが、特に1〜30μmが好ましい。
なお、防眩層の表面形状、光学特性については後述する。
以下、防眩層の形成方法を例にとり、ハードコート層および防眩層に用いられる、透光性樹脂、透光性粒子、およびその他の添加剤についてそれぞれ説明する。
Since the hard coat layer has both excellent scratch resistance and brittleness, a coating composition containing an ionizing radiation curable compound and at least one active halogen compound for forming a translucent resin is coated on a transparent support. After drying, it is preferably cured by irradiation with ionizing radiation.
On the other hand, when imparting light diffusibility to the film, translucent particles for imparting antiglare properties, ionizing radiation curable compounds for forming a translucent resin, and at least one active halogen compound. It is preferable that the coating composition containing the coating composition is coated and dried on a transparent support and then cured by irradiation with ionizing radiation (hereinafter, the hard coat layer containing translucent particles is also referred to as an “antiglare layer”). ).
The antiglare layer according to the present invention has surface irregularities, and thereby has antiglare properties. In particular, the antiglare layer-forming coating composition has at least translucent particles having an average particle diameter of 0.5 to 10.0 μm, It is preferable to contain a good solvent and a poor solvent for one type of active halogen compound, ionizing radiation curable compound, and ionizing radiation curable compound. In this method, as the good solvent decreases at the time of coating and drying, the ionizing radiation curable compound that forms the translucent resin in the poor solvent is gelled to form irregularities on the surface. Patent No. 3515426 It is described in detail. It is important to select the size of the translucent particles, the good solvent for the ionizing radiation curable compound, and the poor solvent.
If this technique is used, the surface irregularities of the thick hard coat layer can be formed using relatively small light-transmitting particles, and a design advantageous for scratch resistance is possible.
The thickness of the hard coat layer and the antiglare layer may be in the range of 1 to 40 μm, but 1 to 30 μm is particularly preferable.
The surface shape and optical characteristics of the antiglare layer will be described later.
Hereinafter, the translucent resin, translucent particles, and other additives used for the hard coat layer and the antiglare layer will be described by taking the method for forming the antiglare layer as an example.
<透光性微粒子>
ハードコート層に用いられる透光性粒子は、防眩性又は光拡散性付与の目的で用いられるものであり、その平均粒径が0.5〜15μm、好ましくは1.0〜10.0μmである。平均粒径が0.5μm未満であると、光の散乱角度分布が広角にまで広がるため、ディスプレイの文字解像度の低下を引き起こしたり、表面凹凸が形成しにくくなるため防眩性が不足したりするため、好ましくない。一方、15μmを超えると、ハードコート層の膜厚を厚くする必要が生じ、カールが大きくなる、素材コストが上昇してしまう、等の問題が生じる。
前記透光性微粒子の具体例としては、例えばポリ((メタ)アクリレート)粒子、架橋ポリ((メタ)アクリレート)粒子、ポリスチレン粒子、架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリ(アクリル−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の樹脂粒子が好ましく挙げられる。また、シリカ粒子、二次粒径が上記範囲の凝集性シリカの無機粒子や、TiO2粒子を使用しても良い。なかでも架橋ポリスチレン粒子、架橋ポリ((メタ)アクリレート)粒子、架橋ポリ(アクリル−スチレン)粒子、シリカ粒子が好ましく用いられ、これらの粒子の中から選ばれた各透光性微粒子の屈折率にあわせて透光性樹脂の屈折率を調整することにより、本発明にかかる防眩層の内部ヘイズ、表面ヘイズ、中心線平均粗さを達成することができる。具体的には、後述するような本発明にかかる防眩層に好ましく用いられる3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを主成分とした電離放射線硬化性化合物(硬化後の屈折率が1.50〜1.53)とアクリル含率50〜100重量パーセントである架橋ポリ(メタ)アクリレート重合体からなる透光性微粒子の組合せが好ましく、特に前記電離放射線硬化性化合物と架橋ポリ(スチレン−アクリル)共重合体からなる透光性微粒子(屈折率が1.48〜1.54)との組合せが好ましい。
透光性粒子の形状は、球状あるいは不定形のいずれも使用できる。
<Translucent fine particles>
The translucent particles used in the hard coat layer are used for the purpose of imparting antiglare property or light diffusibility, and have an average particle size of 0.5 to 15 μm, preferably 1.0 to 10.0 μm. is there. If the average particle size is less than 0.5 μm, the light scattering angle distribution spreads to a wide angle, resulting in a decrease in the character resolution of the display, and it becomes difficult to form surface irregularities, resulting in insufficient antiglare properties. Therefore, it is not preferable. On the other hand, when the thickness exceeds 15 μm, it is necessary to increase the thickness of the hard coat layer, which causes problems such as an increase in curling and an increase in material cost.
Specific examples of the translucent fine particles include, for example, poly ((meth) acrylate) particles, crosslinked poly ((meth) acrylate) particles, polystyrene particles, crosslinked polystyrene particles, crosslinked poly (acryl-styrene) particles, and melamine resin particles. Preferred examples include resin particles such as benzoguanamine resin particles. Further, silica particles, inorganic particles of agglomerated silica having a secondary particle size in the above range, or TiO 2 particles may be used. Of these, crosslinked polystyrene particles, crosslinked poly ((meth) acrylate) particles, crosslinked poly (acryl-styrene) particles, and silica particles are preferably used, and the refractive index of each light-transmitting fine particle selected from these particles is used. In addition, by adjusting the refractive index of the translucent resin, the internal haze, surface haze, and center line average roughness of the antiglare layer according to the present invention can be achieved. Specifically, an ionizing radiation curable compound having a tri- or higher functional (meth) acrylate monomer as a main component that is preferably used in the antiglare layer according to the present invention described later (having a refractive index of 1.50 after curing). 1.53) and a translucent fine particle comprising a cross-linked poly (meth) acrylate polymer having an acrylic content of 50 to 100 weight percent is preferable. In particular, the ionizing radiation curable compound and the cross-linked poly (styrene-acryl) are both co-polymerized. A combination with translucent fine particles made of a polymer (refractive index: 1.48 to 1.54) is preferable.
The translucent particles can be either spherical or indefinite.
また、粒子径の異なる2種以上の透光性微粒子を併用して用いてもよい。より大きな粒子径の透光性微粒子で防眩性を付与し、より小さな粒子径の透光性微粒子で表面のザラツキ感を低減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透明フィルム(特に反射防止フィルム)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、防眩性を付与する透光性粒子より小さな粒子径で、バインダーの屈折率と異なる透光性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。 Further, two or more kinds of translucent fine particles having different particle diameters may be used in combination. It is possible to impart an antiglare property with the light-transmitting fine particles having a larger particle diameter, and to reduce the roughness of the surface with the light-transmitting fine particles having a smaller particle diameter. For example, when a transparent film (particularly an antireflection film) is attached to a high-definition display of 133 ppi or more, it is required that there is no optical performance defect called glare. Glare is derived from the fact that the unevenness of the film surface (which contributes to antiglare properties) causes the pixels to be enlarged or reduced and loses brightness uniformity, but is smaller than the light-transmitting particles that impart antiglare properties. The diameter can be greatly improved by using translucent particles different from the refractive index of the binder.
さらに、前記透光性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透光性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、より好ましい分布とすることができる。 Further, the particle size distribution of the translucent particles is most preferably monodispersed, and the particle size of each particle is preferably as close as possible. For example, when a particle having a particle size of 20% or more than the average particle size is defined as a coarse particle, the proportion of the coarse particle is preferably 1% or less, more preferably 0.1% of the total number of particles. Or less, more preferably 0.01% or less. The translucent particles having such a particle size distribution are obtained by classification after a normal synthesis reaction, and a more preferable distribution can be obtained by increasing the number of classifications or increasing the degree thereof.
前記透光性微粒子は、形成された防眩層中に、光拡散効果、像の解像度、ひょ面の白濁およびギラツキ等を考慮して、防眩層全固形分中に3〜30質量%含有されるように配合される。より好ましくは5〜20質量%である。3質量%未満であると、防眩性が不足し、30質量%を超えると、画像ボケや表面の白濁やギラツキ等の問題が生じる。
また、透光性微粒子の密度は、好ましくは10〜1000mg/m2、より好ましくは100〜700mg/m2である。
透光性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。
In the formed anti-glare layer, the light-transmitting fine particles are 3 to 30% by mass in the total solid content of the anti-glare layer in consideration of light diffusing effect, image resolution, haze cloudiness, glare and the like. Formulated to contain. More preferably, it is 5-20 mass%. If it is less than 3% by mass, the antiglare property is insufficient, and if it exceeds 30% by mass, problems such as image blur, surface turbidity and glare occur.
Moreover, the density of the translucent fine particles is preferably 10 to 1000 mg / m 2 , more preferably 100 to 700 mg / m 2 .
The particle size distribution of the translucent particles is measured by a Coulter counter method, and the measured distribution is converted into a particle number distribution.
本発明における透光性樹脂と透光性微粒子との屈折率は、1.45〜1.70であることが好ましく、より好ましくは1.48〜1.65である。屈折率を前記範囲とするには、透光性樹脂及び透光性微粒子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。
また、本発明においては、透光性樹脂と透光性微粒子との屈折率の差(透光性微粒子の屈折率−透光性樹脂の屈折率)は、絶対値として好ましくは0.001〜0.030であり、より好ましくは0.001〜0.020、更に好ましくは0.001〜0.015である。この差が0.030を超えると、フィルム文字ボケ、暗室コントラストの低下、表面の白濁等の問題が生じる。
ここで、前記透光性樹脂の屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。前記透光性微粒子の屈折率は、屈折率の異なる2種類の溶媒の混合比を変化させて屈折率を変化させた溶媒中に透光性微粒子を等量分散して濁度を測定し、濁度が極小になった時の溶媒の屈折率をアッベ屈折計で測定することで測定される。
In the present invention, the refractive index of the translucent resin and the translucent fine particles is preferably 1.45 to 1.70, more preferably 1.48 to 1.65. In order to set the refractive index within the above range, the kind and amount ratio of the light-transmitting resin and the light-transmitting fine particles may be appropriately selected. How to select can be easily known experimentally in advance.
In the present invention, the difference in refractive index between the translucent resin and the translucent fine particles (the refractive index of the translucent fine particles−the refractive index of the translucent resin) is preferably 0.001 to an absolute value. It is 0.030, More preferably, it is 0.001-0.020, More preferably, it is 0.001-0.015. If this difference exceeds 0.030, problems such as film character blur, a decrease in dark room contrast, and surface turbidity occur.
Here, the refractive index of the translucent resin can be quantitatively evaluated by directly measuring it with an Abbe refractometer or by measuring a spectral reflection spectrum or a spectral ellipsometry. The refractive index of the translucent fine particles is obtained by measuring the turbidity by dispersing an equal amount of the translucent fine particles in a solvent in which the refractive index is changed by changing the mixing ratio of two kinds of solvents having different refractive indexes. It is measured by measuring the refractive index of the solvent when the turbidity is minimized with an Abbe refractometer.
<透光性樹脂>
透光性樹脂は、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バインダー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バインダーポリマーであることがさらに好ましい。また、バインダーポリマーは架橋構造を有することが好ましい。
飽和炭化水素鎖を主鎖として有するバインダーポリマーとしては、エチレン性不飽和モノマーの重合体が好ましい。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。
バインダーポリマーを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種の原子を含む高屈折率モノマーや、フルオレン骨格を分子内に有するモノマー等を選択することもできる。
<Translucent resin>
The translucent resin is preferably a binder polymer having a saturated hydrocarbon chain or a polyether chain as a main chain, and more preferably a binder polymer having a saturated hydrocarbon chain as a main chain. The binder polymer preferably has a crosslinked structure.
As the binder polymer having a saturated hydrocarbon chain as a main chain, a polymer of an ethylenically unsaturated monomer is 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 increase the refractive index of the binder polymer, the monomer structure has a high refractive index including at least one atom selected from an aromatic ring, a halogen atom other than fluorine, a sulfur atom, a phosphorus atom, and a nitrogen atom. It is also possible to select a monomer having a ratio, a monomer having a fluorene skeleton in the molecule, and the like.
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〔例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(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〕、前記のエステルのエチレンオキサイド変性体やカプロラクトン変性体、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。前記モノマーは2種以上併用してもよい。 Examples of the monomer having two or more ethylenically unsaturated groups include esters of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid [for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, butanediol di (meth) acrylate, hexanediol 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, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,2,3- Chlorohexane tetramethacrylate, polyurethane polyacrylate, polyester polyacrylate], ethylene oxide-modified products and caprolactone-modified products of the above esters, vinylbenzene and its derivatives [eg, 1,4-divinylbenzene, 4-vinylbenzoic acid-2- Acryloyl ethyl ester, 1,4-divinylcyclohexanone], vinyl sulfone (eg, divinyl sulfone), acrylamide (eg, methylenebisacrylamide) and methacrylamide. Two or more of these monomers may be used in combination.
高屈折率モノマーの具体例としては、フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレート類、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 (meth) acrylates having a fluorene skeleton, bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide, vinyl naphthalene, vinyl phenyl sulfide, 4-methacryloxyphenyl-4′-methoxyphenyl thioether, etc. Is mentioned. 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(電離放射線硬化性化合物(透光性樹脂前駆体))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、電離放射線の照射により行うことができる。
従って、前記防眩層は、上述エチレン性不飽和モノマー等の電離放射線硬化性化合物、活性ハロゲン化合物、透光性微粒子および必要に応じて後述するような無機微粒子や光ラジカル開始剤あるいは熱ラジカル開始剤を含有する塗液を調製し、該塗液を透明支持体上に塗布・乾燥後、電離放射線による重合反応により硬化させることにより形成することができる。
更に上記に加えて、前述の低屈折率層に含有してもよい光増感剤を用いてもよい。
Polymerization of these monomers having an ethylenically unsaturated group (ionizing radiation curable compound (translucent resin precursor)) can be performed by irradiation with ionizing radiation in the presence of a photo radical initiator or a thermal radical initiator. it can.
Therefore, the antiglare layer is composed of an ionizing radiation curable compound such as the above-mentioned ethylenically unsaturated monomer, an active halogen compound, a light-transmitting fine particle, and an inorganic fine particle, a photo radical initiator, or a thermal radical start as described later if necessary. It can be formed by preparing a coating liquid containing an agent, coating and drying the coating liquid on a transparent support, and then curing it by a polymerization reaction using ionizing radiation.
In addition to the above, a photosensitizer that may be contained in the low refractive index layer may be used.
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、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。
アセトフェノン類の例には、2,2−ジメトキシアセトフェノン、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-ジメチル-p-イソプロピルフェニルケトン、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、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、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、が含まれる。
ベンゾイン類の例には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、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、ヒドロキシベンゾフェノン、4-ベンゾイル-4'-メチルジフェニルサルファイド、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、4,4'-ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、3,3'、4、4'-テトラ(t-ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどが含まれる。
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。
活性エステル類の例には1、2-オクタンジオン、1-[4-(フェニルチオ)-,2-(O-ベンゾイルオキシム)]、スルホン酸エステル類、環状活性エステル化合物などが含まれる。
オニウム塩類の例には、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩が挙げられる。
ボレート塩の例にはカチオン性色素とのイオンコンプレックス類が挙げられる。
無機錯体の例にはビス(η5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6−ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウムが挙げられる。
クマリン類の例には3−ケトクマリンが挙げられる。
これらの開始剤は単独でも混合して用いても良い。
「最新UV硬化技術」,(株)技術情報協会,1991年,p.159にも種々の例が記載されており本発明に有用である。
Photo radical polymerization initiators include acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds , Fluoroamine compounds, aromatic sulfoniums, lophine dimers, onium salts, borate salts, active esters, inorganic complexes, coumarins and the like.
Examples of acetophenones include 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, 1-hydroxy-dimethylphenylketone, 1-hydroxy-dimethyl-p-isopropylphenylketone, 1-hydroxy Cyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-4-methylthio-2-morpholinopropiophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t- Butyl-dichloroacetophenone.
Examples of benzoins include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl dimethyl ketal, benzoin benzene sulfonate, benzoin toluene sulfonate, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether It is.
Examples of benzophenones include benzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 2,4-dichlorobenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone and p-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone (Michler's ketone), 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and the like.
Examples of phosphine oxides include 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide.
Examples of active esters include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], sulfonic acid esters, cyclic active ester compounds, and the like.
Examples of the onium salts include aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, and aromatic sulfonium salts.
Examples of borate salts include ion complexes with cationic dyes.
Examples of inorganic complexes include bis (η 5 -2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium.
Examples of coumarins include 3-ketocoumarin.
These initiators may be used alone or in combination.
“Latest UV Curing Technology”, Technical Information Association, 1991, p. Various examples are also described in 159 and are useful in the present invention.
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(651,184,819、907、1870(CGI-403/Irg184=7/3混合開始剤、500,369,1173,2959,4265,4263など)、OXE01)等、日本化薬(株)製のKAYACURE(DETX-S,BP-100,BDMK,CTX,BMS,2-EAQ,ABQ,CPTX,EPD,ITX,QTX,BTC,MCAなど)、サートマー社製のEsacure(KIP100F,KB1,EB3,BP,X33,KT046,KT37,KIP150,TZT)等が好ましい例として挙げられる。 Commercially available photocleavable photoradical polymerization initiators include Irgacure (651, 184, 819, 907, 1870 (CGI-403 / Irg184 = 7/3 mixed initiator, 500) manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. , 369, 1173, 2959, 4265, 4263), OXE01), etc., and Kayacure (DETX-S, BP-100, BDMK, CTX, BMS, 2-EAQ, ABQ, CPTX, EPD, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. , ITX, QTX, BTC, MCA, etc.), Esacure manufactured by Sartomer (KIP100F, KB1, EB3, BP, X33, KT046, KT37, KIP150, TZT) and the like are preferable examples.
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、ミヒラーケトンおよびチオキサントン、などを挙げることができる。更にアジド化合物、チオ尿素化合物、メルカプト化合物などの助剤を1種以上組み合わせて用いてもよい。
市販の光増感剤としては、日本化薬(株)製のKAYACURE(DMBI,EPA)などが挙げられる。
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. Furthermore, one or more auxiliary agents such as an azide compound, a thiourea compound, and a mercapto compound may be used in combination.
Examples of commercially available photosensitizers include Kayacure (DMBI, EPA) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
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2,2'−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス(プロピオニトリル)、1,1'−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)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が挙げられる。
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. Diazo compounds such as ammonium sulfate, potassium persulfate and the like, 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (propionitrile), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile), etc. And diazoaminobenzene, p-nitrobenzenediazonium and the like.
ポリエーテルを主鎖として有するポリマーは、多官能エポキシ化合物の開環重合体が好ましい。多官能エポキシ化合物の開環重合は、活性ハロゲン化合物、さらには必要に応じて光酸発生剤あるいは熱酸発生剤の存在下、電離放射線の照射により行うことができる。
従って、多官能エポキシ化合物、透光性微粒子、活性ハロゲン化合物、さらには必要に応じて光酸発生剤あるいは熱酸発生剤、無機微粒子を含有する塗液を調製し、該塗液を透明支持体上に塗布後電離放射線による重合反応により硬化して防眩層を形成することができる。
The polymer having a polyether as the main chain 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 in the presence of an active halogen compound and, if necessary, a photoacid generator or a thermal acid generator.
Accordingly, a coating liquid containing a polyfunctional epoxy compound, translucent fine particles, an active halogen compound, and, if necessary, a photoacid generator, a thermal acid generator, or inorganic fine particles is prepared, and the coating liquid is used as a transparent support. After coating, it can be cured by a polymerization reaction by ionizing radiation to form an antiglare layer.
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。
Instead of or in addition to a 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 by reaction of this crosslinkable functional group, 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.
防眩層には、層の屈折率を調整して内部散乱に起因するヘイズ値を低減するために、前記の透光性微粒子に加えて、ケイ素、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を含有してもよい。これらの無機フィラーは、一般的に比重が有機物よりも高く、塗布組成物の密度を高くできるため、透光性微粒子の沈降速度を遅くする効果もある。
なお、透光性粒子との屈折率差を大きくするために、高屈折率透光性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もちいることが好ましい。
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。防眩層に用いられる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を用いる場合、その添加量は、防眩層の全質量の10〜90質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜80質量%であり、特に好ましくは30〜75質量%である。
なお、このような無機フィラーは、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。
また、防眩層にもオルガノシラン化合物、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(ゾル)の少なくともいずれかを用いることができる。
低屈折率層以外の層へのゾル成分の添加量は、含有層(添加層)の全固形分の0.001〜50質量%が好ましく、0.01〜20質量%がより好ましく、0.05〜10質量%が更に好ましく、0.1〜5質量%が特に好ましい。ハードコート層の場合には、前記オルガノシラン化合物またはそのゾル成分の添加量に対する制約が低屈折率層ほど厳しくないため、前記オルガノシラン化合物が好ましく用いられる。
In addition to the above light-transmitting fine particles, silicon, titanium, zirconium, aluminum, indium, zinc, tin are used for the antiglare layer in order to adjust the refractive index of the layer and reduce the haze value caused by internal scattering. And an inorganic filler comprising an oxide of at least one metal selected from antimony 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. Good. Since these inorganic fillers generally have a specific gravity higher than that of organic substances and can increase the density of the coating composition, they also have the effect of slowing the sedimentation rate of the light-transmitting fine particles.
In order to increase the difference in refractive index from the translucent particles, the hard coat layer using the high refractive index translucent particles uses silicon oxide to keep the refractive index of the layer low. Is preferred.
Specific examples of the inorganic filler used in 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 from the viewpoint of increasing the refractive index. The surface of the inorganic filler used in the antiglare layer is also 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.
When using these inorganic fillers, the addition amount is preferably 10 to 90% by mass, more preferably 20 to 80% by mass, and particularly preferably 30 to 75% by mass with respect to the total mass of the antiglare layer. It is.
Such an inorganic filler does not scatter because its particle size is sufficiently smaller than the wavelength of light, and a dispersion in which the filler is dispersed in a binder polymer behaves as an optically uniform substance.
Further, at least one of an organosilane compound, a hydrolyzate of organosilane and / or a partial condensate (sol) thereof can be used for the antiglare layer.
The amount of the sol component added to the layers other than the low refractive index layer is preferably 0.001 to 50% by mass, more preferably 0.01 to 20% by mass, based on the total solid content of the containing layer (added layer). 05-10 mass% is still more preferable, and 0.1-5 mass% is especially preferable. In the case of the hard coat layer, the organosilane compound is preferably used because the restriction on the amount of the organosilane compound or its sol component added is not as strict as the low refractive index layer.
透光性樹脂と透光性粒子と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。屈折率を前記範囲とするには、透光性樹脂及び透光性粒子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。
また透光性樹脂と透光性粒子との屈折率の差(透光性粒子の屈折率−透光性樹脂の屈折率)は0.02〜0.2が好ましく、より好ましくは0.05〜0.15である。この差が上記範囲であると、内部散乱の効果が十分であり、ギラツキが発生せず、しかもフィルム表面が白濁することもない。
また、前記透光性樹脂の屈折率は、1.45〜2.00であるのが好ましく、1.48〜1.70であるのが更に好ましい。
ここで、透光性樹脂の屈折率は、アッベ屈折計で直接測定するか、分光反射スペクトルや分光エリプソメトリーを測定するなどして定量評価できる。
The bulk refractive index of the mixture of translucent resin and translucent particles is preferably 1.48 to 2.00, more preferably 1.50 to 1.80. In order to set the refractive index within the above range, the kind and amount ratio of the light-transmitting resin and the light-transmitting particles may be appropriately selected. How to select can be easily known experimentally in advance.
The difference in refractive index between the translucent resin and the translucent particles (the refractive index of the translucent particles−the refractive index of the translucent resin) is preferably 0.02 to 0.2, more preferably 0.05. ~ 0.15. When this difference is within the above range, the effect of internal scattering is sufficient, no glare occurs, and the film surface does not become cloudy.
The refractive index of the translucent resin is preferably 1.45 to 2.00, more preferably 1.48 to 1.70.
Here, the refractive index of the translucent resin can be quantitatively evaluated by directly measuring it with an Abbe refractometer or by measuring a spectral reflection spectrum or a spectral ellipsometry.
<防眩層用界面活性剤>
特に、本発明の防眩層には、特に塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状均一性を確保するために、フッ素系、シリコーン系の何れかの界面活性剤、あるいはその両者を防眩層形成用の塗布組成物中に含有することが好ましい。特にフッ素系の界面活性剤は、より少ない添加量において、本発明の透明フィルム(特に、反射防止フィルム)の塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状故障を改良する効果が現れるため、好ましく用いられる。
面状均一性を高めつつ、高速塗布適性を持たせることにより生産性を高めることが目的である。
<Surfactant for antiglare layer>
In particular, the antiglare layer of the present invention is free of fluorine-based or silicone-based surfactants or both in order to ensure surface uniformity such as coating unevenness, drying unevenness, and point defects. It is preferable to contain in the coating composition for glare layer formation. In particular, a fluorosurfactant is preferable because an effect of improving surface defects such as coating unevenness, drying unevenness, point defects and the like of the transparent film of the present invention (particularly, an antireflection film) appears at a smaller addition amount. Used.
The purpose is to increase productivity by giving high-speed coating suitability while improving the surface uniformity.
フッ素系の界面活性剤の好ましい例としては、フルオロ脂肪族基含有共重合体(「フッ素系ポリマー」と略記することもある)が挙げられ、該フッ素系ポリマーは、下記(i)のモノマーに相当する繰り返し単位を含むアクリル樹脂、メタアクリル樹脂、及びこれらに共重合可能なビニル系モノマー(例えば下記(ii)のモノマー)との共重合体が有用である。 Preferable examples of the fluorosurfactant include a fluoroaliphatic group-containing copolymer (sometimes abbreviated as “fluorine polymer”), and the fluoropolymer includes the following monomer (i): Copolymers with acrylic resins and methacrylic resins containing the corresponding repeating units, and vinyl monomers copolymerizable therewith (for example, the monomer (ii) below) are useful.
(i)下記一般式イで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー (I) Fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula
一般式イ
一般式イにおいてR11は水素原子またはメチル基を表し、Xは酸素原子、イオウ原子または−N(R12)−を表し、mは1以上6以下の整数、nは2〜4の整数を表す。R12は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。Xは酸素原子が好ましい。 In the general formula A, R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 12 ) —, m is an integer of 1-6, and n is an integer of 2-4. To express. R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. X is preferably an oxygen atom.
(ii)前記(i)と共重合可能な下記一般式ロで示されるモノマー (Ii) a monomer represented by the following general formula (b) copolymerizable with (i) above
一般式ロ
一般式ロにおいて、R13は水素原子またはメチル基を表し、Yは酸素原子、イオウ原子または−N(R15)−を表し、R15は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。Yは酸素原子、−N(H)−、および−N(CH3)−が好ましい。
R14は置換基を有しても良い炭素数4以上20以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基を表す。R14のアルキル基の置換基としては、水酸基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、アリールエーテル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等があげられるがこの限りではない。炭素数4以上20以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基としては、直鎖及び分岐してもよいブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、エイコサニル基等、また、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の単環シクロアルキル基及びビシクロヘプチル基、ビシクロデシル基、トリシクロウンデシル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロデシル基、等の多環シクロアルキル基が好適に用いられる。
In the general formula B, R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group, Y represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 15 ) —, R 15 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically Specifically, it represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. Y is an oxygen atom, -N (H) -, and -N (CH 3) - are preferred.
R 14 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Examples of the substituent for the alkyl group of R 14 include a hydroxyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, a carboxyl group, an alkyl ether group, an aryl ether group, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, a nitro group, and a cyano group. , Amino groups and the like, but not limited thereto. Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms include a butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and undecyl group which may be linear or branched. , Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, octadecyl group, eicosanyl group, etc., and monocyclic cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, cycloheptyl group and bicycloheptyl group, bicyclodecyl group, tricycloundecyl group, A polycyclic cycloalkyl group such as a tetracyclododecyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecyl group, or the like is preferably used.
本発明で用いられるフッ素系ポリマー中に用いられるこれらの一般式イで示されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該フッ素系ポリマーの各単量体に基づいて10モル%以上であり、好ましくは15〜70モル%であり、より好ましくは20〜60モル%の範
囲である。
The amount of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula (a) used in the fluoropolymer used in the present invention is 10 mol% or more based on each monomer of the fluoropolymer, preferably Is 15 to 70 mol%, more preferably in the range of 20 to 60 mol%.
本発明で用いられるフッ素系ポリマーの好ましい質量平均分子量は、3000〜100,000が好ましく、5,000〜80,000がより好ましい。
更に、本発明で用いられるフッ素系ポリマーの好ましい添加量は、塗布液に対して0.001〜5質量%の範囲であり、好ましくは0.005〜3質量%の範囲であり、更に好ましくは0.01〜1質量%の範囲である。フッ素系ポリマーの添加量が0.001質量%未満では効果が不十分であり、また5質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、フィルムとしての性能(例えば反射率、耐擦傷性)に悪影響を及ぼす。
The preferred weight average molecular weight of the fluoropolymer used in the present invention is preferably 3000 to 100,000, more preferably 5,000 to 80,000.
Furthermore, the preferable addition amount of the fluoropolymer used in the present invention is in the range of 0.001 to 5% by mass, preferably in the range of 0.005 to 3% by mass, and more preferably, with respect to the coating solution. It is the range of 0.01-1 mass%. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.001% by mass, the effect is insufficient, and if it exceeds 5% by mass, the coating film may not be sufficiently dried or the performance as a film (for example, reflectance, Adversely affects the scratch resistance).
以下、一般式イで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーからなるフッ素系ポリマーの具体的な構造の例を示すがこの限りではない。なお式中の数字は各モノマー成分のモル比率を示す。Mwは質量平均分子量を表す。 Examples of the specific structure of the fluoropolymer composed of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula (i) are shown below, but this is not restrictive. In addition, the number in a formula shows the molar ratio of each monomer component. Mw represents a mass average molecular weight.
しかしながら、前記のようなフッ素系ポリマーを使用することにより、防眩層表面にF原子を含有する官能基が偏析することにより防眩層の表面エネルギーが低下し、前記防眩層上に低屈折率層をオーバーコートしたときに反射防止性能が悪化する問題が生じる。これは低屈折率層を形成するために用いられる硬化性組成物の濡れ性が悪化するために低屈折率層に目視では検知できない微小なムラが悪化するためと推定される。このような問題を解決するためには、フッ素系ポリマーの構造と添加量を調整することにより、防眩層の表面エネルギーを好ましくは20mN・m-1〜50mN・m-1に、より好ましくは30mN・m-1〜40mN・m-1に制御することが効果的であることを見出した。前記のような表面エネルギーを実現するためには、X線光電子分光法で測定したフッ素原子由来のピークと炭素原子由来のピークの比であるF/Cが0.1〜1.5であることが必要である。 However, the use of such a fluoropolymer reduces the surface energy of the antiglare layer due to segregation of functional groups containing F atoms on the surface of the antiglare layer, resulting in low refraction on the antiglare layer. When the rate layer is overcoated, there arises a problem that the antireflection performance deteriorates. This is presumably because minute unevenness that cannot be visually detected in the low refractive index layer deteriorates because the wettability of the curable composition used for forming the low refractive index layer deteriorates. To solve such problems, by adjusting the structure and amount of the fluorine-based polymer, the surface energy of the antiglare layer preferably in 20mN · m -1 ~50mN · m -1 , more preferably it was found that it is effective to control the 30mN · m -1 ~40mN · m -1 . In order to realize the surface energy as described above, F / C, which is a ratio of a peak derived from a fluorine atom and a peak derived from a carbon atom, measured by X-ray photoelectron spectroscopy is 0.1 to 1.5. is required.
或いは、上層を塗布する時には上層を形成する溶媒に抽出されるようなフッ素系ポリマーを選択することで、下層表面(=界面)に偏在することがなくなり上層と下層の密着性を持たせることで、高速塗布においても面状の均一性を保ち、かつ耐擦傷性の強い防眩性反射防止透明フィルムを提供できる表面自由エネルギーの低下を防ぐことにより、低屈折率層塗布前の防眩層の表面エネルギーを前記範囲に制御することでも目的を達成することができる。そのような素材の例は下記一般式ハで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーに相当する繰り返し単位を含むことを特徴とするアクリル樹脂、メタアクリル樹脂、及びこれらに共重合可能なビニル系モノマー(例えば下記(iv)で表わされるモノマー)との共重合体である。 Alternatively, by selecting a fluorine-based polymer that is extracted by the solvent that forms the upper layer when the upper layer is applied, it is not unevenly distributed on the lower layer surface (= interface), so that the adhesion between the upper layer and the lower layer is provided. The anti-glare layer before application of the low refractive index layer can be prevented by reducing the surface free energy, which can provide an anti-glare and anti-reflection transparent film that maintains surface uniformity even at high speed application and has high scratch resistance. The object can also be achieved by controlling the surface energy within the above range. Examples of such materials include an acrylic resin, a methacrylic resin, and a vinyl monomer copolymerizable therewith, containing a repeating unit corresponding to a fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula C (For example, a monomer represented by the following (iv)).
(iii)下記一般式ハで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー (Iii) A fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula C
一般式ハ
一般式ハにおいてR21は水素原子またはハロゲン原子またはメチル基を表し、水素原子、メチル基がより好ましい。X2は酸素原子、イオウ原子または−N(R22)−を表し、酸素原子または−N(R22)−がより好ましく、酸素原子が更に好ましい。mは1以上6以下の整数(1〜3がより好ましく、1であることが更に好ましい。)、nは1以上18以下の整数(4〜12がより好ましく、6〜8が更に好ましい。)を表す。R22は水素原子または置換基を有しても良い炭素数1〜8のアルキル基を表し、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、水素原子またはメチル基が更に好ましい。Xは酸素原子が好ましい。
またフッ素系ポリマー中に一般式ハで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーが2種類以上構成成分として含まれていても良い。
In the general formula C, R 21 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group. X 2 represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 22 ) —, more preferably an oxygen atom or —N (R 22 ) —, and still more preferably an oxygen atom. m is an integer from 1 to 6 (more preferably from 1 to 3, more preferably 1), and n is an integer from 1 to 18 (more preferably from 4 to 12, and even more preferably from 6 to 8). Represents. R 22 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms which may have a substituent, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and further preferably a hydrogen atom or a methyl group. X is preferably an oxygen atom.
In addition, two or more kinds of fluoroaliphatic group-containing monomers represented by the general formula C may be contained in the fluorine-based polymer as constituent components.
(iv)前記(iii)と共重合可能な下記一般式ニで示されるモノマー (Iv) a monomer represented by the following general formula D copolymerizable with the above (iii)
一般式ニ
一般式ニにおいて、R23は水素原子、ハロゲン原子またはメチル基を表し、水素原子、メチル基がより好ましい。Y2は酸素原子、イオウ原子または−N(R25)−を表し、酸素原子または−N(R25)−がより好ましく、酸素原子が更に好ましい。R25は水素原子または炭素数1〜8のアルキル基を表し、水素原子または炭素数1〜4のアルキル基がより好ましく、水素原子またはメチル基が更に好ましい。
R24は置換基を有しても良い炭素数1〜20の直鎖、分岐または環状のアルキル基、ポリ(アルキレンオキシ)基を含むアルキル基、置換基を有していても良い芳香族基(例えば、フェニル基またはナフチル基)を表す。炭素数1〜12の直鎖、分岐、または環状のアルキル基、または総炭素数6〜18の芳香族がより好ましく、炭素数1〜8の直鎖、分岐、または環状のアルキル基が更に好ましい。
In the general formula D, R 23 represents a hydrogen atom, a halogen atom or a methyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group. Y 2 represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 25 ) —, more preferably an oxygen atom or —N (R 25 ) —, and still more preferably an oxygen atom. R 25 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
R 24 is an optionally substituted linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group containing a poly (alkyleneoxy) group, and an optionally substituted aromatic group. (For example, a phenyl group or a naphthyl group). A linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an aromatic group having 6 to 18 carbon atoms is more preferable, and a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferable. .
以下、一般式ハで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマーに相当する繰り返し単位を含むフッ素系ポリマーの具体的な構造の例を示すがこの限りではない。なお、式中の数字は各モノマー成分のモル比率を示す。Mwは質量平均分子量を表す。 Hereinafter, examples of specific structures of fluoropolymers containing a repeating unit corresponding to the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by formula (c) are shown, but the present invention is not limited thereto. In addition, the number in a formula shows the molar ratio of each monomer component. Mw represents a mass average molecular weight.
また防眩層上に低屈折率層をオーバーコートする時点で表面エネルギーの低下を防げば、反射防止性能の悪化が防げる。防眩層塗布時にはフッ素系ポリマーを用いて塗布液の表面張力を下げて面状均一性を高め、高速塗布による高生産性を維持し、防眩層塗布後にコロナ処理、UV処理、熱処理、鹸化処理、溶剤処理といった表面処理手法を用いて、特に好ましいのはコロナ処理であるが、表面自由エネルギーの低下を防ぐことにより、低屈折率層塗布前の防眩層の表面エネルギーを前記範囲に制御することでも目的を達成することができる。 Further, if the surface energy is prevented from being lowered when the low refractive index layer is overcoated on the antiglare layer, the deterioration of the antireflection performance can be prevented. When applying an anti-glare layer, the surface tension of the coating solution is lowered by using a fluoropolymer to improve surface uniformity and maintain high productivity by high-speed application. After applying the anti-glare layer, corona treatment, UV treatment, heat treatment, saponification Corona treatment is particularly preferred using surface treatment techniques such as treatment and solvent treatment, but the surface energy of the antiglare layer before application of the low refractive index layer is controlled within the above range by preventing the surface free energy from decreasing. You can also achieve your goals.
また、本発明の防眩層を形成する為の塗布組成物中に、チクソトロピー剤を添加しても良い。チクソトロピー剤としては、0.1μm以下のシリカ、マイカ等があげられる。これら添加剤の含有量は、通常、紫外線硬化型樹脂100質量部に対して、1〜10質量部程度とするのが好適である。 Moreover, you may add a thixotropic agent in the coating composition for forming the glare-proof layer of this invention. Examples of the thixotropic agent include silica and mica of 0.1 μm or less. In general, the content of these additives is preferably about 1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the ultraviolet curable resin.
本発明の防眩層は、直接透明支持体上に塗布組成物をウエット塗布するために溶剤を用いることができる。本発明において好ましい溶剤としての要件は、上記透光性樹脂等の各種溶質を充分に溶解すること、上記透光性微粒子を溶解しないこと、塗布〜乾燥過程で塗布ムラ、乾燥ムラを発生しにくいこと、支持体を溶解しないこと(平面性悪化、白化等の故障防止に必要)、逆に最低限の程度には支持体を膨潤させること(密着性に必要)、等が挙げられる。
具体例としては、支持体にトリアセチルセルロースを用いる場合には、主溶媒として各種ケトン(メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等)、各種セロソルブ(エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等)が好ましく用いられる。また、上記の中から選択した主溶媒に対して、水酸基を有する少量溶媒を添加することにより、防眩性が調整でき、特に好ましい。水酸基を有する少量溶媒は、塗布組成物の乾燥工程において主溶媒よりも後まで残留することで防眩性を強くすることができるため、20〜30℃の範囲内のある温度における蒸気圧が前記主溶媒に対して低いことが好ましい。例えば、主溶媒をメチルイソブチルケトン(21.7℃における蒸気圧:16.5mmHg)に対して水酸基を有する少量溶媒としてプロピレングリコール(20.0℃における蒸気圧:0.08mmHg)の組み合わせが好ましい一例として挙げられる。主溶媒と水酸基を有する少量溶媒の混合比は、重量比で99:1〜50:50が好ましく、95:5〜70:30がより好ましい。50:50を超えると、塗布液の安定性や、塗布後の乾燥工程における面質のバラツキが大きくなり、好ましくない。
In the antiglare layer of the present invention, a solvent can be used for wet coating the coating composition directly on the transparent support. The requirements as a preferable solvent in the present invention are that various solutes such as the above-mentioned translucent resin are sufficiently dissolved, the above-mentioned translucent fine particles are not dissolved, and coating unevenness and drying unevenness are unlikely to occur in the coating to drying process. In addition, the support may not be dissolved (necessary for preventing deterioration of flatness, whitening, etc.), and conversely, the support may be swollen to a minimum extent (necessary for adhesion).
As a specific example, when triacetyl cellulose is used for the support, various ketones (methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.) and various cellosolves (ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether, etc.) are used as the main solvent. Preferably used. Moreover, antiglare property can be adjusted by adding a small amount of a solvent having a hydroxyl group to the main solvent selected from the above, which is particularly preferable. Since a small amount of the solvent having a hydroxyl group can increase the antiglare property by remaining until after the main solvent in the drying step of the coating composition, the vapor pressure at a certain temperature in the range of 20 to 30 ° C. Preferably it is low relative to the main solvent. For example, a preferable example is a combination of propylene glycol (vapor pressure at 20.0 ° C .: 0.08 mmHg) as a small amount solvent having a hydroxyl group with respect to methyl isobutyl ketone (vapor pressure at 21.7 ° C .: 16.5 mmHg) as the main solvent. As mentioned. The mixing ratio of the main solvent and the small amount solvent having a hydroxyl group is preferably 99: 1 to 50:50, more preferably 95: 5 to 70:30 in terms of weight ratio. If it exceeds 50:50, the stability of the coating solution and the variation in surface quality in the drying step after coating increase, which is not preferable.
本発明の透明フィルムのハードコート層の形成も、透光性粒子を添加する以外は、上記防眩層と同様に行なうことができる。 The formation of the hard coat layer of the transparent film of the present invention can also be carried out in the same manner as the antiglare layer, except that translucent particles are added.
[低屈折率層用材料]
次に、低屈折率層について以下に説明する。
[低屈折率層]
本発明の反射防止フィルムにおける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。
屈折率が1.30未満であると、反射防止性能は向上するが、膜の機械強度が低下し、1.55を超えると、反射防止性能が著しく悪化してしまう。
さらに、低屈折率層は下記数式(I)を満たすことが低反射率化の点で好ましい。
数式(I)
(mλ/4)×0.7<n1×d1<(mλ/4)×1.3
式中、mは正の奇数であり、n1は低屈折率層の屈折率であり、そして、d1は低屈折率層の膜厚(nm)である。また、λは波長であり、500〜550nmの範囲の値である。
なお、前記数式(I)を満たすとは、前記波長の範囲において数式(I)を満たすm(正の奇数、通常1である)が存在することを意味している。
さらに本発明の反射防止フィルムにおいて、低屈折率層はハードコート層よりも屈折率が0.05以上小さいことが好ましく、より好ましくは0.07〜0.3小さいことが好ましい。低屈折率層とハードコート層の屈折率差が0.05未満であると、反射率が上昇し、反射防止能が失われてしまうために好ましくない。
[Material for low refractive index layer]
Next, the low refractive index layer will be described below.
[Low refractive index layer]
The refractive index of the low refractive index layer in the antireflection film of the present invention is preferably 1.20 to 1.46, more preferably 1.25 to 1.46, and 1.30 to 1.46. It is particularly preferred that
When the refractive index is less than 1.30, the antireflection performance is improved, but the mechanical strength of the film is lowered, and when it exceeds 1.55, the antireflection performance is remarkably deteriorated.
Further, the low refractive index layer preferably satisfies the following formula (I) from the viewpoint of reducing the reflectance.
Formula (I)
(Mλ / 4) × 0.7 <n1 × d1 <(mλ / 4) × 1.3
In the formula, m is a positive odd number, n1 is the refractive index of the low refractive index layer, and d1 is the film thickness (nm) of the low refractive index layer. Further, λ is a wavelength and is a value in the range of 500 to 550 nm.
In addition, satisfy | filling said numerical formula (I) means that m (positive odd number, usually 1) which satisfy | fills numerical formula (I) exists in the said wavelength range.
Furthermore, in the antireflection film of the present invention, the low refractive index layer preferably has a refractive index smaller than the hard coat layer by 0.05 or more, more preferably 0.07 to 0.3. If the difference in refractive index between the low refractive index layer and the hard coat layer is less than 0.05, the reflectance increases and the antireflection ability is lost, which is not preferable.
低屈折率層としては、熱または電離放射線により架橋する含フッ素樹脂(以下、「架橋前の含フッ素樹脂」ともいう)の架橋からなる低屈折率層(態様1)、ゾルゲル法による低屈折率層(態様2)、および粒子とバインダーポリマーを用い、粒子間または粒子内部に空隙を有する低屈折率層(態様3)等が用いられる。
熱または電離放射線により架橋する含フッ素樹脂(以下、「架橋前の含フッ素樹脂」ともいう)の架橋からなる低屈折率層(態様1)を形成する素材について以下に説明する。
低屈折率層は、例えば含フッ素ポリマーを主成分とする硬化性組成物を塗布、乾燥、硬化して形成される硬化膜である。
Examples of the low refractive index layer include a low refractive index layer (embodiment 1) formed by crosslinking a fluorine-containing resin that is crosslinked by heat or ionizing radiation (hereinafter also referred to as “fluorinated resin before crosslinking”), and a low refractive index by a sol-gel method. A layer (embodiment 2), and a low refractive index layer (embodiment 3) having voids between or inside the particles using the particles and the binder polymer are used.
A material for forming a low refractive index layer (embodiment 1) composed of a crosslink of a fluorine-containing resin that is crosslinked by heat or ionizing radiation (hereinafter also referred to as “fluorine-containing resin before crosslinking”) will be described below.
The low refractive index layer is a cured film formed, for example, by applying, drying and curing a curable composition containing a fluorine-containing polymer as a main component.
<低屈折率層用含フッ素ポリマー>
前記含フッ素ポリマーは、硬化被膜にした場合の被膜の動摩擦係数が0.03〜0.20、水に対する接触角が90〜120°、純水の滑落角が70°以下であり、熱または電離放射線により架橋するポリマーであるのが、ロールフィルムをウェブ搬送しながら塗布、硬化する場合などにおいて生産性向上の点で好ましい。
また、本発明の反射防止フィルムを画像表示装置に装着した時、市販の接着テープとの剥離力が低いほどシールやメモを貼り付けた後に剥がれ易くなるので、剥離力は、500gf以下が好ましく、300gf以下がより好ましく、100gf以下が最も好ましい。
剥離力は、JIS Z0237−1980に準拠して測定することができる。
また、微小硬度計で測定した表面硬度が高いほど、傷がつき難いので、該表面硬度が、0.3GPa以上が好ましく、0.5GPa以上がより好ましい。
<Fluoropolymer for low refractive index layer>
The fluoropolymer has a cured film with a coefficient of dynamic friction of 0.03 to 0.20, a contact angle with water of 90 to 120 °, and a sliding angle of pure water of 70 ° or less, and heat or ionization. A polymer that is cross-linked by radiation is preferable in terms of improving productivity in the case of coating and curing a roll film while transporting the web.
Also, when the antireflection film of the present invention is mounted on an image display device, the lower the peel strength from a commercially available adhesive tape, the easier it is to peel off after sticking a seal or memo, so the peel strength is preferably 500 gf or less, 300 gf or less is more preferable, and 100 gf or less is most preferable.
The peeling force can be measured according to JIS Z0237-1980.
Further, the higher the surface hardness measured with a microhardness meter, the harder it is to scratch. Therefore, the surface hardness is preferably 0.3 GPa or more, and more preferably 0.5 GPa or more.
低屈折率層に用いられる含フッ素ポリマーは、フッ素原子を35〜80質量%の範囲で含有し、且つ架橋性もしくは重合性の官能基を含む含フッ素ポリマーであることが好ましく、例えば、パー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〕の加水分解物や脱水縮合物の他、含フッ素モノマー単位と架橋反応性単位とを構成単位とする含フッ素共重合体が挙げられる。含フッ素共重合体の場合、主鎖は、炭素原子のみからなるのが好ましい。すなわち、主鎖骨格に酸素原子や窒素原子などを有しないのが好ましい。 The fluorine-containing polymer used in the low refractive index layer is preferably a fluorine-containing polymer containing a fluorine atom in a range of 35 to 80% by mass and containing a crosslinkable or polymerizable functional group. In addition to hydrolyzate and dehydration condensate of alkyl group-containing silane compound [for example, (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrodecyl) triethoxysilane], a fluorine-containing monomer unit and a crosslinking reactive unit are constituted. Examples thereof include a fluorine-containing copolymer as a unit. In the case of a fluorinated copolymer, the main chain preferably consists of only carbon atoms. That is, it is preferable that the main chain skeleton does not have an oxygen atom or a nitrogen atom.
前記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 fluorine-containing monomer unit include, for example, fluoroolefins (for example, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, perfluorooctylethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3- Dioxoles, etc.), (meth) acrylic acid partial or fully fluorinated alkyl ester derivatives (for example, Biscoat 6FM (manufactured by Osaka Organic Chemicals) and M-2020 (manufactured by Daikin)), fully or partially fluorinated vinyl ethers, etc. However, perfluoroolefins are preferable, and hexafluoropropylene is particularly preferable from the viewpoint of refractive index, solubility, transparency, availability, and the like.
前記架橋反応性単位としては、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。 Examples of the crosslinking reactive unit include a structural unit obtained by polymerization of a monomer having a self-crosslinking functional group in the molecule such as glycidyl (meth) acrylate and glycidyl vinyl ether; carboxyl group, hydroxy group, amino group, sulfo group A structural unit obtained by polymerization of a monomer having, 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 in which a crosslinkable reactive group such as a (meth) acryloyl group is introduced 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).
また、前記含フッ素モノマー単位及び前記架橋反応性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させて、他の重合単位を導入することもできる。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 fluorine-containing monomer unit and the cross-linking reactive unit, from the viewpoint of solubility in a solvent, film transparency, and the like, a monomer not containing a fluorine atom is appropriately copolymerized to introduce another polymerization unit. You can also. There are no particular limitations on the monomer units that can be used in combination, such as 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, vinyl toluene, 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.
前記含フッ素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 fluoropolymer.
本発明で特に有用な含フッ素ポリマーは、パーフルオロオレフィンとビニルエーテル類またはビニルエステル類とのランダム共重合体である。特に単独で架橋反応可能な基〔(メタ)アクリロイル基等のラジカル反応性基、エポキシ基、オキセタニル基等の開環重合性基等〕を有していることが好ましい。
これらの架橋反応性基含有重合単位はポリマーの全重合単位の5〜70mol%を占めていることが好ましく、特に好ましくは30〜60mol%を占めていることである。
The fluorine-containing polymer particularly useful in the present invention is a random copolymer of perfluoroolefin and vinyl ethers or vinyl esters. In particular, it preferably has a group capable of undergoing crosslinking reaction alone (radical reactive group such as (meth) acryloyl group, ring-opening polymerizable group such as epoxy group and oxetanyl group).
These cross-linking reactive group-containing polymer units preferably occupy 5 to 70 mol%, particularly preferably 30 to 60 mol% of the total polymer units of the polymer.
本発明に係る低屈折率層としてより好ましくは、含フッ素ポリマー及び/またはポリシロキサン含有ビニル単量体を有する塗布液から形成される硬化皮膜であることが好ましい。
この場合の含フッ素ポリマーは、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であることが好ましい。皮膜形成後、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。
また特開平11−228631号公報記載の化合物も好ましく使用される。
The low refractive index layer according to the present invention is more preferably a cured film formed from a coating solution having a fluorine-containing polymer and / or a polysiloxane-containing vinyl monomer.
In this case, the fluorine-containing polymer is preferably 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. After film formation, 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.
Further, compounds described in JP-A-11-228631 are also preferably used.
以下に本発明において低屈性率層形成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、大阪有機化学工業(株)製)やR−2020(商品名、ダイキン工業(株)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 forming the low refractive index layer in the present invention will be described below.
Examples of the fluorine-containing vinyl monomer 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 Industry Co., Ltd.) and R-2020 (trade name, manufactured by Daikin Industries, Ltd.)), and fully or partially fluorinated vinyl ethers, and the like, preferably perfluoroolefins, From the viewpoints of refractive index, solubility, transparency, availability, etc., hexafluoropropylene is particularly preferred. Increasing the composition ratio of these fluorinated vinyl monomers can lower the refractive index but lowers the film strength. In the present invention, the fluorine-containing vinyl monomer is preferably introduced 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%. This is a case of mass%.
本発明では、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。 In the present invention, the copolymer 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 occupies 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-hydroxymethyl) Styrene, p-methoxystyrene, etc.), vinyl ethers (methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, etc.), vinyl esters (acetic acid) Nyl, vinyl propionate, 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-cyclohexylacrylamide), methacrylamides (N, N-dimethylmethacrylamide), acrylonitrile and the like.
本発明において下記一般式1又は一般式2で記載される、熱硬化性および/または電離放射線硬化性の含フッ素ポリマーが好ましく用いられる。 In the present invention, a thermosetting and / or ionizing radiation curable fluorine-containing polymer described by the following general formula 1 or general formula 2 is preferably used.
一般式1中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、より好ましくは炭素数1〜6の連結基であり、特に好ましくは2〜4の連結基であり、直鎖であっても分岐構造を有していてもよく、環構造を有していてもよく、O、N、Sから選ばれるヘテロ原子を有していても良い。
好ましい例としては、*−(CH2)2−O−**,*−(CH2)2−NH−**,*−(CH2)4−O−**,*−(CH2)6−O−**,−(CH2)2−O−(CH2)2−O−**,*−CONH−(CH2)3−O−**,*−CH2CH(OH)CH2−O−**,*−CH2CH2OCONH(CH2)3−O−**(*はポリマー主鎖側の連結部位を表し、**は(メタ)アクリロイル基側の連結部位を表す。)等が挙げられる。mは0または1を表わす。
In General Formula 1, L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linking group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a linking group having 2 to 4 carbon atoms, It may have a branched structure, may have a ring structure, or may have a heteroatom selected from O, N, and S.
Preferred examples include * — (CH 2 ) 2 —O — **, * — (CH 2 ) 2 —NH — **, * — (CH 2 ) 4 —O — **, * — (CH 2 ). 6 -O - **, - (CH 2) 2 -O- (CH 2) 2 -O - **, * - CONH- (CH 2) 3 -O - **, * - CH 2 CH (OH) CH 2 —O — **, * —CH 2 CH 2 OCONH (CH 2 ) 3 —O — ** (* represents a connecting site on the polymer main chain side, and ** represents a connecting site on the (meth) acryloyl group side) And the like. m represents 0 or 1;
一般式1中、Xは水素原子またはメチル基を表す。硬化反応性の観点から、より好ましくは水素原子である。 In general formula 1, X represents a hydrogen atom or a methyl group. From the viewpoint of curing reactivity, a hydrogen atom is more preferable.
一般式1中、Aは任意のビニルモノマーから導かれる繰返し単位を表わし、ヘキサフルオロプロピレンと共重合可能な単量体の構成成分であれば特に制限はなく、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選択することができ、目的に応じて単一あるいは複数のビニルモノマーによって構成されていても良い。 In the general formula 1, A represents a repeating unit derived from an arbitrary vinyl monomer, and is not particularly limited as long as it is a constituent component of a monomer copolymerizable with hexafluoropropylene. Tg (contributes to film hardness), solubility in solvents, transparency, slipperiness, dust / antifouling properties, etc., can be selected as appropriate, depending on the purpose, depending on the single or multiple vinyl monomers It may be configured.
好ましい例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、シクロへキシルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、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、グリシジルビニルエーテル、アリルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタアクリレート、アリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリレート類、スチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン等のスチレン誘導体、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸およびその誘導体等を挙げることができるが、より好ましくはビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体であり、特に好ましくはビニルエーテル誘導体である。 Preferred examples include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, glycidyl vinyl ether, vinyl ethers such as allyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl propionate, butyric acid. (Meth) such as vinyl esters such as vinyl, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, allyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane Acrylates, styrene, styrene derivatives such as p-hydroxymethylstyrene, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid Can be mentioned unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, more preferably ether derivatives, vinyl ester derivatives, particularly preferably a vinyl ether derivative.
x、y、zはそれぞれの構成成分のモル%を表わし、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。好ましくは、35≦x≦55、30≦y≦60、0≦z≦20の場合であり、特に好ましくは40≦x≦55、40≦y≦55、0≦z≦10の場合である。 x, y, and z represent mol% of each constituent component, and represent values satisfying 30 ≦ x ≦ 60, 5 ≦ y ≦ 70, and 0 ≦ z ≦ 65. Preferably, 35 ≦ x ≦ 55, 30 ≦ y ≦ 60, and 0 ≦ z ≦ 20, and particularly preferably 40 ≦ x ≦ 55, 40 ≦ y ≦ 55, and 0 ≦ z ≦ 10.
本発明に用いられる含フッ素ポリマーとして一般式2も挙げられる。 General formula 2 is also mentioned as a fluorine-containing polymer used for this invention.
一般式2において、Rは炭素数1〜10のアルキル基、又は一般式1のエチレン性不飽和基(-O(C=O)C(-X)=CH2)を表す。
mは1≦m≦10の整数を表わし、1≦m≦6であることが好ましく、1≦m≦4であることが特に好ましい。
nは2≦n≦10の整数を表わし、2≦n≦6であることが好ましく、2≦n≦4であることが特に好ましい。
Bは任意のビニルモノマーから導かれる繰返し単位を表わし、単一組成であっても複数の組成によって構成されていても良い。また、シリコーン部位を含んでいても良い。
x、y、z1およびz2はそれぞれの繰返し単位のmol%を表わし、x及びyは、それぞれ30≦x≦60、0≦y≦70を満たし、好ましくは、35≦x≦55、0≦y≦60の場合であり、特に好ましくは40≦x≦55、0≦y≦55の場合である。z1及びz2については、1≦z1≦65、1≦z2≦65を満たし、好ましくは1≦z1≦40、1≦z2≦10であり、1≦z1≦30、1≦z2≦5であることが特に好ましい。ただし、x+y+z1+z2=100である。
一般式1又は2で表わされる共重合体の好ましい具体例としては、特開2004−45462号公報の[0035]〜[0047]に記載されたものを挙げることができ、該公報に記載の方法により合成することができる。
In the general formula 2, R represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an ethylenically unsaturated group of the general formula 1 (—O (C═O) C (—X) ═CH 2 ).
m represents an integer of 1 ≦ m ≦ 10, preferably 1 ≦ m ≦ 6, and particularly preferably 1 ≦ m ≦ 4.
n represents an integer of 2 ≦ n ≦ 10, preferably 2 ≦ n ≦ 6, and particularly preferably 2 ≦ n ≦ 4.
B represents a repeating unit derived from an arbitrary vinyl monomer, and may be composed of a single composition or a plurality of compositions. Moreover, the silicone site | part may be included.
x, y, z1, and z2 represent mol% of each repeating unit, and x and y satisfy 30 ≦ x ≦ 60 and 0 ≦ y ≦ 70, respectively, preferably 35 ≦ x ≦ 55, 0 ≦ y ≦ 60, particularly preferably 40 ≦ x ≦ 55 and 0 ≦ y ≦ 55. z1 and z2 satisfy 1 ≦ z1 ≦ 65, 1 ≦ z2 ≦ 65, preferably 1 ≦ z1 ≦ 40, 1 ≦ z2 ≦ 10, and 1 ≦ z1 ≦ 30, 1 ≦ z2 ≦ 5. Is particularly preferred. However, x + y + z1 + z2 = 100.
Preferable specific examples of the copolymer represented by the general formula 1 or 2 include those described in [0035] to [0047] of JP-A-2004-45462, and the method described in the publication Can be synthesized.
更に、本発明の含フッ素ポリマーは、防汚性を付与するために下記ポリシロキサン構造を有する構成単位を有することも好ましい。
本発明において好ましい、ポリシロキサン構造を有する含フッ素ポリマーとしては、(a)含フッ素ビニルモノマー重合単位、(b)水酸基含有ビニルモノマー重合単位、および(c)側鎖に下記一般式3で表されるポリシロキサン繰り返し単位を含んでなるグラフト部位を有する重合単位をそれぞれ少なくとも1種類含み、主鎖が炭素原子のみからなる含フッ素ポリマーが挙げられる。
Furthermore, the fluorine-containing polymer of the present invention preferably has a structural unit having the following polysiloxane structure in order to impart antifouling properties.
Preferred fluorine-containing polymers having a polysiloxane structure in the present invention are (a) a fluorine-containing vinyl monomer polymerized unit, (b) a hydroxyl group-containing vinyl monomer polymerized unit, and (c) a side chain represented by the following general formula 3. Examples thereof include fluorine-containing polymers each containing at least one kind of polymerized unit having a graft site containing a polysiloxane repeating unit and having a main chain composed only of carbon atoms.
一般式3
一般式3中、R1、R2は同一であっても異なっていてもよく、アルキル基又はアリール基を表す。アルキル基としては炭素数1〜4が好ましく、例としてメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基等が挙げられる。アリール基としては炭素数6〜20が好ましく、例としてフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これらの中でもメチル基およびフェニル基が好ましく、特に好ましくはメチル基である。pは2〜500の整数を表わし、好ましくは5〜350であり、特に好ましくは8〜250の場合である。 In General Formula 3, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents an alkyl group or an aryl group. As an alkyl group, C1-C4 is preferable and a methyl group, a trifluoromethyl group, an ethyl group etc. are mentioned as an example. The aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. Among these, a methyl group and a phenyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable. p represents an integer of 2 to 500, preferably 5 to 350, and particularly preferably 8 to 250.
側鎖に一般式3であらわされるポリシロキサン構造を有するポリマーは、例えばJ.Appl.Polym.Sci.2000,78,1955、特開昭56−28219号公報等に記載のごとく、エポキシ基、水酸基、カルボキシル、酸無水物基等の反応性基を有するポリマーに対して、相対する反応性基(例えばエポキシ基、酸無水物基に対してアミノ基、メルカプト基、カルボキシル基、水酸基等)を片末端に有するポリシロキサン(例えばサイラプレーンシリーズ(チッソ株式会社製)など)を高分子反応によって導入する方法、ポリシロキサン含有シリコンマクロマーを重合させる方法によって合成することができ、どちらの方法も好ましく用いることができる。本発明ではシリコンマクロマーの重合によって導入する方法がより好ましい。 The polymer having a polysiloxane structure represented by the general formula 3 in the side chain is, for example, an epoxy group, a hydroxyl group as described in J. Appl. Polym. Sci. 2000, 78, 1955, JP-A-56-28219, etc. The reactive group (for example, an amino group, a mercapto group, a carboxyl group, a hydroxyl group, etc. with respect to an epoxy group or an acid anhydride group) is separated from a polymer having a reactive group such as a carboxyl group or an acid anhydride group. It can be synthesized by a method of introducing a polysiloxane having a terminal (for example, Silaplane series (manufactured by Chisso Corporation)) by a polymer reaction or a method of polymerizing a polysiloxane-containing silicon macromer, and both methods are preferably used. Can do. In the present invention, a method of introducing by polymerization of silicon macromer is more preferable.
シリコンマクロマーとしては、含フッ素オレフィンとの共重合が可能な重合性基を有しているものであれば良く、好ましくは一般式4〜7のいずれかで表わされる構造である。 Any silicon macromer may be used as long as it has a polymerizable group capable of copolymerization with a fluorine-containing olefin, and preferably has a structure represented by any one of formulas 4 to 7.
一般式4〜7においてR1、R2およびpは一般式3と同じ意味を表し、好ましい範囲もそれらと同じである。R3〜R5はそれぞれ独立に、置換または無置換の1価の有機基または水素原子を表わし、炭素数1〜10のアルキル基(例えばメチル基、エチル基、オクチル基等)、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、プロピルオキシ基等)、炭素数6から20のアリール基(例えばフェニル基、ナフチル基等)が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基が特に好ましい。R6は水素原子またはメチル基を表わす。L1は炭素数1〜20の任意の連結基を表わし、置換または無置換の直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基、または置換または無置換のアリーレン基が挙げられるが、好ましくは、炭素数1〜20の無置換の直鎖アルキレン基であり、特に好ましくはエチレン基またはプロピレン基である。これらの化合物は例えば特開平6−322053号記載の方法で合成される。 In General Formulas 4 to 7, R 1 , R 2 and p represent the same meaning as in General Formula 3, and preferred ranges thereof are also the same. R 3 to R 5 each independently represents a substituted or unsubstituted monovalent organic group or a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (for example, a methyl group, an ethyl group, an octyl group, etc.), a carbon number of 1 10 to 10 alkoxy groups (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group and the like), aryl groups having 6 to 20 carbon atoms (for example, phenyl group, naphthyl group and the like) are preferable, and alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms are particularly preferable. . R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. L 1 represents an arbitrary linking group having 1 to 20 carbon atoms, and includes a substituted or unsubstituted linear, branched or alicyclic alkylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group. It is an unsubstituted linear alkylene group of 1 to 20, particularly preferably an ethylene group or a propylene group. These compounds are synthesized, for example, by the method described in JP-A-6-322053.
一般式4〜7で表される化合物はどれも本発明に好ましく用いることができるが、これらの中でも特に含フッ素オレフィンとの共重合性の観点から一般式4、5または6で表わされる構造のものが好ましい。上記のポリシロキサン部位はグラフト共重合体中の0.01〜20質量%を占めることが好ましく、より好ましくは0.05〜15質量%の場合であり、特に好ましくは、0.5〜10%の場合である。 Any of the compounds represented by the general formulas 4 to 7 can be preferably used in the present invention. Of these, the structure represented by the general formula 4, 5 or 6 is particularly preferred from the viewpoint of copolymerization with the fluorinated olefin. Those are preferred. The polysiloxane moiety preferably occupies 0.01 to 20% by mass of the graft copolymer, more preferably 0.05 to 15% by mass, and particularly preferably 0.5 to 10%. This is the case.
以下に本発明に有用な側鎖にポリシロキサン部位を含む重合体グラフト部位の重合単位の好ましい例を示すが本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the preferable example of the polymer unit of the polymer graft part which contains a polysiloxane part in the side chain useful for this invention below is shown, this invention is not limited to these.
S−(36) サイラプレーン FM−0711 (チッソ(株)製)
S−(37) サイラプレーン FM−0721 (同上)
S−(38) サイラプレーン FM−0725 (同上)
S- (36) Silaplane FM-0711 (manufactured by Chisso Corporation)
S- (37) Silaplane FM-0721 (same as above)
S- (38) Silaplane FM-0725 (same as above)
該ポリシロキサン構造の導入によって、皮膜に防汚性、防塵性が付与されると供に、皮膜表面に滑り性が付与され耐傷性にも有利である。 By introducing the polysiloxane structure, the film is imparted with antifouling property and dustproof property, and the film surface is provided with slipperiness, which is advantageous for scratch resistance.
以下に本発明で有用な含フッ素ポリマーの好ましい例を示すが本発明はこれらに限定されるものではない。 Preferred examples of the fluorine-containing polymer useful in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
本発明に用いられる共重合体は特開2004−45462号公報に記載の方法により合成することができる。また、本発明に用いられる共重合体の合成は、上記以外の種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合によって水酸基含有重合体等の前駆体を合成した後、前記高分子反応によって(メタ)アクリロイル基を導入することによって行なうこともできる。重合反応は回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行なうことができる。 The copolymer used for this invention is compoundable by the method as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-45462. The copolymer used in the present invention can be synthesized by various polymerization methods other than those described above, for example, precursors such as a hydroxyl group-containing polymer by solution polymerization, precipitation polymerization, suspension polymerization, precipitation polymerization, bulk polymerization, and emulsion polymerization. Can be carried out by introducing a (meth) acryloyl group by the polymer reaction. The polymerization reaction can be performed by a known operation such as a batch system, a semi-continuous system, or a continuous system.
重合の開始方法はラジカル開始剤を用いる方法、電離放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば鶴田禎二,「高分子合成方法」改定版,日刊工業新聞社,1971年や大津隆行、木下雅悦共著,「高分子合成の実験法」,化学同人,昭和47年,124〜154頁に記載されている。 The polymerization initiation method includes a method using a radical initiator, a method of irradiating ionizing radiation, and the like. These polymerization methods and polymerization initiation methods are described in, for example, Tsuruta Junji, “Polymer Synthesis Method” revised edition, Nikkan Kogyo Shimbun, 1971 and Takatsu Otsu, Masaaki Kinoshita, “Experimental Methods for Polymer Synthesis”, Chemistry Doujin, 1972, pp. 124-154.
上記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノールのような種々の有機溶剤の単独あるいは2種以上の混合物でも良いし、水との混合溶媒としても良い。 Among the above polymerization methods, a solution polymerization method using a radical initiator is particularly preferable. Solvents used in the solution polymerization method include, for example, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, Benzene, toluene, acetonitrile, methylene chloride, chloroform, dichloroethane, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, or a mixture of two or more kinds of organic solvents may be used. A mixed solvent may be used.
重合温度は生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり0℃以下から100℃以上まで可能であるが、50〜100℃の範囲で重合を行なうことが好ましい。 The polymerization temperature needs to be set in relation to the molecular weight of the polymer to be produced, the type of initiator, etc., and can be from 0 ° C. or lower to 100 ° C. or higher, but it is preferable to carry out the polymerization in the range of 50 to 100 ° C.
反応圧力は、適宜選定可能であるが、通常は、1〜100kPa、特に、1〜30kPa程度が望ましい。反応時間は、5〜30時間程度である。 The reaction pressure can be selected as appropriate, but usually 1 to 100 kPa, particularly about 1 to 30 kPa is desirable. The reaction time is about 5 to 30 hours.
得られたポリマーの再沈殿溶媒としては、イソプロパノール、ヘキサン、メタノール等が好ましい。 As the reprecipitation solvent for the obtained polymer, isopropanol, hexane, methanol and the like are preferable.
一方、本発明において低屈折率層形成に使用されるポリシロキサン含有ビニル単量体としては、下記一般式Iで表わされるものが好ましい。 On the other hand, as the polysiloxane-containing vinyl monomer used for forming the low refractive index layer in the present invention, those represented by the following general formula I are preferable.
一般式Iにおいて、R1、R2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。Pは10〜500の整数を表す。R3、R4、R5は同一であっても異なっていてもよく、水素原子または1価の有機基を表し、R6は水素原子またはメチル基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表し、nは0または1を表す。 In the general formula I, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. P represents an integer of 10 to 500. R 3 , R 4 and R 5 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. L represents a single bond or a divalent linking group, and n represents 0 or 1.
一般式IにおいてR1,R2は水素原子、置換基を有していても良いアルキル基、アリール基を表わす。R1,R2は同一であっても異なっていてもよい。アルキル基としては炭素数1〜4が好ましく、例としてメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基等が挙げられる。アリール基としては炭素数6〜20が好ましく、例としてフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これらの中でもメチル基およびフェニル基が好ましく、特に好ましくはメチル基である。R1,R2において置換していても良い置換基としては、炭素数1〜6のアルキル基(例えば、メチル、エチル)、炭素数6〜10のアリール基(例えば、フェニル)、炭素数1〜6のアルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ)、炭素数1〜6のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル)、シアノ基、フッ素原子及び塩素原子が挙げられる。
pは10〜500の整数を表わし、好ましくは50〜300であり、特に好ましくは100〜250の場合である。
In the general formula I, R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, or an aryl group. R 1 and R 2 may be the same or different. As an alkyl group, C1-C4 is preferable and a methyl group, a trifluoromethyl group, an ethyl group etc. are mentioned as an example. The aryl group preferably has 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group and a naphthyl group. Among these, a methyl group and a phenyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable. Examples of the substituent which may be substituted in R 1 and R 2 include an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl and ethyl), an aryl group having 6 to 10 carbon atoms (for example, phenyl), and 1 carbon atom. -6 alkoxy group (for example, methoxy, ethoxy), C1-C6 alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl), cyano group, fluorine atom and chlorine atom.
p represents an integer of 10 to 500, preferably 50 to 300, and particularly preferably 100 to 250.
R3〜R5はそれぞれ、置換または無置換の1価の有機基または水素原子を表わし、好ましくは炭素数1〜10のアルキル基(メチル基、エチル基、オクチル基等)、炭素数1〜10のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基等)、炭素数6〜20のアリール基(フェニル基、ナフチル基等)を表わし、より好ましくはフェニル基または炭素数1〜5のアルキル基であり、特に好ましくはメチル基である。R3〜R5はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R3〜R5の置換していても良い好ましい置換基としては、R1,R2の置換基として挙げたものと同じである。R6は水素原子またはメチル基を表わす。Lは、単結合または2価の連結基を表し、好ましくは炭素数1〜25からなるものであり、重合可能なビニル基を連結し得るものであれば特に制限はないが、より好ましくは下記一般式IIあるいは一般式IIIで表されるような構造を有する。nは0または1を表す。 R 3 to R 5 each represent a substituted or unsubstituted monovalent organic group or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (methyl group, ethyl group, octyl group, etc.), Represents an alkoxy group of 10 (methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, etc.), an aryl group of 6-20 carbon atoms (phenyl group, naphthyl group, etc.), more preferably a phenyl group or an alkyl group of 1-5 carbon atoms. And particularly preferably a methyl group. R 3 to R 5 may be the same or different. Preferable substituents which may be substituted for R 3 to R 5 are the same as those exemplified as the substituents for R 1 and R 2 . R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. L represents a single bond or a divalent linking group, preferably having 1 to 25 carbon atoms, and is not particularly limited as long as it can link a polymerizable vinyl group, but more preferably It has a structure represented by general formula II or general formula III. n represents 0 or 1.
上記一般式IIあるいは一般式IIIにおいてL’は置換もしくは無置換の直鎖、分岐もしくは脂環式のアルキレン基、または置換もしくは無置換のアリーレン基を表し、好ましくは炭素数1〜25のアルキレン基、またはアリーレン基であり、より好ましくは、炭素数1〜25の無置換の直鎖アルキレン基であり、特に好ましくはエチレン基またはプロピレン基である。L’の置換基としては、R1,R2の置換基として挙げたものが好ましい。 In the above general formula II or general formula III, L ′ represents a substituted or unsubstituted linear, branched or alicyclic alkylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group, preferably an alkylene group having 1 to 25 carbon atoms. Or an arylene group, more preferably an unsubstituted linear alkylene group having 1 to 25 carbon atoms, and particularly preferably an ethylene group or a propylene group. As the substituent for L ′, those exemplified as the substituents for R 1 and R 2 are preferable.
以下にポリシロキサン含有ビニル単量体から誘導される本発明に有用な側鎖にポリシロキサン部位を含む重合単位の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Although the preferable example of the polymerization unit which contains a polysiloxane part in the side chain useful for this invention derived from a polysiloxane containing vinyl monomer below is shown, this invention is not limited to these.
含フッ素ポリマー本体に水酸基を含有する場合には、水酸基と反応しうる官能基を1分子内に2個以上有する硬化剤を用いることが好ましい。水酸基と反応しうる官能基を1分子内に2個以上有する硬化剤としては特に限定はなく、例えばポリイソシアネート類、イソシアネート化合物の部分縮合物、多量体や、多価アルコール、低分子量ポリエステル皮膜などとの付加物、イソシアネート基をフェノールなどのブロック化剤でブロックしたブロックポリイソシアネート化合物、アミノプラスト類、多塩基酸又はその無水物などを挙げることができる。これら硬化剤を用いる際には、水酸基含有のモノマーユニットの含率は2%以上80%以下が好ましく、更に好ましくは10%以上50%以下、最も好ましくは25%以上50%以下である。 When the fluorine-containing polymer main body contains a hydroxyl group, it is preferable to use a curing agent having two or more functional groups capable of reacting with the hydroxyl group in one molecule. The curing agent having two or more functional groups capable of reacting with a hydroxyl group in one molecule is not particularly limited. For example, polyisocyanates, partial condensates of isocyanate compounds, multimers, polyhydric alcohols, low molecular weight polyester films, etc. Adducts, blocked polyisocyanate compounds in which isocyanate groups are blocked with a blocking agent such as phenol, aminoplasts, polybasic acids or anhydrides thereof. When these curing agents are used, the content of the hydroxyl group-containing monomer unit is preferably 2% to 80%, more preferably 10% to 50%, and most preferably 25% to 50%.
水酸基と反応する硬化剤の中で、本発明では、保存時の安定性と架橋反応の活性の両立の観点、および形成される膜の強度の観点から、酸性条件下で水酸基含有化合物と架橋反応するアミノプラスト類が好ましい。アミノプラスト類としては、含フッ素ポリマー中に存在する水酸基と反応可能なアミノ基、すなわちヒドロキシアルキルアミノ基もしくはアルコキシアルキルアミノ基、又は窒素原子に隣接し、且つアルコキシ基で置換された炭素原子を含有する化合物であることが好ましい。具体的には、例えばメラミン系化合物、尿素系化合物、ベンゾグアナミン系化合物等を挙げることができる。 Among the curing agents that react with hydroxyl groups, in the present invention, a crosslinking reaction with a hydroxyl group-containing compound under acidic conditions from the viewpoint of compatibility between stability during storage and activity of crosslinking reaction, and strength of the formed film. Aminoplasts are preferred. Aminoplasts include an amino group capable of reacting with a hydroxyl group present in a fluorine-containing polymer, that is, a hydroxyalkylamino group or an alkoxyalkylamino group, or a carbon atom adjacent to a nitrogen atom and substituted with an alkoxy group. It is preferable that it is a compound to be. Specific examples include melamine compounds, urea compounds, benzoguanamine compounds, and the like.
上記メラミン系化合物は、一般にトリアジン環に窒素原子が結合した骨格を有する化合物として知られているもので、具体的にはメラミン、アルキル化メラミン、メチロールメラミン、アルコキシ化メチルメラミン等を挙げることができる。特に、メラミンとホルムアルデヒドを塩基性条件下で反応して得られるメチロール化メラミン及びアルコキシ化メチルメラミン、並びにその誘導体が好ましく、特に保存安定性からアルコキシ化メチルメラミンが特に好ましい。またメチロール化メラミン及びアルコシ化メチルメラミンについて特に制約はなく、例えば「プラスチック材料講座[8]ユリア・メラミン樹脂」(日刊工業新聞社)に記載されているような方法で得られる、各種樹脂の使用も可能である。 The melamine compounds are generally known as compounds having a skeleton in which a nitrogen atom is bonded to a triazine ring, and specific examples include melamine, alkylated melamine, methylol melamine, and alkoxylated methyl melamine. . In particular, methylolated melamine and alkoxylated methyl melamine obtained by reacting melamine and formaldehyde under basic conditions and derivatives thereof are preferable, and alkoxylated methyl melamine is particularly preferable in view of storage stability. There are no particular restrictions on methylolated melamine and alkoxylated methylmelamine. For example, use of various resins obtained by the method described in “Plastic Materials Course [8] Urea Melamine Resin” (Nikkan Kogyo Shimbun) Is also possible.
また上記尿素化合物としては、尿素の他、ポリメチロール化尿素その誘導体であるアルコキシ化メチル尿素、さらには環状尿素構造であるグリコールウリル骨格や2−イミダゾリジノン骨格を有する化合物も好ましい。前記尿素誘導体等のアミノ化合物についても前記「ユリア・メラミン樹脂」等に記載の各種樹脂の使用が可能である。 As the urea compound, in addition to urea, an alkoxylated methylurea which is a polymethylolated urea derivative thereof, and a compound having a glycoluril skeleton or a 2-imidazolidinone skeleton having a cyclic urea structure are also preferable. As for the amino compounds such as the urea derivatives, various resins described in the above-mentioned “Yurea / Melamine resin” can be used.
本発明において架橋剤として好適に用いられる化合物としては、含フッ素共重合体との相溶性の点から、特にメラミン化合物又はグリコールウリル化合物が好ましく、その中でも反応性の観点から、架橋剤が分子中に窒素原子を含有し、且つ該窒素原子に隣接するアルコキシ基で置換された炭素原子を2個以上含有する化合物であることが好ましい。特に好ましい化合物は下記H−1、H−2で表される構造を有する化合物、及びそれらの部分縮合体である。式中Rは炭素数1〜6のアルキル基又は水酸基を表す。 As the compound suitably used as the crosslinking agent in the present invention, a melamine compound or a glycoluril compound is particularly preferable from the viewpoint of compatibility with the fluorine-containing copolymer, and among these, from the viewpoint of reactivity, the crosslinking agent is in the molecule. The compound preferably contains a nitrogen atom and contains two or more carbon atoms substituted with an alkoxy group adjacent to the nitrogen atom. Particularly preferred compounds are compounds having structures represented by the following H-1 and H-2, and partial condensates thereof. In the formula, R represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydroxyl group.
含フッ素ポリマーに対するアミノプラストの添加量としては、共重合体100質量部当たり、1〜50質量部であり、好ましくは3〜40質量部であり、さらに好ましくは5〜30質量部である。1質量部以上であれば、本発明の特徴である薄膜としての耐久性を十分に発揮することができ、50質量部以下であれば、光学用途に利用する際に本発明における低屈折率層の特徴である低屈折率を維持できるので好ましい。硬化剤を添加しても屈折率を低く保つという観点からは、添加しても屈折率の上昇が少ない硬化剤が好ましく、その観点では上記化合物のうち、H−2で表される骨格を有する化合物がより好ましい。 As addition amount of aminoplast with respect to a fluorine-containing polymer, it is 1-50 mass parts per 100 mass parts of copolymers, Preferably it is 3-40 mass parts, More preferably, it is 5-30 mass parts. If it is 1 part by mass or more, the durability as a thin film that is a feature of the present invention can be sufficiently exhibited, and if it is 50 parts by mass or less, the low refractive index layer in the present invention when used for optical applications. This is preferable because the low refractive index, which is a characteristic of the above, can be maintained. From the viewpoint of keeping the refractive index low even when a curing agent is added, a curing agent that has a small increase in refractive index even when added is preferable, and from this viewpoint, the above compound has a skeleton represented by H-2. Compounds are more preferred.
本発明のフイルム形成において、特にアミノプラスト系硬化剤を添加する場合には、加熱および/又は光照射しながら含フッ素ポリマーの水酸基と前記硬化剤との架橋反応で膜を硬化することが好ましい。この系では酸により硬化が促進される為、硬化性樹脂組成物に、酸性物質を添加することが望ましいが、通常の酸を添加すると塗布液中でも架橋反応が進行してしまい、故障(ムラ、ハジキなど)の原因となる。従って、熱硬化系で保存安定性と硬化活性を両立するために、加熱により酸を発生する化合物を硬化触媒として添加することがより好ましい。 In the film formation of the present invention, particularly when an aminoplast type curing agent is added, it is preferable to cure the film by a crosslinking reaction between the hydroxyl group of the fluoropolymer and the curing agent while heating and / or irradiating with light. In this system, since curing is accelerated by acid, it is desirable to add an acidic substance to the curable resin composition. However, when a normal acid is added, the crosslinking reaction proceeds in the coating solution, and failure (unevenness, Cause repellency. Therefore, in order to achieve both storage stability and curing activity in a thermosetting system, it is more preferable to add a compound that generates an acid by heating as a curing catalyst.
硬化触媒は、酸と有機塩基からなる塩であることが好ましい。酸としては、スルホン酸、ホスホン酸、カルボン酸など有機酸や硫酸、リン酸のような無機酸が挙げられ、ポリマーに対する相溶性の観点から有機酸がより好ましく、スルホン酸、ホスホン酸が更に好ましく、スルホン酸が最も好ましい。好ましいスルホン酸としては、p−トルエンスルホン酸(PTS)、ベンゼンスルホン酸(BS)、p−ドデシルベンゼンスルホン酸(DBS)、p−クロロベンゼンスルホン酸(CBS)、1,4−ナフタレンジスルホン酸(NDS)、メタンスルホン酸(MsOH)、ノナフルオロブタン−1−スルホン酸(NFBS)などが挙げられ、何れも好ましく用いることができる(( )内は略称)。 The curing catalyst is preferably a salt composed of an acid and an organic base. Examples of the acid include organic acids such as sulfonic acid, phosphonic acid, and carboxylic acid, and inorganic acids such as sulfuric acid and phosphoric acid. From the viewpoint of compatibility with the polymer, organic acids are more preferable, and sulfonic acid and phosphonic acid are more preferable. Sulphonic acid is most preferred. Preferred sulfonic acids include p-toluenesulfonic acid (PTS), benzenesulfonic acid (BS), p-dodecylbenzenesulfonic acid (DBS), p-chlorobenzenesulfonic acid (CBS), 1,4-naphthalenedisulfonic acid (NDS). ), Methanesulfonic acid (MsOH), nonafluorobutane-1-sulfonic acid (NFBS), etc., and any of them can be preferably used (the abbreviations in parentheses).
硬化触媒は、酸と組み合わせる有機塩基の塩基性および沸点によって大きく変化する。以下にそれぞれの観点から本発明で好ましく用いられる硬化触媒について説明する。 The curing catalyst varies greatly depending on the basicity and boiling point of the organic base combined with the acid. The curing catalyst preferably used in the present invention is described below from each viewpoint.
有機塩基の塩基性が低い方が加熱時の酸発生効率が高く、硬化活性の観点からは好ましいが、塩基性が低すぎると保存安定性が不十分になる。従って、適度な塩基性を有する有機塩基を用いることが好ましい。塩基性の指標として共役酸のpKaを用いて表すと、本発明で用いる有機塩基のpKaは5.0〜10.5である必要があり、6.0〜10.0であることがより好ましく、6.5〜10.0であることがさらに好ましい。有機塩基のpKaの値は水溶液中での値が化学便覧 基礎編(改訂5版、日本化学会編、丸善、20
04年)第2巻のII−334〜340頁に記載があるので、その中から適当なpKaを有する有機塩基を選ぶことができる。また、該文献に記載がなくても構造上適当なpKaを有すると推定できる化合物も好ましく用いることができる。下記表に該文献に記載の適当なpKaを有する化合物を示すが、本発明に好ましく用いることができる化合物はこれらに限定されるものではない。
The lower the basicity of the organic base, the higher the acid generation efficiency during heating, which is preferable from the viewpoint of curing activity. However, if the basicity is too low, the storage stability becomes insufficient. Therefore, it is preferable to use an organic base having an appropriate basicity. When expressed using pKa of a conjugate acid as a basic index, the pKa of the organic base used in the present invention needs to be 5.0 to 10.5, and more preferably 6.0 to 10.0. 6.5 to 10.0 is more preferable. The pKa value of an organic base is the value in an aqueous solution. Basic Manual (5th revised edition, edited by the Chemical Society of Japan, Maruzen, 20
2004) Volume II, pages II-334-340, from which organic bases having an appropriate pKa can be selected. In addition, a compound that can be presumed to have an appropriate pKa in terms of structure even if not described in this document can be preferably used. Although the compound which has suitable pKa described in this literature in the following table | surface is shown, the compound which can be preferably used for this invention is not limited to these.
有機塩基の沸点が低い方が加熱時の酸発生効率が高く、硬化活性の観点からは好ましい。従って、適度な沸点を有する有機塩基を用いることが好ましい。塩基の沸点としては、120℃以下であることが好ましく、115℃以下であることがより好ましく、80℃以下であることがさらに好ましく、70℃以下であることが特に好ましい。 The lower the boiling point of the organic base, the higher the acid generation efficiency during heating, which is preferable from the viewpoint of curing activity. Therefore, it is preferable to use an organic base having an appropriate boiling point. The boiling point of the base is preferably 120 ° C. or lower, more preferably 115 ° C. or lower, further preferably 80 ° C. or lower, and particularly preferably 70 ° C. or lower.
本発明で好ましく用いることができる有機塩基としては例えば以下の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。( )内は沸点を示す。
b−3:ピリジン(115℃)、b−14:4−メチルモルホリン(115℃)、b−20:ジアリルメチルアミン(111℃)、b−19:トリエチルアミン(88.8℃)、b−21:t−ブチルメチルアミン(67〜69℃)、b−22:ジメチルイソプロピルアミン(66℃)、b−23:ジエチルメチルアミン(63〜65℃)、b−24:ジメチルエチルアミン(36〜38℃)。
本発明の有機塩基の沸点は35℃以上120℃以下である。これ以上の温度では耐擦傷性の悪化が生じ、また35℃未満では塗布液が不安定となる。沸点は35℃以上120℃以下であることがさらに好ましく、40℃以上115℃以下であることが最も好ましい。
Examples of the organic base that can be preferably used in the present invention include, but are not limited to, the following compounds. Figures in parentheses indicate boiling points.
b-3: pyridine (115 ° C), b-14: 4-methylmorpholine (115 ° C), b-20: diallylmethylamine (111 ° C), b-19: triethylamine (88.8 ° C), b-21 : T-butylmethylamine (67-69 ° C), b-22: dimethylisopropylamine (66 ° C), b-23: diethylmethylamine (63-65 ° C), b-24: dimethylethylamine (36-38 ° C) ).
The boiling point of the organic base of the present invention is 35 ° C. or higher and 120 ° C. or lower. If the temperature is higher than this, the scratch resistance deteriorates, and if it is lower than 35 ° C., the coating solution becomes unstable. The boiling point is more preferably 35 ° C. or higher and 120 ° C. or lower, and most preferably 40 ° C. or higher and 115 ° C. or lower.
本発明の酸触媒として用いる時には、前記酸と有機塩基からなる塩を単離して用いても良いし、酸と有機塩基を混合して溶液中で塩を形成させ、その溶液を用いても良い。また、酸、有機塩基とも1種類だけで用いても良いし、複数種類のものを混合して用いても良い。酸と有機塩基を混合して用いる時には、酸と有機塩基の当量比が1:0.9〜1.5となるように混合することが好ましく、1:0.95〜1.3であることがより好ましく、1:1.0〜1.1であることが好ましい。 When used as the acid catalyst of the present invention, a salt composed of the acid and the organic base may be isolated and used, or the acid and the organic base may be mixed to form a salt in the solution, and the solution may be used. . Further, only one kind of acid or organic base may be used, or a plurality of kinds may be mixed and used. When the acid and the organic base are mixed and used, it is preferable that the equivalent ratio of the acid and the organic base is 1: 0.9 to 1.5, preferably 1: 0.95 to 1.3. Is more preferable, and 1: 1.0 to 1.1 is preferable.
この酸触媒の使用割合は、上記硬化性樹脂組成物中の含フッ素ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、より好ましくは0.1〜5質量部、更に好ましくは0.2〜3質量部である。 The use ratio of the acid catalyst is preferably 0.01 to 10 parts by mass, more preferably 0.1 to 5 parts by mass, and still more preferably 100 parts by mass of the fluoropolymer in the curable resin composition. 0.2 to 3 parts by mass.
本発明では上述した熱酸発生剤の他に光照射により酸を発生する化合物、すなわち感光性酸発生剤をさらに添加しても良い。該感光性酸発生剤は当該硬化性樹脂組成物の塗膜に感光性を付与し、例えば、光等の放射線を照射することによって当該塗膜を光硬化させることを可能にする物質である。この感光性酸発生剤としては、例えば、(1)ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等の各種オニウム塩;(2)β−ケトエステル、β−スルホニルスルホンとこれらのα−ジアゾ化合物等のスルホン化合物;(3)アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等のスルホン酸エステル類;(4)スルホンイミド化合物類;(5)ジアゾメタン化合物類;(5)本発明のトリハロメチルトリアジン類;その他を挙げることができ、適宜使用することができる。 In the present invention, in addition to the thermal acid generator described above, a compound that generates an acid upon irradiation with light, that is, a photosensitive acid generator may be further added. The photosensitive acid generator is a substance that imparts photosensitivity to the coating film of the curable resin composition and enables the coating film to be photocured by, for example, irradiation with radiation such as light. Examples of the photosensitive acid generator include (1) various onium salts such as iodonium salt, sulfonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, ammonium salt, pyridinium salt; (2) β-ketoester, β-sulfonylsulfone and these Sulfone compounds such as α-diazo compounds; (3) sulfonic acid esters such as alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters and imino sulfonates; (4) sulfonimide compounds; (5) diazomethane compounds (5) Trihalomethyltriazines of the present invention; others can be mentioned and can be used as appropriate.
感光性酸発生剤は、単独で、又は2種以上を併用することができ、さらに前記熱酸発生剤と併用することもできる。感光性酸発生剤の使用割合は、硬化性樹脂組成物中の含フッ素ポリマー100質量部に対して、好ましくは0.01〜20質量部、さらに好ましくは0.1〜10重量部である。感光性酸発生剤の割合が該上限値以下であれば、得られる硬化膜の強度が優れたものとなり、透明性も良好なので好ましい。 The photosensitive acid generator can be used alone or in combination of two or more, and can also be used in combination with the thermal acid generator. The use ratio of the photosensitive acid generator is preferably 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fluoropolymer in the curable resin composition. If the ratio of the photosensitive acid generator is less than or equal to the upper limit, it is preferable because the resulting cured film has excellent strength and good transparency.
尚、上記のオニウム化合物としては、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、イミニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、アルソニウム塩、セレノニウム塩等が挙げられる。中でも、ジアゾニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、イミニウム塩が、光重合開始の光感度、化合物の素材安定性等の点から好ましい。例えば特開2002−29162号明細書の段落番号[0058]〜[0059]に記載の化合物等が挙げられる。 Examples of the onium compound include diazonium salts, ammonium salts, iminium salts, phosphonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, arsonium salts, and selenonium salts. Of these, diazonium salts, iodonium salts, sulfonium salts, and iminium salts are preferable from the viewpoint of photosensitivity at the start of photopolymerization, material stability of the compound, and the like. Examples thereof include compounds described in paragraph numbers [0058] to [0059] of JP-A-2002-29162.
感光性酸発生剤の使用割合は、硬化性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.01〜20質量部、さらに好ましくは0.1〜10重量部である。
その他、具体的な化合物や使用法として、例えば特開2005―43876号記載の内容などを用いることができる。
The use ratio of the photosensitive acid generator is preferably 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin composition.
In addition, as specific compounds and methods of use, for example, the contents described in JP-A-2005-43876 can be used.
低屈折率層形成用の硬化性組成物は、(A)前記含フッ素ポリマー、(B)無機微粒子、(C)後述するオルガノシラン化合物を含有してなるのが好ましい。
<低屈折率層用無機微粒子>
本発明の反射防止フィルムにおいて、低屈折率層に好ましく用いることのできる無機微粒子について説明する。
無機微粒子の塗設量は、1mg/m2〜100mg/m2が好ましく、より好ましくは5mg/m2〜80mg/m2、更に好ましくは10mg/m2〜60mg/m2である。少なすぎると、耐擦傷性の改良効果が減り、多すぎると、低屈折率層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりなどの外観や積分反射率が悪化する。
該無機微粒子は、低屈折率層に含有させることから、低屈折率であることが望ましく、例えば、フッ化マグネシウム、シリカまたは中空シリカの微粒子が挙げられ、シリカまたは中空シリカの微粒子が好ましい。無機微粒子の平均粒径は、低屈折率層の厚みの30%以上150%以下が好ましく、より好ましくは30%以上100%以下、さらに好ましくは35%以上80%以下、特に好ましくは40%以上60%以下である。即ち、低屈折率層の厚みが100nmであれば、無機微粒子の粒径は30nm以上150nm以下が好ましく、より好ましくは30nm以上100nm以下であり、更に好ましくは35nm以上80nm以下であり、特に好ましくは、40nm以上60nm以下である。
無機微粒子の粒径が小さすぎると、耐擦傷性の改良効果が少なくなり、大きすぎると低屈折率層表面に微細な凹凸ができ、黒の締まりといった外観、積分反射率が悪化する。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。
The curable composition for forming the low refractive index layer preferably contains (A) the above-mentioned fluoropolymer, (B) inorganic fine particles, and (C) an organosilane compound described later.
<Inorganic fine particles for low refractive index layer>
The inorganic fine particles that can be preferably used for the low refractive index layer in the antireflection film of the present invention will be described.
The coating amount of the inorganic fine particles is preferably 1mg / m 2 ~100mg / m 2 , more preferably 5mg / m 2 ~80mg / m 2 , more preferably from 10mg / m 2 ~60mg / m 2 . If the amount is too small, the effect of improving the scratch resistance is reduced. If the amount is too large, fine irregularities are formed on the surface of the low refractive index layer, and the appearance such as black tightening and the integrated reflectance are deteriorated.
Since the inorganic fine particles are contained in the low refractive index layer, it is desirable that the inorganic fine particles have a low refractive index. Examples thereof include fine particles of magnesium fluoride, silica or hollow silica, and fine particles of silica or hollow silica are preferable. The average particle size of the inorganic fine particles is preferably 30% or more and 150% or less of the thickness of the low refractive index layer, more preferably 30% or more and 100% or less, still more preferably 35% or more and 80% or less, and particularly preferably 40% or more. 60% or less. That is, when the thickness of the low refractive index layer is 100 nm, the particle size of the inorganic fine particles is preferably 30 nm to 150 nm, more preferably 30 nm to 100 nm, still more preferably 35 nm to 80 nm, and particularly preferably. 40 nm or more and 60 nm or less.
If the particle size of the inorganic fine particles is too small, the effect of improving the scratch resistance is reduced. If it is too large, fine irregularities are formed on the surface of the low refractive index layer, and the appearance such as black tightening and the integrated reflectance are deteriorated. 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.
低屈折率層の屈折率を低下させるために、中空のシリカ微粒子を用いることが好ましい。該中空シリカ微粒子は屈折率が1.17〜1.40であることが好ましく、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(I)で算出される。
(数式I) 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成り立たない。
なお、これら中空シリカ粒子の屈折率はアッベ屈折率計(アタゴ(株)製)にて測定をおこなった。
中空シリカの製造方法は、例えば特開2001−233611や特開2002−79616に記載されている。特にシェルの内部に空洞を有している粒子で、そのシェルの細孔が閉塞されている粒子が特に好ましい。なお、これら中空シリカ粒子の屈折率は特開2002−79616に記載の方法で算出することができる。
In order to lower the refractive index of the low refractive index layer, it is preferable to use hollow silica fine particles. The hollow silica fine particles preferably 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 mathematical formula (I).
(Formula I) 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 the 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 do not hold.
The refractive index of these hollow silica particles was measured with an Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd.).
A method for producing hollow silica is described in, for example, JP-A Nos. 2001-233611 and 2002-79616. In particular, particles having cavities inside the shell and having fine pores in the shell are particularly preferred. The refractive index of these hollow silica particles can be calculated by the method described in JP-A-2002-79616.
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。 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.
また、平均粒径が低屈折率層の厚みの25%未満である無機微粒子(「小サイズ粒径の無機微粒子」と称す)の少なくとも1種を上記の粒径の無機微粒子(「大サイズ粒径の無機微粒子」と称す)と併用することが好ましい。
小サイズ粒径の無機微粒子は、大サイズ粒径の無機微粒子同士の隙間に存在することができるため、大サイズ粒径の無機微粒子の保持剤として寄与することができる。
小サイズ粒径の無機微粒子の平均粒径は、低屈折率層が100nmの場合、1nm以上20nm以下が好ましく、5nm以上15nm以下が更に好ましく、10nm以上15nm以下が特に好ましい。このような無機微粒子を用いると、原料コストおよび保持剤効果の点で好ましい。
上述のように前記無機微粒子としては、平均粒径が上述のように低屈折率層の厚みの30〜100%であり、中空構造からなり、屈折率が上述のように1.17〜1.40であるものが特に好ましく用いられる。
In addition, at least one kind of inorganic fine particles having an average particle size of less than 25% of the thickness of the low refractive index layer (referred to as “small size particle inorganic particles”) is used as the inorganic fine particles having the above particle size (“large size particles”). It is preferably used in combination with “inorganic fine particles having a diameter”.
Since the inorganic fine particles having a small particle size can exist in the gaps between the inorganic fine particles having a large particle size, they can contribute as a retaining agent for the inorganic fine particles having a large particle size.
When the low refractive index layer is 100 nm, the average particle size of the inorganic fine particles having a small size is preferably 1 nm to 20 nm, more preferably 5 nm to 15 nm, and particularly preferably 10 nm to 15 nm. Use of such inorganic fine particles is preferable in terms of raw material costs and a retaining agent effect.
As described above, the inorganic fine particles have an average particle diameter of 30 to 100% of the thickness of the low refractive index layer as described above, have a hollow structure, and have a refractive index of 1.17 to 1. What is 40 is used especially preferably.
無機微粒子は、分散液中あるいは塗布液中で、分散安定化を図るために、あるいはバインダー成分との親和性、結合性を高めるために、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理、界面活性剤やカップリング剤等による化学的表面処理がなされていても良い。中でもカップリング剤の使用が特に好ましい。カップリング剤としては、アルコキシメタル化合物(例、チタンカップリング剤、シランカップリング剤)が好ましく用いられる。なかでも、シランカップリング処理が特に有効である。
前記カップリング剤は、低屈折率層の無機微粒子の表面処理剤として該層塗布液調製以前にあらかじめ表面処理を施すために用いられるが、該層塗布液調製時にさらに添加剤として添加して該層に含有させることが好ましい。
無機微粒子は、表面処理前に、媒体中に予め分散されていることが、表面処理の負荷軽減のために好ましい。
次に、(C)オルガノシラン化合物について説明する。
<低屈折率層用オルガノシラン化合物>
前記硬化性組成物には、オルガノシラン化合物の加水分解物および/またはその部分縮
合物等(以下、得られた反応溶液を「ゾル成分」とも称する)を含有させることが、耐擦傷性の点で、特に反射防止能と耐擦傷性とを両立させる点で、好ましい。
このゾル成分は、前記硬化性組成物を塗布後、乾燥、加熱工程で縮合して硬化物を形成することにより低屈折率層のバインダーとして機能する。また、本発明においては、前記含フッ素ポリマーを有するので、活性光線の照射により3次元構造を有するバインダーが形成される。
前記オルガノシラン化合物は、下記一般式[A]で表されるものが好ましい。
一般式[A]
(R10)m−Si(X)4-m
Inorganic fine particles are treated with physical surface treatment such as plasma discharge treatment or corona discharge treatment in order to stabilize dispersion in the dispersion or coating solution, or to improve the affinity and binding properties with the binder component. Chemical surface treatment with a surfactant, a coupling agent, or the like may be performed. Of these, the use of a coupling agent is particularly preferred. As the coupling agent, an alkoxy metal compound (eg, titanium coupling agent, silane coupling agent) is preferably used. Of these, silane coupling treatment is particularly effective.
The coupling agent is used as a surface treatment agent for the inorganic fine particles of the low refractive index layer in advance for surface treatment prior to the preparation of the layer coating solution, and is further added as an additive during preparation of the layer coating solution. It is preferable to make it contain in a layer.
The inorganic fine particles are preferably dispersed in the medium in advance before the surface treatment in order to reduce the load of the surface treatment.
Next, (C) the organosilane compound will be described.
<Organosilane compound for low refractive index layer>
The curable composition contains a hydrolyzate of an organosilane compound and / or a partial condensate thereof (hereinafter, the obtained reaction solution is also referred to as a “sol component”). In particular, it is preferable in terms of achieving both the antireflection ability and the scratch resistance.
This sol component functions as a binder for the low refractive index layer by applying the curable composition and then condensing in a drying and heating process to form a cured product. Moreover, in this invention, since it has the said fluorine-containing polymer, the binder which has a three-dimensional structure is formed by irradiation of actinic light.
The organosilane compound is preferably represented by the following general formula [A].
Formula [A]
(R 10 ) m -Si (X) 4-m
前記一般式[A]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、エチル、プロピル、イソプロピル、ヘキシル、デシル、ヘキサデシル等が挙げられる。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、特に好ましくは炭素数1〜6のものである。アリール基としてはフェニル、ナフチル等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
Xは、水酸基または加水分解可能な基を表し、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)、及びR2COO(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、C2H5COO等が挙げられる)で表される基が
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の整数を表し、好ましくは1または2であり、特に好ましくは1である。
In the general formula [A], R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, hexyl, decyl, hexadecyl and the like. The alkyl group is preferably an alkyl group having 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 phenyl and naphthyl, and a phenyl group is preferable.
X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group, for example, an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methoxy group or an ethoxy group), a halogen atom (for example, Cl, Br, I or the like). ), And R 2 COO (R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as CH 3 COO, C 2 H 5 COO, etc.), preferably An alkoxy group, particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
m represents an integer of 1 to 3, preferably 1 or 2, and particularly preferably 1.
R10あるいはXが複数存在するとき、複数のR10あるいはXはそれぞれ同じであっても異なっていても良い。
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、塩素、臭素等)、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、エチル、i−プロピル、プロピル、t−ブチル等)、アリール基(フェニル、ナフチル等)、
芳香族ヘテロ環基(フリル、ピラゾリル、ピリジル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ヘキシルオキシ等)、アリールオキシ(フェノキシ等)、アルキルチオ基(メチルチオ、エチルチオ等)、アリールチオ基(フェニルチオ等)、アルケニル基(ビニル、1−プロペニル等)、アシルオキシ基(アセトキシ、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル等)、カルバモイル基(カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N−メチル−N−オクチルカルバモイル等)、アシルアミノ基(アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ、アクリルアミノ、メタクリルアミノ等)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。
When R 10 or X there are a plurality, a plurality of R 10 or X groups may be different, even the same, respectively.
The substituent contained in R 10 is not particularly limited, but a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, etc.), hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, epoxy group, alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, propyl, t-butyl etc.), aryl groups (phenyl, naphthyl etc.),
Aromatic heterocyclic groups (furyl, pyrazolyl, pyridyl, etc.), alkoxy groups (methoxy, ethoxy, i-propoxy, hexyloxy, etc.), aryloxy (phenoxy, etc.), alkylthio groups (methylthio, ethylthio, etc.), arylthio groups (phenylthio) ), Alkenyl groups (vinyl, 1-propenyl, etc.), acyloxy groups (acetoxy, acryloyloxy, methacryloyloxy, etc.), alkoxycarbonyl groups (methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, etc.), aryloxycarbonyl groups (phenoxycarbonyl, etc.), carbamoyl Groups (carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N-methyl-N-octylcarbamoyl, etc.), acylamino groups (acetylamino, benzoylamino, acrylicamino, meta Riruamino etc.), and the like. These substituents may be further substituted.
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。
前記一般式[A]で表されるオルガノシラン化合物の中でも、下記一般式[B]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が好ましい。
When there are a plurality of R 10 s , at least one is preferably a substituted alkyl group or a substituted aryl group.
Among the organosilane compounds represented by the general formula [A], an organosilane compound having a vinyl polymerizable substituent represented by the following general formula [B] is preferable.
一般式[B]
前記一般式[B]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。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。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は単結合もしくは *−COO−**, *−CONH−**又は *−O−**を表し、単結合、 *−COO−**および *−CONH−**が好ましく、単結合および *−COO−**が更に好ましく、 *−COO−**が特に好ましい。* は=C(R1)−に結合する位置を、**はLに結合する位置を表す。
In the general formula [B], 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. A hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a methoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom, and a chlorine atom are preferable, a hydrogen atom, a methyl group, a methoxycarbonyl group, a fluorine atom, and a chlorine atom are more preferable, and a hydrogen atom and a methyl group Is particularly preferred.
Y represents a single bond or * -COO-**, * -CONH-** or * -O-**, preferably a single bond, * -COO-** or * -CONH-**, * -COO-** is more preferable, and * -COO-** is particularly preferable. * Represents a position bonded to ═C (R 1 ) —, and ** represents a position bonded to L.
Lは2価の連結鎖を表す。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、エステル、アミドなど)を有する置換もしくは無置換のアルキレン基、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が挙げられ、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、内部に連結基を有する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、内部にエーテルあるい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、内部にエーテルあるい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 represents a divalent linking chain. Specifically, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted alkylene group having a linking group (for example, ether, ester, amide, etc.) inside, and a linking group inside. A substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, an alkylene group having a linking group therein is preferred, an unsubstituted alkylene group, an unsubstituted arylene group Further, an alkylene group having an ether or ester linking group inside is more preferable, an unsubstituted alkylene group, and an alkylene group having an ether or ester linking group inside is particularly preferable. 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[A]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[A]と同義であり、ハロゲン原子、水酸基、無置換のアルコキシ基が好ましく、塩素原子、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 in formula [A], 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 in the general formula [A], preferably a halogen atom, a hydroxyl group or an unsubstituted alkoxy group, more preferably a chlorine atom, a hydroxyl group or an unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group or a carbon number of 1 -3 alkoxy groups are more preferred, and methoxy groups are particularly preferred.
一般式[A]、一般式[B]の化合物は2種類以上を併用しても良い。以下に一般式[A]、一般式[B]で表される化合物の具体例を示すが、限定されるものではない。 Two or more compounds of the general formula [A] and general formula [B] may be used in combination. Although the specific example of a compound represented by general formula [A] and general formula [B] is shown below, it is not limited.
これらのうち、(M−1)、(M−2)、および(M−5)が特に好ましい。 Of these, (M-1), (M-2), and (M-5) are particularly preferable.
そして、前記オルガノシラン化合物の加水分解物および/または部分縮合物は、一般に前記オルガノシラン化合物を触媒の存在下で処理して製造されるものである。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;Zr、Ti又はAlなどの金属を中心金属とする金属キレート化合物等が挙げられる。本発明においては、金属キレート化合物、無機酸類及び有機酸類の酸触媒を用いるのが好ましい。無機酸では塩酸、硫酸が好ましく、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、更には、塩酸、硫酸、水中での酸解離定数が3.0以下の有機酸が好ましく、特に、塩酸、硫酸、水中での酸解離定数が2.5以下の有機酸が好ましく、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、具体的には、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。
The hydrolyzate and / or partial condensate of the organosilane compound is generally produced by treating the organosilane compound 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 thereof include organic bases such as pyridine; metal alkoxides such as triisopropoxyaluminum and tetrabutoxyzirconium; metal chelate compounds having a metal such as Zr, Ti or Al as a central metal. In the present invention, it is preferable to use a metal chelate compound, an acid catalyst of inorganic acids and organic acids. Inorganic acids are preferably hydrochloric acid and sulfuric acid, and organic acids are preferably those having an acid dissociation constant (pKa value (25 ° C.)) of 4.5 or less in water, and further, acid dissociation constants in hydrochloric acid, sulfuric acid and water. Is preferably an organic acid having an acid dissociation constant of 2.5 or less in hydrochloric acid, sulfuric acid or water, more preferably an organic acid having an acid dissociation constant of 2.5 or less in water. Specifically, methanesulfonic acid, oxalic acid, phthalic acid, and malonic acid are more preferable, and oxalic acid is particularly preferable.
金属キレート化合物としては、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とR4COCH2COR5(式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基、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、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、前記オルガノシラン化合物の加水分解物および/または部分縮合物の縮合反応を促進する作用をなす。
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、それぞれp1+p2=4、q1+q2=4、r1+r2=3となる様に決定される整数を表す。
As the metal chelate compound, (wherein, R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms) Formula R 3 OH alcohol and R 4 COCH 2 COR 5 (formula represented by, R 4 is the number of carbon atoms 1 to 10 alkyl groups, R 5 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a compound represented by an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms), and is selected from Zr, Ti, and Al. Any metal having a central metal as the metal can be 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 ) p1 (R 4 COCHCOR 5 ) p2 , Ti (OR 3 ) q1 (R 4 COCHCOR 5 ) q2 , and Al (OR 3 ) r1 (R 4 Those selected from the group of compounds represented by COCHCOR 5 ) r2 are preferred and serve to promote the condensation reaction of the hydrolyzate and / or partial condensate of the organosilane compound.
R 3 and R 4 in the metal chelate compound may be the same or different and each is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, specifically, an ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, sec -Butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, 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. Moreover, p1, p2, q1, q2, r1, and r2 in the metal chelate compound represent integers determined so as to be p1 + p2 = 4, q1 + q2 = 4, and r1 + r2 = 3, respectively.
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, diisopropyl Poxyacetylacetonate aluminum, isopropoxybis (ethylacetoacetate) aluminum, isopropoxybis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonate) aluminum, monoacetylacetonate bis (ethyl) An aluminum chelate compound such as acetoacetate) aluminum.
Among these metal chelate compounds, tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, diisopropoxybis (acetylacetonate) 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.
また、本発明においては、前記硬化性組成物に、更にβ−ジケトン化合物および/またはβ−ケトエステル化合物が添加されることが好ましい。以下にさらに説明する。 In the present invention, it is preferable that a β-diketone compound and / or a β-ketoester compound is further added to the curable composition. This will be further described below.
本発明で使用されるのは、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硬化性組成物の安定性向上剤として作用するものである。ここで、R4は炭素数1〜10のアルキル基、R5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を表す。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化合物の加水分解物および/または部分縮合物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。β−ジケトン化合物および/またはβ−ケトエステル化合物を構成する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と同様である。 The β-diketone compound and / or β-ketoester compound represented by the general formula R 4 COCH 2 COR 5 is used in the present invention, and is used as a stability improver for the curable composition used in the present invention. It works. Here, R 4 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 5 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. That is, by coordinating with a metal atom in the metal chelate compound (zirconium, titanium and / or aluminum compound), the condensation reaction of the hydrolyzate and / or partial condensate of the organosilane compound by these metal chelate compounds is performed. It is considered that the promoting action is suppressed and the storage stability of the resulting composition is improved. R 4 and R 5 constituting the β- diketone compound and / or β- ketoester compound are the same as R 4 and R 5 constituting the metal chelate compound.
この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 β-diketone compound and / or β-ketoester compound include acetylacetone, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, acetoacetate-n-propyl, acetoacetate-i-propyl, acetoacetate-n-butyl, acetoacetate. Acetic acid-sec-butyl, acetoacetic acid-t-butyl, 2,4-hexane-dione, 2,4-heptane-dione, 3,5-heptane-dione, 2,4-octane-dione, 2,4-nonane -Dione, 5-methyl-hexane-dione and the like can be mentioned. 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 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.
前記オルガノシラン化合物の配合量は、低屈折率層の全固形分の0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜20質量%がより好ましく、1〜10質量%が最も好ましい。
前記オルガノシラン化合物は硬化性組成物(防眩層用、低屈折率層用等の塗布液)に直接添加してもよいが、前記オルガノシラン化合物をあらかじめ触媒の存在下に処理して前記オルガノシラン化合物の加水分解物および/または部分縮合物を調製し、得られた反応溶液(ゾル液)を用いて前記硬化性組成物を調整するのが好ましく、本発明においてはまず前記オルガノシラン化合物の加水分解物および/または部分縮合物および金属キレート化合物を含有する組成物を調製し、これにβ−ジケトン化合物および/またはβ−ケトエステル化合物を添加した液を防眩層もしくは低屈折率層の少なくとも1層の塗布液に含有せしめて塗設することが好ましい。
The compounding amount of the organosilane compound is preferably 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.5 to 20% by mass, and most preferably 1 to 10% by mass based on the total solid content of the low refractive index layer.
The organosilane compound may be added directly to the curable composition (coating liquid for antiglare layer, low refractive index layer, etc.), but the organosilane compound is treated in the presence of a catalyst in advance to prepare the organosilane compound. It is preferable to prepare a hydrolyzate and / or partial condensate of a silane compound and prepare the curable composition using the obtained reaction solution (sol solution). In the present invention, first, the organosilane compound A composition containing a hydrolyzate and / or a partial condensate and a metal chelate compound is prepared, and a liquid obtained by adding a β-diketone compound and / or a β-ketoester compound thereto is added to at least an antiglare layer or a low refractive index layer. It is preferable to coat it in a single layer coating solution.
低屈折率層における、含フッ素ポリマーに対するオルガノシランのゾル成分の使用量は、5〜100質量%が好ましく、5〜40質量%がより好ましく、8〜35質量%が更に好ましく、10〜30質量%が特に好ましい。使用量が少ないと本発明の効果が得にくく、使用量が多すぎると屈折率が増加したり、膜の形状・面状が悪化したりするので好ましくない。 5-100 mass% is preferable, the usage-amount of the sol component of the organosilane with respect to a fluorine-containing polymer in a low refractive index layer has more preferable 5-40 mass%, 8-35 mass% is still more preferable, 10-30 mass % Is particularly preferred. If the amount used is small, it is difficult to obtain the effect of the present invention, and if the amount used is too large, the refractive index increases or the shape / surface shape of the film deteriorates.
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(ゾル)を添加することが好ましい。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 (sol) thereof from the viewpoint of improving the film strength. 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.
前記硬化性組成物には、上述した無機微粒子以外の無機微粒子を本発明の所望の効果を損なわない範囲の添加量で添加することもできる。無機微粒子の詳細については後述する。 To the curable composition, inorganic fine particles other than the inorganic fine particles described above can be added in an addition amount that does not impair the desired effect of the present invention. Details of the inorganic fine particles will be described later.
[低屈折率層用硬化性組成物に含有するその他の物質]
前記硬化性組成物は、前述の(A)含フッ素ポリマー、(B)無機微粒子及び(C)オルガノシラン化合物に、必要に応じて各種添加剤および後述するラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤を添加し、更にこれらを適当な溶剤に溶解して作製される。この際固形分の濃度は、用途に応じて適宜選択されるが一般的には0.01〜60質量%程度であり、好ましくは0.5〜50質量%、特に好ましくは1%〜20質量%程度である。
[Other substances contained in curable composition for low refractive index layer]
The curable composition comprises the above-mentioned (A) fluorine-containing polymer, (B) inorganic fine particles and (C) organosilane compound, if necessary, various additives and a radical polymerization initiator and a cationic polymerization initiator described later. It is prepared by adding them and further dissolving them in a suitable solvent. At this time, the concentration of the solid content is appropriately selected according to the use, but is generally about 0.01 to 60% by mass, preferably 0.5 to 50% by mass, particularly preferably 1% to 20% by mass. %.
低屈折率層と直接接する下層との界面密着性等の観点からは、多官能(メタ)アクリレート化合物、多官能エポキシ化合物、ポリイソシアネート化合物、アミノプラスト、多塩基酸またはその無水物等の硬化剤を少量添加することもできる。これらを添加する場合には低屈折率層皮膜の全固形分に対して30質量%以下の範囲とすることが好ましく、20質量%以下の範囲とすることがより好ましく、10質量%以下の範囲とすることが特に好ましい。 Curing agents such as polyfunctional (meth) acrylate compounds, polyfunctional epoxy compounds, polyisocyanate compounds, aminoplasts, polybasic acids or anhydrides thereof from the viewpoint of interfacial adhesion with the lower layer directly in contact with the low refractive index layer Can also be added in small amounts. When adding these, it is preferable to set it as the range of 30 mass% or less with respect to the total solid of a low refractive index layer film | membrane, It is more preferable to set it as the range of 20 mass% or less, The range of 10 mass% or less It is particularly preferable that
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シリコーン系化合物を低屈折率層に使用することが好ましい。
また、防汚性、耐水性、耐薬品性、滑り性等の特性を付与する目的で、公知のシリコーン系化合物あるいはフッ素系化合物の防汚剤、滑り剤等を適宜添加することもできる。これらの添加剤を添加する場合には低屈折率層全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5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 silicone compound having a polysiloxane structure in the low refractive index layer.
In addition, for the purpose of imparting properties such as antifouling properties, water resistance, chemical resistance, and slipping properties, a known silicone compound or fluorine compound antifouling agent, slipping agent, and the like may be appropriately added. When these additives are added, it is preferably added in the range of 0.01 to 20% by mass of the total solid content of the low refractive index layer, more preferably in the range of 0.05 to 10% by mass. Particularly preferred is 0.1 to 5% by mass.
シリコーン系化合物の好ましい例としてはジメチルシリルオキシ単位を繰り返し単位として複数個含む化合物鎖の末端および/または側鎖に置換基を有するものが挙げられる。ジメチルシリルオキシを繰り返し単位として含む化合物鎖中にはジメチルシリルオキシ以外の構造単位を含んでもよい。置換基は同一であっても異なっていても良く、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、フルオロアルキル基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などを含む基が挙げられる。分子量に特に制限はないが、10万以下であることが好ましく、5万以下であることが特に好ましく、3000〜30000であることが最も好ましい。シリコーン系化合物のシリコーン原子含有量には特に制限はないが18.0質量%以上であることが好ましく、25.0〜37.8質量%であることが特に好ましく、30.0〜37.0質量%であることが最も好ましい。
好ましいシリコーン系化合物の例としては信越化学(株)製、X−22−174DX、X−22−2426、X−22−164B、X22−164C、X−22−170DX、X−22−176D、X−22−1821(以上商品名)やチッソ(株)製、FM−0725、FM−7725、FM−4421、FM−5521、FM6621、FM−1121やGelest製DMS−U22、RMS−033、RMS−083、UMS−182、DMS−H21、DMS−H31、HMS−301、FMS121、FMS123、FMS131、FMS141、FMS221(以上商品名)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。また、特開2003−112383号の表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。
Preferable examples of the silicone compound include those having a substituent at the terminal and / or side chain of a compound chain containing a plurality of dimethylsilyloxy units as repeating units. The compound chain containing dimethylsilyloxy as a repeating unit may contain a structural unit other than dimethylsilyloxy. The substituents may be the same or different, and a plurality of substituents are preferable. Examples of preferred substituents include acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, aryl group, cinnamoyl group, epoxy group, oxetanyl group, hydroxyl group, fluoroalkyl group, polyoxyalkylene group, carboxyl group, amino group and the like. It is done. Although there is no restriction | limiting in particular in molecular weight, It is preferable that it is 100,000 or less, It is especially preferable that it is 50,000 or less, It is most preferable that it is 3000-30000. Although there is no restriction | limiting in particular in silicone atom content of a silicone type compound, it is preferable that it is 18.0 mass% or more, it is especially preferable that it is 25.0-37.8 mass%, and 30.0-37.0. Most preferably, it is mass%.
Examples of preferred silicone compounds are X-22-174DX, X-22-2426, X-22-164B, X22-164C, X-22-170DX, X-22-176D, X, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. -22-1821 (named above), Chisso Corporation, FM-0725, FM-7725, FM-4421, FM-5521, FM6621, FM-1121, Gelest DMS-U22, RMS-033, RMS- 083, UMS-182, DMS-H21, DMS-H31, HMS-301, FMS121, FMS123, FMS131, FMS141, FMS221 (named above) but not limited thereto. 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.
フッ素系化合物としては、フルオロアルキル基を有する化合物が好ましい。該フルオロアルキル基は炭素数1〜20であることが好ましく、より好ましくは1〜10であり、直鎖(例えば−CF2CF3,−CH2(CF2)4H,−CH2(CF2)8CF3,−CH2CH2(CF2)4H等)であっても、分岐構造(例えば−CH(CF3)2,−CH2CF(CF3)2,−CH(CH3)CF2CF3,−CH(CH3)(CF2)5CF2H等)であっても
、脂環式構造(好ましくは5員環または6員環、例えばパーフルオロシクロへキシル基、パーフルオロシクロペンチル基またはこれらで置換されたアルキル基等)であっても良く、エーテル結合を有していても良い(例えば−CH2OCH2CF2CF3,−CH2CH2OCH2C4F8H,−CH2CH2OCH2CH2C8F17,−CH2CH2OCF2CF2OCF2
CF2H等)。該フルオロアルキル基は同一分子中に複数含まれていてもよい。
フッ素系化合物は、さらに低屈折率層皮膜との結合形成あるいは相溶性に寄与する置換基を有していることが好ましい。該置換基は同一であっても異なっていても良く、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などが挙げられる。フッ素系化合物はフッ素原子を含まない化合物とのポリマーであってもオリゴマーであってもよく、分子量に特に制限はない。フッ素系化合物のフッ素原子含有量には特に制限は無いが20質量%以上であることが好ましく、30〜70質量%であることが特に好ましく、40〜70質量%であることが最も好ましい。好ましいフッ素系化合物の例としてはダイキン化学工業(株)製、R−2020、M−2020、R−3833、M−3833(以上商品名)、大日本インキ(株)製、メガファックF−171、F−172、F−179A、ディフェンサMCF−300(以上商品名)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
As the fluorine compound, a compound having a fluoroalkyl group is preferable. The fluoroalkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and a straight chain (for example, —CF 2 CF 3 , —CH 2 (CF 2 ) 4 H, —CH 2 (CF 2 ) 8 CF 3 , —CH 2 CH 2 (CF 2 ) 4 H, etc.), even branched structures (eg, —CH (CF 3 ) 2 , —CH 2 CF (CF 3 ) 2 , —CH (CH 3 ) CF 2 CF 3 , —CH (CH 3 ) (CF 2 ) 5 CF 2 H, etc.), but alicyclic structures (preferably 5-membered or 6-membered rings such as perfluorocyclohexyl groups) , A perfluorocyclopentyl group or an alkyl group substituted with these, and may have an ether bond (for example, —CH 2 OCH 2 CF 2 CF 3 , —CH 2 CH 2 OCH 2 C). 4 F 8 H, —CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 C 8 F 17 , —CH 2 C H 2 OCF 2 CF 2 OCF 2
CF 2 H, etc.). A plurality of the fluoroalkyl groups may be contained in the same molecule.
It is preferable that the fluorine-based compound further has a substituent that contributes to bond formation or compatibility with the low refractive index layer film. The substituents may be the same or different, and a plurality of substituents are preferable. Examples of preferred substituents include acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, aryl group, cinnamoyl group, epoxy group, oxetanyl group, hydroxyl group, polyoxyalkylene group, carboxyl group, amino group and the like. The fluorine-based compound may be a polymer or an oligomer with a compound not containing a fluorine atom, and the molecular weight is not particularly limited. Although there is no restriction | limiting in particular in fluorine atom content of a fluorine-type compound, It is preferable that it is 20 mass% or more, It is especially preferable that it is 30-70 mass%, It is most preferable that it is 40-70 mass%. Examples of preferred fluorine-based compounds include Daikin Chemical Industries, Ltd., R-2020, M-2020, R-3833, M-3833 (named above), Dainippon Ink Co., Ltd., Megafac F-171. , F-172, F-179A, defender MCF-300 (trade name), etc., but are not limited thereto.
防塵性、帯電防止等の特性を付与する目的で、公知のカチオン系界面活性剤あるいはポリオキシアルキレン系化合物のような防塵剤、帯電防止剤等を適宜添加することもできる。これら防塵剤、帯電防止剤は前述したシリコーン系化合物やフッ素系化合物にその構造単位が機能の一部として含まれていてもよい。これらを添加剤として添加する場合には屈折率層全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。好ましい化合物の例としては大日本インキ(株)製、メガファックF−150(商品名)、東レダウコーニング(株)製、SH−3748(商品名)などが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 For the purpose of imparting properties such as dust resistance and antistatic properties, a known cationic surfactant or a dustproof agent such as a polyoxyalkylene compound, an antistatic agent, or the like can be appropriately added. These dustproofing agent and antistatic agent may contain the structural unit as a part of the function in the above-mentioned silicone compound or fluorine compound. When these are added as additives, it is preferably added in the range of 0.01 to 20% by mass of the total solid content of the refractive index layer, more preferably in the range of 0.05 to 10% by mass. Particularly preferably 0.1 to 5% by mass. Examples of preferred compounds include, but are not limited to, Dainippon Ink Co., Ltd., Megafac F-150 (trade name), Toray Dow Corning Co., Ltd., SH-3748 (trade name), and the like. Do not mean.
<低屈折率層用の溶剤>
本発明にかかる低屈折率層を形成するための塗布組成物に用いられる溶剤としては、各成分を溶解または分散可能であること、塗布工程、乾燥工程において均一な面状となり易いこと、液保存性が確保できること、適度な飽和蒸気圧を有すること、等の観点で選ばれる各種の溶剤が使用できる。乾燥負荷の観点からは、常圧、室温における沸点が100℃以下の溶剤を主成分とし、乾燥速度の調整のために沸点が100℃以上の溶剤を少量含有することが好ましい。
沸点が100℃以下の溶剤としては、例えば、ヘキサン(沸点68.7℃)、ヘプタン(98.4℃)、シクロヘキサン(80.7℃)、ベンゼン(80.1℃)などの炭化水素類、ジクロロメタン(39.8℃)、クロロホルム(61.2℃)、四塩化炭素(76.8℃)、1,2−ジクロロエタン(83.5℃)、トリクロロエチレン(87.2℃)などのハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル(34.6℃)、ジイソプロピルエーテル(68.5℃)、ジプロピルエーテル (90.5℃)、テトラヒドロフラン(66℃)などのエーテル類、ギ酸エチル(54.2℃)、酢酸メチル(57.8℃)、酢酸エチル(77.1℃)、酢酸イソプロピル(89℃)などのエステル類、アセトン(56.1℃)、2−ブタノン(メチルエチルケトンと同じ、79.6℃)などのケトン類、メタノール(64.5℃)、エタノール(78.3℃)、2−プロパノール(82.4℃)、1−プロパノール(97.2℃)などのアルコール類、アセトニトリル(81.6℃)、プロピオニトリル(97.4℃)などのシアノ化合物類、二硫化炭素(46.2℃)などがある。このうちケトン類、エステル類が好ましく、特に好ましくはケトン類である。ケトン類の中では2−ブタノンが特に好ましい。
沸点が100℃を以上の溶剤としては、例えば、オクタン(125.7℃)、トルエン(110.6℃)、キシレン(138℃)、テトラクロロエチレン(121.2℃)、クロロベンゼン(131.7℃)、ジオキサン(101.3℃)、ジブチルエーテル(142.4℃)、酢酸イソブチル(118℃)、シクロヘキサノン(155.7℃)、2−メチル−4−ペンタノン(MIBKと同じ、115.9℃)、1−ブタノール(117.7℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(153℃)、N,N−ジメチルアセトアミド(166℃)、ジメチルスルホキシド(189℃)などがある。好ましくは、シクロヘキサノン、2−メチル−4−ペンタノンである。
<Solvent for low refractive index layer>
As a solvent used in the coating composition for forming the low refractive index layer according to the present invention, it is possible to dissolve or disperse each component, to easily form a uniform surface in the coating process and the drying process, and to preserve the liquid. Various solvents selected from the viewpoints of ensuring the property and having an appropriate saturated vapor pressure can be used. From the viewpoint of the drying load, it is preferable that a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower at normal pressure and room temperature as a main component and a small amount of a solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher for adjusting the drying speed.
Examples of the solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower include hydrocarbons such as hexane (boiling point 68.7 ° C.), heptane (98.4 ° C.), cyclohexane (80.7 ° C.), benzene (80.1 ° C.), Halogenated carbonization such as dichloromethane (39.8 ° C), chloroform (61.2 ° C), carbon tetrachloride (76.8 ° C), 1,2-dichloroethane (83.5 ° C), trichloroethylene (87.2 ° C) Hydrogens, diethyl ether (34.6 ° C), diisopropyl ether (68.5 ° C), dipropyl ether (90.5 ° C), ethers such as tetrahydrofuran (66 ° C), ethyl formate (54.2 ° C), Esters such as methyl acetate (57.8 ° C.), ethyl acetate (77.1 ° C.), isopropyl acetate (89 ° C.), acetone (56.1 ° C.), 2-butanone (methyl ethyl) Ketones such as Luketone, 79.6 ° C, methanol (64.5 ° C), ethanol (78.3 ° C), 2-propanol (82.4 ° C), 1-propanol (97.2 ° C), etc. Alcohols, cyano compounds such as acetonitrile (81.6 ° C.), propionitrile (97.4 ° C.), carbon disulfide (46.2 ° C.), and the like. Of these, ketones and esters are preferable, and ketones are particularly preferable. Among the ketones, 2-butanone is particularly preferable.
Examples of the solvent having a boiling point of 100 ° C. or more include, for example, octane (125.7 ° C.), toluene (110.6 ° C.), xylene (138 ° C.), tetrachloroethylene (121.2 ° C.), and chlorobenzene (131.7 ° C.). , Dioxane (101.3 ° C.), dibutyl ether (142.4 ° C.), isobutyl acetate (118 ° C.), cyclohexanone (155.7 ° C.), 2-methyl-4-pentanone (same as MIBK, 115.9 ° C.) 1-butanol (117.7 ° C.), N, N-dimethylformamide (153 ° C.), N, N-dimethylacetamide (166 ° C.), dimethyl sulfoxide (189 ° C.) and the like. Cyclohexanone and 2-methyl-4-pentanone are preferable.
上記含フッ素ポリマーおよび/又はポリシロキサン含有ビニル単量体の重合は、前述の活性ハロゲン化合物、他の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。
従って、上記含フッ素ポリマーおよび/又はポリシロキサン含有ビニル単量体、前述の活性ハロゲン化合物、光ラジカル開始剤あるいは熱ラジカル開始剤、および無機微粒子を含有する塗液を調製し、該塗液を支持体上に塗布後、電離放射線または熱による重合反応により硬化して、低屈折率層を形成することができる。
Polymerization of the fluorine-containing polymer and / or polysiloxane-containing vinyl monomer can be performed by irradiation with ionizing radiation or heating in the presence of the above-mentioned active halogen compound, other photoradical initiator or thermal radical initiator. .
Therefore, a coating solution containing the above fluoropolymer and / or polysiloxane-containing vinyl monomer, the above-mentioned active halogen compound, photoradical initiator or thermal radical initiator, and inorganic fine particles is prepared and supported. After coating on the body, it can be cured by a polymerization reaction with ionizing radiation or heat to form a low refractive index layer.
ゾルゲル法による低屈折率層(態様2)について説明する。
低屈折率層用の素材として、各種ゾルゲル素材を用いることもできる。このようなゾルゲル素材としては、金属アルコレート(シラン、チタン、アルミニウム、ジルコニウム等のアルコレート)、オルガノアルコキシ金属化合物、およびその加水分解物を用いることができる。特に、アルコキシシラン、オルガノアルコキシシランおよびその加水分解物が好ましい。これらの例としては、テトラアルコキシシラン(テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等)、アルキルトリアルコキシシラン(メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン等)、アリールトリアルコキシシラン(フェニルトリメトキシシ
ラン等)、ジアルキルジアルコキシシラン、ジアリールジアルコキシシラン等が挙げられる。また、各種の官能基を有するオルガノアルコキシシラン(ビニルトリアルコキシシラン、メチルビニルジアルコキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメチルジアルコキシシラン、β−(3,4−エポキジシクロヘキシル)エチルトリアルコキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリアルコキシシラン、γ−クロロプロピルトリアルコキシシラン等)、パー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−テトラデシル)トリエトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等)を用いることも好ましい。特にフッ素含有のシラン化合物を用いることは、層の低屈折率化および撥水・撥油性付与の点で好ましい。
The low refractive index layer (Aspect 2) by the sol-gel method will be described.
Various sol-gel materials can also be used as the material for the low refractive index layer. As such a sol-gel material, metal alcoholates (alcohols such as silane, titanium, aluminum, and zirconium), organoalkoxy metal compounds, and hydrolysates thereof can be used. In particular, alkoxysilane, organoalkoxysilane and its hydrolyzate are preferable. Examples of these include tetraalkoxysilane (tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, etc.), alkyltrialkoxysilane (methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, etc.), aryltrialkoxysilane (phenyltrimethoxysilane, etc.), dialkyl. Examples thereof include dialkoxysilane and diaryl dialkoxysilane. In addition, organoalkoxysilanes having various functional groups (vinyl trialkoxysilane, methylvinyl dialkoxysilane, γ-glycidyloxypropyltrialkoxysilane, γ-glycidyloxypropylmethyl dialkoxysilane, β- (3,4-epoxy) Dicyclohexyl) ethyltrialkoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrialkoxysilane, γ-aminopropyltrialkoxysilane, γ-mercaptopropyltrialkoxysilane, γ-chloropropyltrialkoxysilane, etc.), perfluoroalkyl group-containing silane compounds ( For example, it is also preferable to use (heptadecafluoro-1,1,2,2-tetradecyl) triethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, etc.). In particular, the use of a fluorine-containing silane compound is preferable in terms of lowering the refractive index of the layer and imparting water and oil repellency.
低屈折率層として、無機もしくは有機の微粒子を用い、微粒子間または微粒子内のミクロボイドとして形成した層を用いることも好ましい。微粒子の平均粒径は、0.5〜200mmであることが好ましく、1〜100nmであることがより好ましく、3〜70nmであることがさらに好ましく、5〜40nmの範囲であることが最も好ましい。微粒子の粒径は、なるべく均一(単分散)であることが好ましい。 As the low refractive index layer, it is also preferable to use a layer formed by using inorganic or organic fine particles and forming microvoids between or within the fine particles. The average particle diameter of the fine particles is preferably from 0.5 to 200 mm, more preferably from 1 to 100 nm, further preferably from 3 to 70 nm, and most preferably from 5 to 40 nm. The particle diameter of the fine particles is preferably as uniform (monodispersed) as possible.
無機微粒子としては、非晶質であることが好ましい。無機微粒子は、金属の酸化物、窒化物、硫化物またはハロゲン化物からなることが好ましく、金属酸化物または金属ハロゲン化物からなることがさらに好ましく、金属酸化物または金属フッ化物からなることが最も好ましい。金属原子としては、Na、K、Mg、Ca、Ba、Al、Zn、Fe、Cu、Ti、Sn、In、W、Y、Sb、Mn、Ga、V、Nb、Ta、Ag、Si、B、Bi、Mo、Ce、Cd、Be、PbおよびNiが好ましく、Mg、Ca、BおよびSiがさらに好ましい。二種類の金属を含む無機化合物を用いてもよい。特に好ましい無機化合物は、二酸化ケイ素、すなわちシリカである。 The inorganic fine particles are preferably amorphous. The inorganic fine particles are preferably made of a metal oxide, nitride, sulfide or halide, more preferably a metal oxide or metal halide, and most preferably a metal oxide or metal fluoride. . As metal atoms, Na, K, Mg, Ca, Ba, Al, Zn, Fe, Cu, Ti, Sn, In, W, Y, Sb, Mn, Ga, V, Nb, Ta, Ag, Si, B Bi, Mo, Ce, Cd, Be, Pb and Ni are preferred, and Mg, Ca, B and Si are more preferred. An inorganic compound containing two kinds of metals may be used. A particularly preferred inorganic compound is silicon dioxide, ie silica.
無機微粒子内ミクロボイドは、例えば、粒子を形成するシリカの分子を架橋させることにより形成することができる。シリカの分子を架橋させると体積が縮小し、粒子が多孔質になる。ミクロボイドを有する(多孔質)無機微粒子は、ゾル−ゲル法(特開昭53−112732号、特公昭57−9051号の各公報記載)または析出法(APPLIED OPTICS、27、3356頁(1988)記載)により、分散物として直接合成することができる。 The microvoids in the inorganic fine particles can be formed, for example, by cross-linking silica molecules forming the particles. Crosslinking silica molecules reduces the volume and makes the particles porous. (Porous) inorganic fine particles having microvoids are described in the sol-gel method (described in JP-A Nos. 53-112732 and 57-9051) or the precipitation method (APPLIED OPTICS, 27, page 3356 (1988)). ) Can be directly synthesized as a dispersion.
また、乾燥・沈澱法で得られた粉体を、機械的に粉砕して分散物を得ることもできる。市販の多孔質無機微粒子(例えば、二酸化ケイ素ゾル)を用いてもよい。ミクロボイドを有する無機微粒子は、低屈折率層の形成のため、適当な媒体に分散した状態で使用することが好ましい。分散媒としては、水、アルコール(例、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール)およびケトン(例、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン)が好ましい。 Further, the powder obtained by the drying / precipitation method can be mechanically pulverized to obtain a dispersion. Commercially available porous inorganic fine particles (for example, silicon dioxide sol) may be used. The inorganic fine particles having microvoids are preferably used in a state of being dispersed in an appropriate medium in order to form a low refractive index layer. As the dispersion medium, water, alcohol (eg, methanol, ethanol, isopropyl alcohol) and ketone (eg, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone) are preferable.
有機微粒子も非晶質であることが好ましい。有機微粒子は、モノマーの重合反応(例えば乳化重合法)により合成されるポリマー微粒子であることが好ましい。有機微粒子のポリマーはフッ素原子を含むことが好ましい。ポリマー中のフッ素原子の割合は、35〜80重量%であることが好ましく、45〜75重量%であることがさらに好ましい。また、有機微粒子内に、例えば、粒子を形成するポリマーを架橋させ、体積を縮小させることによりミクロボイドを形成させることも好ましい。粒子を形成するポリマーを架橋させるためには、ポリマーを合成するためのモノマーの20モル%以上を多官能モノマーとすることが好ましい。多官能モノマーの割合は、30〜80モル%であることがさらに好ましく、35〜50モル%であることが最も好ましい。上記有機微粒子の合成に用いられるモノマーとしては、含フッ素ポリマーを合成するために用いるフッ素原子を含むモノマーの例として、フルオロオレフィン類(例、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、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)、アクリル酸またはメタクリル酸のフッ素化アルキルエステル類およびフッ素化ビニルエーテル類が挙げられる。フッ素原子を含むモノマーとフッ素原子を含まないモノマーとのコポリマーを用いてもよい。フッ素原子を含まないモノマーの例としては、オレフィン類(例、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)、アクリル酸エステル類(例、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(例、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)、スチレン類(例、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン)、ビニルエーテル類(例、メチルビニルエーテル)、ビニルエステル類(例、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル)、アクリルアミド類(例、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)、メタクリルアミド類およびアクリルニトリル類が挙げられる。多官能モノマーの例としては、ジエン類(例、ブタジエン、ペンタジエン)、多価アルコールとアクリル酸とのエステル(例、エチレングリコールジアクリレート、1,4−シクロヘキサンジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート)、多価アルコールとメタクリル酸とのエステル(例、エチレングリコールジメタクリレート、1,2,4−シクロヘキサンテトラメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート)、ジビニル化合物(例、ジビニルシクロヘキサン、1,4−ジビニルベンゼン)、ジビニルスルホン、ビスアクリルアミド類(例、メチレンビスアクリルアミド)およびビスメタクリルアミド類が挙げられる。 The organic fine particles are also preferably amorphous. The organic fine particles are preferably polymer fine particles synthesized by polymerization reaction of monomers (for example, emulsion polymerization method). The organic fine particle polymer preferably contains a fluorine atom. The proportion of fluorine atoms in the polymer is preferably 35 to 80% by weight, and more preferably 45 to 75% by weight. It is also preferable to form microvoids in the organic fine particles by, for example, cross-linking the polymer forming the particles and reducing the volume. In order to crosslink the polymer forming the particles, it is preferable to use 20 mol% or more of the monomer for synthesizing the polymer as a polyfunctional monomer. The ratio of the polyfunctional monomer is more preferably 30 to 80 mol%, and most preferably 35 to 50 mol%. Examples of the monomer used for the synthesis of the organic fine particles include fluoroolefins (eg, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene) as examples of monomers containing a fluorine atom used for synthesizing a fluorine-containing polymer. Perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole), fluorinated alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid, and fluorinated vinyl ethers. A copolymer of a monomer containing a fluorine atom and a monomer not containing a fluorine atom may be used. Examples of monomers that do not contain fluorine atoms include olefins (eg, ethylene, propylene, isoprene, vinyl chloride, vinylidene chloride), acrylic esters (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate). , Methacrylates (eg, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate), styrenes (eg, styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene), vinyl ethers (eg, methyl vinyl ether), vinyl esters ( Examples include vinyl acetate, vinyl propionate), acrylamides (eg, N-tert-butylacrylamide, N-cyclohexylacrylamide), methacrylamides and acrylonitriles. Examples of polyfunctional monomers include dienes (eg, butadiene, pentadiene), esters of polyhydric alcohols and acrylic acid (eg, ethylene glycol diacrylate, 1,4-cyclohexane diacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate), Esters of polyhydric alcohol and methacrylic acid (eg, ethylene glycol dimethacrylate, 1,2,4-cyclohexanetetramethacrylate, pentaerythritol tetramethacrylate), divinyl compounds (eg, divinylcyclohexane, 1,4-divinylbenzene), divinyl Examples include sulfones, bisacrylamides (eg, methylene bisacrylamide) and bismethacrylamides.
粒子間のミクロボイドは、微粒子を少なくとも2個以上積み重ねることにより形成することができる。なお、粒径が等しい(完全な単分散の)球状微粒子を最密充填すると、26体積%の空隙率の微粒子間ミクロボイドが形成される。粒径が等しい球状微粒子を単純立方充填すると、48体積%の空隙率の微粒子間ミクロボイドが形成される。実際の低屈折率層では、微粒子の粒径の分布や粒子内ミクロボイドが存在するため、空隙率は上記の理論値からかなり変動する。空隙率を増加させると、低屈折率層の屈折率が低下する。微粒子を積み重ねてミクロボイドを形成と、微粒子の粒径を調整することで、粒子間ミクロボイドの大きさも適度の(光を散乱せず、低屈折率層の強度に問題が生じない)値に容易に調節できる。さらに、微粒子の粒径を均一にすることで、粒子間ミクロボイドの大きさも均一である光学的に均一な低屈折率層を得ることができる。これにより、低屈折率層は微視的にはミクロボイド含有多孔質膜であるが、光学的あるいは巨視的には均一な膜にすることができる。粒子間ミクロボイドは、微粒子およびポリマーによって低屈折率層内で閉じていることが好ましい。閉じている空隙には、低屈折率層表面に開かれた開口と比較して、低屈折率層表面での光の散乱が少ないとの利点もある。 Microvoids between particles can be formed by stacking at least two fine particles. When spherical fine particles having the same particle diameter (completely monodispersed) are closely packed, microvoids between fine particles having a porosity of 26% by volume are formed. When spherical fine particles having the same particle diameter are simply filled with cubic particles, microvoids between fine particles having a porosity of 48% by volume are formed. In an actual low-refractive index layer, the particle size distribution of fine particles and intra-particle microvoids exist, so the porosity varies considerably from the above theoretical value. When the porosity is increased, the refractive index of the low refractive index layer is lowered. By forming microvoids by stacking microparticles and adjusting the particle size of microparticles, the size of microvoids between particles can be easily adjusted to an appropriate value (does not scatter light and cause problems in the strength of the low refractive index layer). Can be adjusted. Furthermore, by making the particle diameters of the fine particles uniform, it is possible to obtain an optically uniform low refractive index layer in which the size of microvoids between particles is uniform. As a result, the low refractive index layer is microscopically a microvoided porous film, but can be made optically or macroscopically uniform. The interparticle microvoids are preferably closed in the low refractive index layer by fine particles and a polymer. The closed air gap also has an advantage that light scattering on the surface of the low refractive index layer is less than that of an opening opened on the surface of the low refractive index layer.
ミクロボイドを形成することにより、低屈折率層の巨視的屈折率は、低屈折率層を構成する成分の屈折率の和よりも低い値になる。層の屈折率は、層の構成要素の体積当りの屈折率の和になる。微粒子やポリマーのような低屈折率層の構成成分の屈折率は1よりも大きな値であるのに対して、空気の屈折率は1.00である。そのため、ミクロボイドを形成することによって、屈折率が非常に低い低屈折率層を得ることができる。 By forming the microvoids, the macroscopic refractive index of the low refractive index layer becomes lower than the sum of the refractive indexes of the components constituting the low refractive index layer. The refractive index of the layer is the sum of the refractive indices per volume of the layer components. The refractive index of the constituent component of the low refractive index layer such as fine particles or polymer is larger than 1, whereas the refractive index of air is 1.00. Therefore, a low refractive index layer having a very low refractive index can be obtained by forming microvoids.
低屈折率層は、5〜50重量%の量のポリマーを含むことが好ましい。ポリマーは、微粒子を接着し、空隙を含む低屈折率層の構造を維持する機能を有する。ポリマーの使用量は、空隙を充填することなく低屈折率層の強度を維持できるように調整する。ポリマーの量は、低屈折率層の全量の10〜30重量%であることが好ましい。ポリマーで微粒子を接着するためには、(1)微粒子の表面処理剤にポリマーを結合させるか、(2)微粒子をコアとして、その周囲にポリマーシェルを形成するか、あるいは(3)微粒子間のバインダーとして、ポリマーを使用する、ことが好ましい。(1)の表面処理剤に結合させるポリマーは、(2)のシェルポリマーまたは(3)のバインダーポリマーであることが好
ましい。(2)のポリマーは、低屈折率層の塗布液の調製前に、微粒子の周囲に重合反応により形成することが好ましい。(3)のポリマーは、低屈折率層の塗布液にモノマーを添加し、低屈折率層の塗布と同時または塗布後に、重合反応により形成することが好ましい。上記(1)〜(3)のうちの二つまたはすべてを組み合わせて実施することが好ましく、(1)と(3)の組み合わせ、または(1)〜(3)すべてを組み合わせで実施することが特に好ましい。(1)表面処理、(2)シェルおよび(3)バインダーについて、順次説明する。
The low refractive index layer preferably contains the polymer in an amount of 5 to 50% by weight. The polymer has a function of adhering fine particles and maintaining the structure of a low refractive index layer including voids. The amount of the polymer used is adjusted so that the strength of the low refractive index layer can be maintained without filling the voids. The amount of the polymer is preferably 10 to 30% by weight of the total amount of the low refractive index layer. In order to adhere the fine particles with the polymer, (1) the polymer is bonded to the surface treatment agent of the fine particles, (2) the fine particles are used as a core, and a polymer shell is formed around the fine particles. It is preferable to use a polymer as the binder. The polymer to be bonded to the surface treatment agent (1) is preferably the shell polymer (2) or the binder polymer (3). The polymer (2) is preferably formed around the fine particles by a polymerization reaction before preparing the coating solution for the low refractive index layer. The polymer of (3) is preferably formed by adding a monomer to the coating solution for the low refractive index layer and performing a polymerization reaction simultaneously with or after the coating of the low refractive index layer. It is preferable to carry out a combination of two or all of the above (1) to (3), and to carry out a combination of (1) and (3) or a combination of (1) to (3). Particularly preferred. (1) Surface treatment, (2) shell, and (3) binder will be described sequentially.
(1)表面処理
微粒子(特に無機微粒子)には、表面処理を実施して、ポリマーとの親和性を改善することが好ましい。表面処理は、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理と、カップリング剤を使用する化学的表面処理に分類できる。化学的表面処理のみ、または物理的表面処理と化学的表面処理の組み合わせで実施することが好ましい。カップリング剤としては、オルガノアルコキシメタル化合物(例、チタンカップリング剤、シランカップリング剤)が好ましく用いられる。微粒子が二酸化ケイ素からなる場合は、シランカップリング剤による表面処理が特に有効に実施できる。具体的なシランカップリング剤の例としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシエトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシエトキシシラン、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、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルトリエトキシシラン、γ−(β−グリシジルオキシエトキシ)プロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポシシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランおよびβ−シアノエチルトリエトキシシランが挙げられる。
(1) Surface treatment It is preferable that the fine particles (particularly inorganic fine particles) are subjected to a surface treatment to improve the affinity with the polymer. The surface treatment can be classified into physical surface treatment such as plasma discharge treatment and corona discharge treatment, and chemical surface treatment using a coupling agent. It is preferable to carry out only chemical surface treatment or a combination of physical surface treatment and chemical surface treatment. As the coupling agent, an organoalkoxy metal compound (eg, titanium coupling agent, silane coupling agent) is preferably used. When the fine particles are made of silicon dioxide, surface treatment with a silane coupling agent can be carried out particularly effectively. Specific examples of the silane coupling agent include methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane. Methoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane, γ-chloropropyltriacetoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, γ-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidyloxy Propyltriethoxysilane, γ- (β-glycidyloxyethoxy) propyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and β-cyanoethyltriethoxysilane are mentioned.
また、ケイ素に対して2置換のアルキル基を持つシランカップリング剤の例として、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシジルオキシプロピルフェニルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシランおよびメチルビニルジエトキシシランが挙げられる。 Examples of silane coupling agents having a disubstituted alkyl group with respect to silicon include dimethyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, and γ-glycidyloxypropylmethyldiethoxysilane. Γ-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidyloxypropylphenyldiethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, γ-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloyloxypropylmethyldi Ethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethyl Kishishiran, .gamma.-mercaptopropyl methyl diethoxy silane, .gamma.-aminopropyl methyl dimethoxy silane, .gamma.-aminopropyl methyl diethoxy silane, methyl vinyl dimethoxy silane, and methyl vinyl diethoxy silane.
これらのうち、分子内に二重結合を有するビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシエトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランおよびγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ケイ素に対して2置換のアルキル基を持つものとしてγ−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシランおよびメチルビニルジエトキシシランが好ましく、γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランおよびγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシランおよびγ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシランが特に好ましい。 Among these, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane having a double bond in the molecule Γ-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldiethoxy as those having a disubstituted alkyl group with respect to silicon Silane, methylvinyldimethoxysilane and methylvinyldiethoxysilane are preferred, γ-acryloyloxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloyl Oxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-acryloyloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane and γ-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane are particularly preferred.
二種類以上のカップリング剤を併用してもよい。上記に示されるシランカップリング剤に加えて、他のシランカップリングを用いてもよい。他のシランカップリング剤には、オルトケイ酸のアルキルエステル(例、オルトケイ酸メチル、オルトケイ酸エチル、オルトケイ酸n−プロピル、オルトケイ酸i−プロピル、オルトケイ酸n−ブチル、オルトケイ酸sec-ブチル、オルトケイ酸t−ブチル)およびその加水分解物が挙げられる。カップリング剤による表面処理は、微粒子の分散物に、カップリング剤を加え、室温から60℃までの温度で、数時間から10日間分散物を放置することにより実施できる。表面処理反応を促進するため、無機酸(例、硫酸、塩酸、硝酸、クロム酸、次亜塩素酸、ホウ酸、オルトケイ酸、リン酸、炭酸)、有機酸(例、酢酸、ポリアクリル酸、ベンゼンスルホン酸、フェノール、ポリグルタミン酸)、またはこれらの塩(例、金属塩、アンモニウム塩)を、分散物に添加してもよい。 Two or more coupling agents may be used in combination. In addition to the silane coupling agents shown above, other silane couplings may be used. Other silane coupling agents include alkyl esters of orthosilicate (eg, methyl orthosilicate, ethyl orthosilicate, n-propyl orthosilicate, i-propyl orthosilicate, n-butyl orthosilicate, sec-butyl orthosilicate, orthosilicate). Acid t-butyl) and hydrolysates thereof. The surface treatment with the coupling agent can be carried out by adding the coupling agent to the dispersion of fine particles and leaving the dispersion at a temperature from room temperature to 60 ° C. for several hours to 10 days. In order to accelerate the surface treatment reaction, inorganic acids (eg, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, chromic acid, hypochlorous acid, boric acid, orthosilicic acid, phosphoric acid, carbonic acid), organic acids (eg, acetic acid, polyacrylic acid, Benzenesulfonic acid, phenol, polyglutamic acid), or salts thereof (eg, metal salts, ammonium salts) may be added to the dispersion.
(2)シェル
シェルを形成するポリマーは、飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーであることが好ましい。フッ素原子を主鎖または側鎖に含むポリマーが好ましく、フッ素原子を側鎖に含むポリマーがさらに好ましい。ポリアクリル酸エステルまたはポリメタクリル酸エステルが好ましく、フッ素置換アルコールとポリアクリル酸またはポリメタクリル酸とのエステルが最も好ましい。シェルポリマーの屈折率は、ポリマー中のフッ素原子の含有量の増加に伴い低下する。低屈折率層の屈折率を低下させるため、シェルポリマーは35〜80重量%のフッ素原子を含むことが好ましく、45〜75重量%のフッ素原子を含むことがさらに好ましい。フッ素原子を含むポリマーは、フッ素原子を含むエチレン性不飽和モノマーの重合反応により合成することが好ましい。フッ素原子を含むエチレン性不飽和モノマーの例としては、フルオロオレフィン(例、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、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール)、フッ素化ビニルエーテルおよびフッ素置換アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステルが挙げられる。
(2) Shell The polymer forming the shell is preferably a polymer having a saturated hydrocarbon as the main chain. A polymer containing a fluorine atom in the main chain or side chain is preferred, and a polymer containing a fluorine atom in the side chain is more preferred. Polyacrylic acid esters or polymethacrylic acid esters are preferred, and esters of fluorine-substituted alcohols with polyacrylic acid or polymethacrylic acid are most preferred. The refractive index of the shell polymer decreases as the content of fluorine atoms in the polymer increases. In order to lower the refractive index of the low refractive index layer, the shell polymer preferably contains 35 to 80% by weight of fluorine atoms, more preferably 45 to 75% by weight of fluorine atoms. The polymer containing a fluorine atom is preferably synthesized by a polymerization reaction of an ethylenically unsaturated monomer containing a fluorine atom. Examples of ethylenically unsaturated monomers containing fluorine atoms include fluoroolefins (eg, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole), Examples thereof include esters of fluorinated vinyl ethers and fluorine-substituted alcohols with acrylic acid or methacrylic acid.
シェルを形成するポリマーは、フッ素原子を含む繰り返し単位とフッ素原子を含まない繰り返し単位からなるコポリマーであってもよい。フッ素原子を含まない繰り返し単位は、フッ素原子を含まないエチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。フッ素原子を含まないエチレン性不飽和モノマーの例としては、オレフィン(例、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)、アクリル酸エステル(例、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(例、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)、スチレンおよびその誘導体(例、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)、ビニルエーテル(例、メチルビニルエーテル)、ビニルエステル(例、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル)、アクリルアミド(例、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)、メタクリルアミドおよびアクリロニトリルが挙げられる。 The polymer forming the shell may be a copolymer composed of a repeating unit containing a fluorine atom and a repeating unit not containing a fluorine atom. The repeating unit containing no fluorine atom is preferably obtained by a polymerization reaction of an ethylenically unsaturated monomer containing no fluorine atom. Examples of ethylenically unsaturated monomers that do not contain fluorine atoms include olefins (eg, ethylene, propylene, isoprene, vinyl chloride, vinylidene chloride), acrylic esters (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid 2- Ethylhexyl), methacrylic acid esters (eg, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate), styrene and its derivatives (eg, styrene, divinylbenzene, vinyltoluene, α-methylstyrene), vinyl ether ( Examples, methyl vinyl ether), vinyl esters (eg, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl cinnamate), acrylamide (eg, N-tertbutylacrylamide, N-cyclohexylacrylamide), methacrylamide and Acrylonitrile and the like.
後述する(3)のバインダーポリマーを併用する場合は、シェルポリマーに架橋性官能基を導入して、シェルポリマーとバインダーポリマーとを架橋により化学的に結合させてもよい。シェルポリマーは、結晶性を有していてもよい。シェルポリマーのガラス転移温度(Tg)が低屈折率層の形成時の温度よりも高いと、低屈折率層内のミクロボイドの維持が容易である。ただし、Tgが低屈折率層の形成時の温度よりも高いと、微粒子が融着せず、低屈折率層が連続層として形成されない(その結果、強度が低下する)場合がある。その場合は、後述する(3)のバインダーポリマーを併用し、バインダーポリマーにより低屈折率層を連続層として形成することが望ましい。微粒子の周囲にポリマーシェルを形成して、コアシェル微粒子が得られる。コアシェル微粒子中に無機微粒子からなるコアが5〜90体積%含まれていることが好ましく、15〜80体積%含まれていることがさらに好ましい。二種類以上のコアシェル微粒子を併用してもよい。また、シェルのない無機微粒子とコアシェル粒子とを併用してもよい。 When the binder polymer (3) described later is used in combination, a crosslinkable functional group may be introduced into the shell polymer to chemically bond the shell polymer and the binder polymer by crosslinking. The shell polymer may have crystallinity. When the glass transition temperature (Tg) of the shell polymer is higher than the temperature at the time of forming the low refractive index layer, it is easy to maintain microvoids in the low refractive index layer. However, if Tg is higher than the temperature at which the low refractive index layer is formed, the fine particles are not fused, and the low refractive index layer may not be formed as a continuous layer (resulting in a decrease in strength). In that case, it is desirable to use a binder polymer (3) described later in combination, and form the low refractive index layer as a continuous layer with the binder polymer. By forming a polymer shell around the fine particles, core-shell fine particles are obtained. The core-shell fine particles preferably contain 5 to 90% by volume of a core composed of inorganic fine particles, and more preferably 15 to 80% by volume. Two or more kinds of core-shell fine particles may be used in combination. Further, inorganic fine particles having no shell and core-shell particles may be used in combination.
(3)バインダー
バインダーポリマーは、飽和炭化水素またはポリエーテル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。バインダーポリマーは架橋していることが好ましい。飽和炭化水素を主鎖として有するポリマーは、エチレン性不飽和モノマーの重合反応により得ることが好ましい。架橋しているバインダーポリマーを得るためには、二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを用いることが好ましい。二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの例としては、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−ジ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、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。ポリエーテルを主鎖として有するポリマーは、多官能エポシキ化合物の開環重合反応により合成することが好ましい。
(3) Binder The binder polymer is preferably a polymer having a saturated hydrocarbon or polyether as the main chain, and more preferably a polymer having a saturated hydrocarbon as the main chain. The binder polymer is preferably crosslinked. The polymer having a saturated hydrocarbon as the main chain is preferably obtained by a polymerization reaction of an ethylenically unsaturated monomer. In order to obtain a crosslinked binder polymer, it is preferable to use a monomer having two or more ethylenically unsaturated groups. Examples of 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-dichlorohexane diacrylate, pentaerythritol). Tetra (meth) acrylate), pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate , Pentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,2,3-cyclohexanetetramethacrylate, polyurethane polyacrylate, polyester polyacrylate), vinylbenzene and its derivatives Examples are 1,4-divinylbenzene, 4-vinylbenzoic acid-2-acryloyl ethyl ester, 1,4-divinylcyclohexanone), vinyl sulfone (eg, divinyl sulfone), acrylamide (eg, methylenebisacrylamide) and methacrylamide. Can be mentioned. The polymer having a polyether as the main chain is preferably synthesized by a ring-opening polymerization reaction of a polyfunctional epoxy compound.
二以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーの代わりまたはそれに加えて、架橋性基の反応により、架橋構造をバインダーポリマーに導入してもよい。
架橋性官能基の例としては、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挙げられる。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。また、本発明において架橋基とは、上記化合物に限らず上記官能基が分解した結果反応性を示すものであってもよい。バインダーポリマーの重合反応および架橋反応に使用する。
Instead of or in addition to the monomer having two or more ethylenically unsaturated groups, a crosslinked structure may be introduced into the binder polymer by the reaction of a crosslinkable group.
Examples of crosslinkable functional groups include isocyanate groups, epoxy groups, aziridine groups, oxazoline groups, aldehyde groups, carbonyl groups, hydrazine groups, carboxyl groups, methylol groups, and active methylene groups. Vinylsulfonic acid, acid anhydride, cyanoacrylate derivative, melamine, etherified methylol, ester and urethane 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. In the present invention, the cross-linking group is not limited to the above compound, and may be one showing reactivity as a result of decomposition of the functional group. Used for the polymerization reaction and crosslinking reaction of the binder polymer.
重合開始剤は、熱重合開始剤や、光重合開始剤が用いられるが、光重合開始剤の方がより好ましい。光重合開始剤の例としては、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ある。アセトフェノン類の例としては、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)−ブタノンが挙げられる。ベンゾイン類の例としては、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挙げられる。ベンゾフェノン類の例としては、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挙げられる。ホスフィンオキシド類の例としては、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挙げられる。
尚、ハードコート層や防眩層で用いられる活性ハロゲン化合物も好ましく用いられる。
As the polymerization initiator, a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator is used, and the photopolymerization initiator is more preferable. Examples of photopolymerization initiators include 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-hydroxydimethylphenyl ketone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-4-methylthio-2-morpholinopropiophenone and 2 -Benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone. Examples of benzoins include 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.
An active halogen compound used in a hard coat layer or an antiglare layer is also preferably used.
バインダーポリマーは、低屈折率層の塗布液にモノマーを添加し、低屈折率層の塗布と同時または塗布後に重合反応(必要ならばさらに架橋反応)により形成することが好ましい。低屈折率層の塗布液に、少量のポリマー(例、ポリビニルアルコール、ポリオキシエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース、ニトロセルロース、ポリエステル、アルキド樹脂)を添加してもよい。 The binder polymer is preferably formed by adding a monomer to the coating solution for the low refractive index layer, and at the same time as or after coating the low refractive index layer, by a polymerization reaction (if necessary, a crosslinking reaction). Even if a small amount of polymer (eg, polyvinyl alcohol, polyoxyethylene, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, diacetyl cellulose, triacetyl cellulose, nitrocellulose, polyester, alkyd resin) is added to the coating solution for the low refractive index layer Good.
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。
低屈折率層の厚さは、50〜200nmであることが好ましく、70〜100nm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、反射防止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゜以上であることが好ましい。更に好ましくは95゜以上であり、特に好ましくは100゜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.
The thickness of the low refractive index layer is preferably 50 to 200 nm, and more preferably 70 to 100 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.
Further, in order to improve the antifouling performance of the antireflection film, it is preferable that the contact angle of the surface with respect to water is 90 ° or more. More preferably, it is 95 ° or more, and particularly preferably 100 ° or more.
[高(中)屈折率層]
本発明の反射防止フィルムには、より良い反射防止能を付与するために、高屈折率層及び/又は中屈折率層を設けることが好ましい。本発明の反射防止フィルムにおける高屈折率層の屈折率は、1.60乃至2.40であることが好ましく、1.70乃至2.20であることがさらに好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.55乃至1.80であることが好ましい。高屈折率層および中屈折率層のヘイズは、3%以下であることが好ましい。屈折率は、添加する無機微粒子やバインダーの使用量などを調節することにより適宜調節できる。
[High (medium) refractive index layer]
In order to impart better antireflection performance to the antireflection film of the present invention, it is preferable to provide a high refractive index layer and / or a medium refractive index layer. The refractive index of the high refractive index layer in the antireflection film of the present invention is preferably 1.60 to 2.40, and more preferably 1.70 to 2.20. The refractive index of the middle refractive index layer is adjusted to be a value between the refractive index of the low refractive index layer and the refractive index of the high refractive index layer. The refractive index of the middle refractive index layer is preferably 1.55 to 1.80. The haze of the high refractive index layer and the medium refractive index layer is preferably 3% or less. The refractive index can be appropriately adjusted by adjusting the amount of inorganic fine particles to be added and the amount of binder used.
高(中)屈折率層には、層の屈折率を高めるため、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、高(中)屈折率層に含有される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高(中)屈折率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ハードコート層における無機フィラーと同じである。
高(中)屈折率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、必要な屈折率に合わせて調節するが、高屈折率層の場合、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。
The high (medium) refractive index layer is made of an oxide of at least one metal selected from titanium, zirconium, aluminum, indium, zinc, tin, and antimony in order to increase the refractive index of the layer. Is preferably 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 contained in the high (medium) refractive index layer, the high (medium) refractive index layer using the high refractive index mat particles has a low refractive index. It is also preferred to use silicon oxide to maintain. The preferred particle size is the same as that of the inorganic filler in the hard coat layer described above.
Specific examples of the inorganic filler used in the high (medium) refractive index 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. Can be mentioned. TiO 2 and ZrO 2 are particularly preferable from the viewpoint 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 addition amount of these inorganic fillers is adjusted according to the required refractive index, but in the case of a high refractive index layer, it is preferably 10 to 90% of the total mass, more preferably 20 to 80%, Especially preferably, it is 30 to 70%.
Such a filler does not scatter because the particle size is sufficiently smaller than the wavelength of light, and a dispersion in which the filler is dispersed in a binder polymer behaves as an optically uniform substance.
本発明に用いる高(中)屈折率層は、前記のようにして分散媒体中に無機フィラーを分散した分散液に、好ましくは、さらにマトリックス形成に必要なバインダー前駆体(前述のハードコート層で説明した二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマー等)、前述の活性ハロゲン化合物等を加えて高屈折率層形成用の塗布組成物とし、支持体上に高屈折率層形成用の塗布組成物を塗布して、電離放射線硬化性化合物(例えば、多官能モノマーや多官能オリゴマーなど)の架橋反応又は重合反応により硬化させて形成することが好ましい。 The high (medium) refractive index layer used in the present invention is preferably used in the dispersion liquid in which the inorganic filler is dispersed in the dispersion medium as described above, preferably the binder precursor necessary for matrix formation (the hard coat layer described above). A monomer having two or more ethylenically unsaturated groups as described above), the above-mentioned active halogen compound, etc. are added to form a coating composition for forming a high refractive index layer, and coating for forming a high refractive index layer on a support. Preferably, the composition is applied and cured by a crosslinking reaction or a polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound (for example, a polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer).
光重合性多官能モノマーの重合反応には、光重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤が好ましく、特に好ましいのは光ラジカル重合開始剤である。光ラジカル重合開始剤としては、前述の低屈折率層と同様のものが用いられる。 It is preferable to use a photopolymerization initiator for the polymerization reaction of the photopolymerizable polyfunctional monomer. As the photopolymerization initiator, a photoradical polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator are preferable, and a photoradical polymerization initiator is particularly preferable. As the radical photopolymerization initiator, the same one as the above-mentioned low refractive index layer is used.
高(中)屈折率層には、前記の成分(無機フィラー、重合開始剤、光増感剤など)以外に、樹脂、界面活性剤、帯電防止剤、カップリング剤、増粘剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、防眩性付与粒子、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤、導電性の金属微粒子、などを添加することもできる。
高(中)屈折率層の膜厚は用途により適切に設計することができる。高(中)屈折率層を光学干渉層として用いる場合、30〜200nmが好ましく、より好ましくは50〜170nm、特に好ましくは60〜150nmである。
In addition to the above components (inorganic fillers, polymerization initiators, photosensitizers, etc.), the high (medium) refractive index layer contains resins, surfactants, antistatic agents, coupling agents, thickeners, and coloring prevention. Agent, coloring agent (pigment, dye), anti-glare imparting particles, antifoaming agent, leveling agent, flame retardant, ultraviolet absorber, infrared absorber, adhesion promoter, polymerization inhibitor, antioxidant, surface modifier In addition, conductive metal fine particles can be added.
The film thickness of the high (medium) refractive index layer can be appropriately designed depending on the application. When a high (medium) refractive index layer is used as the optical interference layer, the thickness is preferably 30 to 200 nm, more preferably 50 to 170 nm, and particularly preferably 60 to 150 nm.
[帯電防止層]
本発明の透明フィルムには、静電気の発生がなくゴミの付着防止や液晶ディスプレイなどに組みこまれた際の外部からの静電気障害を受けない効果を付与するために必要に応じて帯電防止層を設けてもよい。この場合の帯電防止層の性能としては透明フィルム形成後の表面抵抗が1012Ω/□以下となることが好ましい。しかし1012 Ω/□を超えたものであっても、帯電防止層を設けていないものに比べて、埃付着性を防止することができる。
[Antistatic layer]
The transparent film of the present invention has an antistatic layer as necessary to prevent the occurrence of static electricity and to prevent the adhesion of dust and the effect of not being damaged by external static electricity when incorporated in a liquid crystal display or the like. It may be provided. As the performance of the antistatic layer in this case, the surface resistance after forming the transparent film is preferably 10 12 Ω / □ or less. However, even if it exceeds 10 12 Ω / □, dust adhesion can be prevented as compared with the case where no antistatic layer is provided.
帯電防止樹脂組成物に含まれる帯電防止剤には、例えば、第4級アンモニウム塩、ピリジニウム塩、第1〜第3アミノ基等のカチオン性基を有する各種のカチオン性帯電防止剤、スルホン酸塩基、硫酸エステル塩基、リン酸エステル塩基、ホスホン酸塩基などのアニオン性基を有するアニオン系帯電防止剤、アミノ酸系、アミノ硫酸エステル系などの両性帯電防止剤、アミノアルコール系、グリセリン系、ポリエチレングリコール系などのノニオン性の帯電防止剤、スズやチタンのアルコキシドのような有機金属化合物やそれらのアセチルアセトナート塩のような金属キレート化合物などの各種界面活性剤型帯電防止剤、さらには上記の如き帯電防止剤を高分子量化した高分子型帯電防止剤等が挙げられ、また、第3級アミノ基や第4級アンモニウム基、金属キレート部を有し電離放射線により重合可能なモノマーやオリゴマー、同じく電離放射線により重合可能な官能基を持つカップリング剤のような有機金属化合物などの重合性帯電防止剤も使用できる。 Examples of the antistatic agent contained in the antistatic resin composition include various cationic antistatic agents having a cationic group such as a quaternary ammonium salt, a pyridinium salt, and first to third amino groups, and a sulfonate group. , Anionic antistatic agents having anionic groups such as sulfate ester base, phosphate ester base, phosphonate base, amphoteric antistatic agents such as amino acid and aminosulfate esters, amino alcohols, glycerols, polyethylene glycols Nonionic antistatic agents such as, various surfactant type antistatic agents such as metal chelate compounds such as organometallic compounds such as alkoxides of tin and titanium, and acetylacetonate salts thereof, and charging as described above High molecular weight antistatic agent having a high molecular weight, and tertiary amino groups and quaternary amines. Sulfonium groups, polymerizable antistatic agents such as an organic metal compound such as a coupling agent having polymerizable monomer or oligomer by ionizing radiation has a metal chelate portion, the same polymerizable functional groups by ionizing radiation may also be used.
帯電防止樹脂組成物に含まれる他の帯電防止剤として、粒子径が100nm以下の超微
粒子、例えば酸化スズ、スズドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、インジウムドープ酸化亜鉛(AZO)、酸化アンチモン、酸化インジウムなどを用いることができる。特に、粒径が可視光線の波長以下の100nm以下とすることで、成膜後透明になり、透明フィルムの透明性を損なわないので好ましい。
Other antistatic agents contained in the antistatic resin composition include ultrafine particles having a particle size of 100 nm or less, such as tin oxide, tin-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide (ATO), and indium-doped zinc oxide (AZO). Antimony oxide, indium oxide, or the like can be used. In particular, it is preferable that the particle diameter is 100 nm or less, which is equal to or less than the wavelength of visible light, because the film becomes transparent after film formation and does not impair the transparency of the transparent film.
上記帯電防止剤を、前記ハードコート層や防眩層を形成する塗料中に混合することで、帯電防止性能とハードコート性の2つの性質、同様に帯電防止性能と防眩性の2つの性質を同時に改善する塗膜を得ることが可能となる。 By mixing the antistatic agent in the coating material for forming the hard coat layer and the antiglare layer, two properties of antistatic performance and hard coat property, and similarly two properties of antistatic performance and antiglare property. It becomes possible to obtain a coating film that improves the above simultaneously.
[支持体]
本発明の透明フィルムの支持体としては、透明であることが好ましく、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、セルロースアシレート(例、セルローストリアセテート、セルロースジアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、代表的には富士写真フイルム(株)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号(2001年3月15日発行)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]
The support for the transparent film of the present invention is preferably transparent, and a plastic film is preferably used. As a polymer for forming a plastic film, cellulose acylate (eg, cellulose triacetate, cellulose diacetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, typically TAC-TD80U, TD80UF manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd., etc.) ), Polyamide, polycarbonate, polyester (eg, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate), polystyrene, polyolefin, norbornene resin (Arton: trade name, manufactured by JSR), amorphous polyolefin (ZEONEX: trade name, manufactured by ZEON CORPORATION) ), Etc. Of these, triacetyl cellulose, polyethylene terephthalate, and polyethylene naphthalate are preferable, and triacetyl cellulose is particularly preferable. In addition, a cellulose acylate film substantially free of halogenated hydrocarbons such as dichloromethane and a method for producing the same are described in JIII Journal of Technical Disclosure No. 2001-1745 (issued on March 15, 2001). The cellulose acylate described here can also be preferably used in the present invention.
[塗膜形成方法]
本発明の透明フィルム、特に反射防止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。
[Coating method]
The transparent film of the present invention, particularly the antireflection film, can be formed by the following method, but is not limited to this method.
[反射防止フィルムの形成]
多層構成の反射防止フィルムの各層は、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、ダイコート法、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(米国特許第2681294号明細書記載)により、塗布により形成することができるが、ダイコート法で塗布することが好ましく、更には後述する新規ダイコーターを用いて塗布を行うことがより好ましい。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、米国特許第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」朝倉書店(1973)253頁に記載がある。
[Formation of antireflection film]
Each layer of the antireflection film having a multilayer structure is formed by a dip coating method, an air knife coating method, a curtain coating method, a roller coating method, a die coating method, a wire bar coating method, a gravure coating method or an extrusion coating method (US Pat. No. 2,681,294) Can be formed by coating, but it is preferably coated by a die coating method, and more preferably by using a new die coater described later. Two or more layers may be applied simultaneously. The methods of simultaneous application are described in US Pat. Nos. 2,761,791, 2,941,898, 3,508,947, and 3,526,528 and Yuji Harasaki, “Coating Engineering”, Asakura Shoten (1973), page 253.
本発明の反射防止フィルムを連続的に製造するために、ロール状の基材フィルムを連続的に送り出す工程、塗布液を塗布・乾燥する工程、塗膜を硬化する工程、硬化した層を有する基材フィルムを巻き取る工程が行われる。
ロール状の基材フィルムから基材フィルムがクリーン室に連続的に送り出され、クリーン室内で、基材フィルムに帯電している静電気を静電除電装置により除電し、引き続き基材フィルム上に付着している異物を、除塵装置により除去する。引き続きクリーン室内に設置されている塗布部で塗布液が基材フィルム上に塗布され、塗布された基材フィルムは乾燥室に送られて乾燥される。
乾燥した塗布層を有する基材フィルムは乾燥室から放射線硬化室へ送り出され、放射線が照射されて塗布層に含有されるモノマーが重合して硬化する。さらに、必要に応じて、放射線により硬化した層を有する基材フィルムは熱硬化部へ送られ、加熱されて硬化を完結させ、硬化が完結した層を有する基材フィルムは巻き取られてロール状となる。
In order to continuously produce the antireflection film of the present invention, a step of continuously feeding a roll-shaped base film, a step of applying and drying a coating liquid, a step of curing a coating film, a group having a cured layer A step of winding the material film is performed.
The base film is continuously fed from the roll-shaped base film to the clean room. In the clean room, the static electricity charged in the base film is removed by the electrostatic static neutralizer, and then it adheres to the base film. Remove the foreign material that has been removed with a dust remover. Subsequently, the coating liquid is applied onto the base film in the coating section installed in the clean room, and the coated base film is sent to the drying room and dried.
The base film having the dried coating layer is sent from the drying chamber to the radiation curing chamber, irradiated with radiation, and the monomer contained in the coating layer is polymerized and cured. Furthermore, if necessary, the base film having a layer cured by radiation is sent to the thermosetting section and heated to complete the curing, and the base film having the cured layer is wound up and rolled. It becomes.
上記工程は、各層の形成毎に行ってもよいし、塗布部−乾燥室−放射線硬化部−熱硬化室を複数設けて、各層の形成(塗設)を連続的に行うことも可能であるが、生産性の観点から各層の形成を連続的に行う事が好ましい。各層の塗布を連続的に行う装置の構成例を図5に示す。該装置はロール状の基材フィルムを連続的に送り出す工程1と、ロール状の基材フィルムを巻き取る工程2の間に製膜ユニット100,200,300,400を適宜必要な数だけ設置したものである。図5で示される装置は4層を巻き取ることなく連続的に塗布する際の構成の一例だが、層構成に合わせて製膜ユニット数を変化させることはもちろん可能である。製膜ユニット100は塗布液を塗布する工程101、塗膜を乾燥する工程102、塗膜を硬化する工程103から構成されている。
製膜ユニットが3つ設置された装置を用いて、前記ハードコート層を塗設したロール状の基材フィルムを連続的に送り出し、中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を各製膜ユニットで順次塗設した後に巻き取る事が生産性の観点からより好ましく、製膜ユニットが4つ設置された、図5に示す装置を用いて、ロール状の基材フィルムを連続的に送り出し、ハードコート層、中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を各製膜ユニットで順次塗設した後に巻き取る事が、塗布コストを大幅に低減する点で、更に好ましい。必要に応じて、塗布ステーションの数を2つに減らした装置構成として中屈折率層と高屈折率層の2層だけを一工程で形成し、面状、膜厚等をチェックした結果をフィードバックして得率を向上させたりすることも、別の好ましい形態として挙げられる。
The above steps may be performed every time each layer is formed, or a plurality of coating units-drying chambers-radiation curing units-thermosetting chambers may be provided to form (coat) each layer continuously. However, it is preferable to continuously form each layer from the viewpoint of productivity. An example of the configuration of an apparatus for continuously applying each layer is shown in FIG. The apparatus has an appropriate number of
Using an apparatus in which three film forming units are installed, a roll-shaped base film coated with the hard coat layer is continuously fed, and a medium refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer are provided for each. From the viewpoint of productivity, it is more preferable to wind up after sequentially coating with a film forming unit. Using the apparatus shown in FIG. 5 in which four film forming units are installed, a roll-shaped base film is continuously formed. It is more preferable from the viewpoint of significantly reducing the coating cost that the coating, the hard coat layer, the medium refractive index layer, the high refractive index layer, and the low refractive index layer are sequentially coated by each film forming unit. If necessary, the number of coating stations is reduced to two, and only two layers, the middle refractive index layer and the high refractive index layer, are formed in one step, and the results of checking the surface shape, film thickness, etc. are fed back. Thus, improving the yield is another preferable embodiment.
本発明では、より高い生産速度の観点から、塗布方法として、ダイコート法が好ましく用いられる。ダイコート法は、生産性と塗布ムラのない面状を高次元で両立できるため、好ましく用いられる。
本発明の反射防止フィルムの製造方法としては、このようなダイコート法を用いた以下の塗布方法が好ましい。
すなわち、バックアップロールによって支持されて連続走行するウェッブの表面に、スロットダイの先端リップのランドを近接させて、先端リップのスロットから塗布液を塗布する塗布工程を有する製造方法であり、本発明では、スロットダイのウェッブ進行方向側の先端リップのウェッブ走行方向におけるランド長さが30μm以上100μm以下であるスロットダイを有し、スロットダイを塗布位置にセットしたときに、ウェッブの進行方向とは逆側の先端リップとウェッブとを、両者の隙間が、ウェッブ進行方向側の先端リップとウェッブとの隙間よりも30μm以上120μm以下(以下、この数値限定については「オーバーバイト長さ」と称する)大きくなるように設置した塗布装置を用いて塗布することが好ましい。
特に、本発明の製造方法において好ましく用いることができるダイコーターについて、以下に図面を参照して説明する。該ダイコーターは、ウエット塗布量が少ない場合(20ml/m2以下)に用いることが可能であり、好ましい。
In the present invention, a die coating method is preferably used as a coating method from the viewpoint of a higher production rate. The die coating method is preferably used because it can achieve a high level of productivity and a surface shape without coating unevenness.
As a manufacturing method of the antireflection film of the present invention, the following coating method using such a die coating method is preferable.
That is, the manufacturing method includes a coating step of applying a coating liquid from the slot of the tip lip by bringing the land of the tip lip of the slot die close to the surface of the web that is continuously supported by the backup roll. A slot die having a land length of 30 μm or more and 100 μm or less in the web traveling direction of the tip lip on the web traveling direction side of the slot die is opposite to the web traveling direction when the slot die is set at the coating position. The gap between the tip lip and the web on the side is larger by 30 μm or more and 120 μm or less than the gap between the tip lip on the web traveling direction side and the web (hereinafter, this numerical limitation is referred to as “over bit length”). It is preferable to apply | coat using the coating device installed so that it might become.
In particular, a die coater that can be preferably used in the production method of the present invention will be described below with reference to the drawings. The die coater can be used when the wet coating amount is small (20 ml / m 2 or less), and is preferable.
<ダイコーターの構成>
図6は本発明を好適に実施できるスロットダイを用いたコーター(塗布装置)の断面図である。
コーター10は、バックアップロール11とスロットダイ13とからなり、バックアップロール11に支持されて連続走行するウェッブWに対して、スロットダイ13から塗布液14がビード形状14aで吐出されて塗布されることにより、ウェッブW上に塗膜14bを形成する。
<Die coater configuration>
FIG. 6 is a cross-sectional view of a coater (coating apparatus) using a slot die that can suitably implement the present invention.
The
スロットダイ13の内部には、ポケット15、スロット16が形成されている。ポケット15は、その断面が曲線及び直線で構成されており、略円形でもよいし、あるいは半円形でもよい。ポケット15は、スロットダイ13の幅方向(ここで、スロットダイ13の幅方向とは、図6の記載された図面に向かって手前方向又は奥側の方向を指す。)にその断面形状をもって延長された塗布液の液溜め空間で、その有効延長の長さは、塗布幅と同等か若干長めにするのが一般的である。ポケット15への塗布液14の供給は、スロットダイ13の側面から、あるいはスロット開口部16aとは反対側の面中央から行う。また、ポケット15には塗布液14が漏れ出ることを防止する栓が設けられている(図示せず)。
Inside the slot die 13, a
スロット16は、ポケット15からウェッブWへの塗布液14の流路であり、ポケット15と同様にスロットダイ13の幅方向にその断面形状をもち、ウェッブ側に位置する開口部16aは、一般に、図示しない幅規制板のようなものを用いて、概ね塗布幅と同じ長さになるように調整する。このスロット16のスロット先端における、バックアップロール11のウェッブW走行方向の接線とのなす角度は、30°以上90°以下が好ましい。
The
スロット16の開口部16aが位置するスロットダイ13の先端リップ17は先細り状に形成されており、その先端はランドと呼ばれる平坦部18とされている。このランド18であって、スロット16に対してウェッブWの進行方向の上流側(進行方向すなわち図中の矢印方向とは逆側)を上流側リップランド18a、下流側(進行方向側)を下流側リップランド18bと称する。
先端リップ17の形状は上流側に比べて下流側が伸びており(オーバーバイト形状)、その分上流側リップランド18aとウェッブWとの隙間は、下流側リップランド18bとウェッブWとの隙間よりも上述の範囲で大きい。また、下流側リップランドランド18bの長さは、上述の範囲である。
図7(A)を参照して上述した数値限定に関する部位について説明すると、ウェッブの進行方向側(下流側)のランド長さは、図7(A)のILOで示される部分であり、上記オーバーバイトの長さは、図7(A)のLOで示される部分である。
The
The shape of the
Referring to FIG. 7A, the part relating to the numerical limitation described above will be described. The land length on the traveling direction side (downstream side) of the web is a portion indicated by I LO in FIG. The length of the overbyte is a portion indicated by LO in FIG.
次に図7を参照して本発明の反射防止フィルムの製造方法の実施に好適に用いられる塗布装置と従来の塗布装置とを比較して説明する。ここで、図7は、スロットダイ13の断面形状を従来のものと比較して示すもので、(A)は本発明の実施に好適なスロットダイ13を示し、(B)は従来のスロットダイ30を示している。
従来のスロットダイ30では、上流側リップランド31aと下流側リップランド31bのウェッブとの距離は等しい。なお、符号32はポケット、33はスロットを示している。これに対して、本発明の実施に好適なスロットダイ13では、下流側リップランド長さILOが短くされており、これによって、湿潤膜厚が20μm以下の塗布を精度良くおこなうことができる。
Next, with reference to FIG. 7, the coating apparatus suitably used for the implementation of the method for producing an antireflection film of the present invention and a conventional coating apparatus will be described in comparison. Here, FIG. 7 shows the cross-sectional shape of the slot die 13 in comparison with the conventional one, (A) shows the slot die 13 suitable for the implementation of the present invention, and (B) shows the conventional slot die. 30 is shown.
In the conventional slot die 30, the distance between the
上流側リップランド18aのランド長さIUPは特に限定はされないが、500μm〜1mmの範囲で好ましく用いられる。下流側リップランド18bのランド長さILOは、30μm以上100μm以下が好ましく、さらに好ましくは30μm以上80μm以下、最も好ましくは30μm以上60μm以下である。下流側リップのランド長さILOが30μm以上であれば、先端リップのエッジあるいはランドが欠けにくく、塗膜へのスジの発生を抑えることができ好ましい。また、下流側の濡れ線位置の設定がしやすい。さらには、塗布液の下流側における広がりを抑えることができ、好ましい。下流側における塗布液の濡れによる広がりは、濡れ線の不均一化を意味し、塗布面上にスジなどの不良形状を招くという問題につながる。一方、下流側リップのランド長さILOが100μm以下であれば、ビード14aを形成することができる。塗布液がビード14aを形成することにより、薄層塗布を行うことができる。
The land length I UP of the
さらに、下流側リップランド18bは、上流側リップランド18aよりもウェッブWに近接したオーバーバイト形状であり、このため減圧度を下げることができて薄膜塗布に適したビード形成14aが可能となる。下流側リップランド18bと上流側リップランド18aのウェッブWとの距離の差(以下、オーバーバイト長さLOと称する)は30μm以上120μm以下が好ましく、さらに好ましくは30μm以上100μm以下、もっとも好ましくは30μm以上80μm以下である。スロットダイ13がオーバーバイト形状のとき、先端リップ17とウェッブWの隙間GLとは、下流側リップランド18bとウェッブWの隙間を示す。
Furthermore, the
次に、図8を参照して上記塗布工程全般について説明する。
図8は、本発明において好ましく実施される塗布工程におけるスロットダイ13及びその周辺を示す斜視図である。スロットダイ13に対しウェッブWの進行方向側とは反対側(すなわちビード14aより上流側)に、ビード14aに対して十分な減圧調整を行えるよう、接触しない位置に減圧チャンバー40を設置する。減圧チャンバー40は、その作動効率を保持するためのバックプレート40aとサイドプレート40bを備えており、バックプレート40aとウェッブWの間には隙間GB、サイドプレート40bとウェッブWの間には隙間GSが存在する。
減圧チャンバー40とウェッブWとの関係について図9及び図10を参照して説明する。図9及び図10は、近接している減圧チャンバー40とウェッブWを示す断面図である。
サイドプレート40bとバックプレート40aは図9のようにチャンバー40本体と一体のものであってもよいし、例えば、図10のように適宜隙間GBを変えられるようにバックプレート40aをチャンバー40にネジ40cなどで留められている構造でもよい。いかなる構造でも、バックプレート40aとウェッブWの間、サイドプレート40bとウェッブWの間に実際にあいている部分を、それぞれ隙間GB、GSと定義する。減圧チャンバー40のバックプレート40aとウェッブWとの隙間GBとは、減圧チャンバー40を図8のようにウェッブW及びスロットダイ13の下方に設置した場合、バックプレート40aの最上端からウェッブWまでの隙間を示す。
Next, the overall coating process will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a perspective view showing the slot die 13 and its periphery in the coating step preferably performed in the present invention. A
The relationship between the
バックプレート40aとウェッブWとの隙間GBをスロットダイ13の先端リップ17とウェッブWとの隙間GL(図7(A)参照)よりも大きくして設置するのが好ましく、これによりバックアップロール11の偏心に起因するビード近傍の減圧度変化を抑制することができる。例えば、スロットダイ13の先端リップ17とウェッブWとの隙間GLが30μm以上100μm以下のとき、バックプレート40aとウェッブWの間の隙間GBは100μm以上500μm以下が好ましい。
Is preferably installed to be larger than the gap G L (see FIG. 7 (A)) of the
<材質、精度>
前記ウェッブの進行方向側の先端リップのウェッブ走行方向における長さ(図7(A)に示す下流側リップランド長さILO)は、前述の範囲内とすることが好ましく、また、ILOのスロットダイ幅方向における変動幅を20μm以内とすることが好ましい。この範囲内であれば、かすかな外乱によってもビードが不安定になることがなく、好ましい。
スロットダイの先端リップの材質については、ステンレス鋼などのような材質を用いるとダイ加工の段階でだれてしまうため、好ましくない。ステンレス鋼などの場合、下流側リップランド長さILOを前記の30〜100μmの範囲にしても、先端リップの精度を満足することが困難である。高い加工精度を維持するには、特許第2817053号明細書に記載されているような超硬材質のものを用いることが好ましい。具体的には、スロットダイの少なくとも先端リップを、平均粒径5μm以下の炭化物結晶を結合してなる超硬合金にすることが好ましい。超硬合金としては、タングステンカーバイド(以下、WCと称す)などの炭化物結晶粒子をコバルトなどの結合金属によって結合したものなどがあり、結合金属としては他にチタン、タンタル、ニオブ及びこれらの混合金属を用いることも出来る。WC結晶の平均粒径としては、粒径3μm以下がさらに好ましい。
高精度な塗布の実現には、前記下流側リップランド長さILOが重要であり、さらに隙間GLのスロットダイ幅方向における変動幅を制御することが望ましい。前記バックアップロール11と前記先端リップ17とは、隙間GLのスロットダイ幅方向における変動幅を制御できる範囲内の真直度を達成することが望ましい。好ましくは、隙間GLのスロットダイ幅方向における変動幅が5μm以下になるように先端リップ17とバックアップロール11の真直度とすることである。
<Material and accuracy>
Length in the web running direction of the traveling direction side of the end lip of the web (downstream lip land length shown in FIG. 7 (A) I LO) is preferably in the range described above, also, the I LO It is preferable that the fluctuation width in the slot die width direction is within 20 μm. Within this range, it is preferable that the bead does not become unstable due to slight disturbance.
As for the material of the tip lip of the slot die, it is not preferable to use a material such as stainless steel because it will sag at the stage of die processing. In the case of stainless steel or the like, it is difficult to satisfy the accuracy of the tip lip even if the downstream lip land length I LO is in the range of 30 to 100 μm. In order to maintain high processing accuracy, it is preferable to use a cemented carbide material as described in Japanese Patent No. 2817053. Specifically, at least the tip lip of the slot die is preferably made of a cemented carbide formed by bonding carbide crystals having an average particle size of 5 μm or less. Cemented carbides include carbide crystal particles such as tungsten carbide (hereinafter referred to as WC) bonded by a bonding metal such as cobalt, and other bonding metals include titanium, tantalum, niobium, and mixed metals thereof. Can also be used. The average particle size of the WC crystal is more preferably 3 μm or less.
The downstream lip land length I LO is important for realizing high-precision coating, and it is desirable to control the fluctuation width of the gap GL in the slot die width direction. It is desirable that the
反射防止フィルムを積層構造とした場合、ゴミ、ほこり等の異物が存在したとき、輝点欠陥が目立ちやすい。本発明における輝点欠陥とは、前記したように目視により、塗膜上の反射で見える欠陥のことで、塗布後の反射防止フィルムの裏面を黒塗りする等の操作により目視で検出できる。目視により見える輝点欠陥は、一般的に50μm以上である。輝点欠陥が多いと製造時の得率が低下し、大面積の反射防止フィルムを製造することができない。
本発明の反射防止フィルムは、輝点欠陥の数が1平方メートル当たり20個以下、好ましくは10個以下、さらに好ましくは5個以下、特に好ましくは1個以下とする。
When the antireflection film has a laminated structure, bright spot defects are easily noticeable when foreign matters such as dust and dust are present. The bright spot defect in the present invention is a defect that can be seen by reflection on the coating film as described above, and can be detected by an operation such as black coating on the back surface of the antireflection film after coating. The bright spot defects that can be visually observed are generally 50 μm or more. When there are many bright spot defects, the yield at the time of manufacture will fall and a large-area antireflection film cannot be manufactured.
In the antireflection film of the present invention, the number of bright spot defects is 20 or less per square meter, preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and particularly preferably 1 or less.
輝点欠陥の少ない反射防止フィルムを作成するためには、高屈折率層用塗布物中の高屈折率超微粒子分散度を精密に制御すること、および塗布液の精密濾過操作が挙げられる。と同時に、反射防止層を形成する各層は上記の塗布部における塗布工程および乾燥室で行われる乾燥工程が高い清浄度の空気雰囲気下で行われ、かつ塗布が行われる前に、フィルム上のゴミ、ほこりが充分に除かれていることが好ましい。塗布工程および乾燥工程の空気清浄度は、米国連邦規格209Eにおける空気清浄度の規格に基づき、クラス10(0.5μm以上の粒子が353個/(立方メートル)以下)以上であることが望ましく、更に好ましくはクラス1(0.5μm以上の粒子が35.5個/(立方メートル)以下)以上であることが望ましい。また、空気清浄度は、塗布−乾燥工程以外の送り出し、巻き取り部等においても高いことがより好ましい。 In order to produce an antireflection film with few bright spot defects, it is possible to precisely control the degree of dispersion of the high refractive index ultrafine particles in the coating material for the high refractive index layer and to perform a fine filtration operation of the coating solution. At the same time, each layer forming the antireflection layer is subjected to a dusting process on the film before the coating process in the coating unit and the drying process performed in the drying chamber are performed in a clean air atmosphere and before the coating is performed. It is preferable that dust is sufficiently removed. The air cleanliness of the coating process and the drying process is desirably class 10 (353 particles / 0.5 m or more / (cubic meter) or less) based on the standard of air cleanliness in the US Federal Standard 209E. Preferably it is class 1 (35.5 particles / (cubic meter) or less) having a particle size of 0.5 μm or more. Moreover, it is more preferable that the degree of air cleanliness is high also in the feeding and winding parts other than the coating-drying process.
塗布が行われる前工程としての除塵工程に用いられる除塵方法として、特開昭59−150571号公報に記載のフィルム表面に不織布や、ブレード等を押しつける方法、特開平10−309553号公報に記載の清浄度の高い空気を高速で吹き付けて付着物をフィルム表面から剥離させ、近接した吸い込み口で吸引する方法、特開平7−333613号公報に記載される超音波振動する圧縮空気を吹き付けて付着物を剥離させ、吸引する方法(伸興社製、ニューウルトラクリーナー等)等の乾式除塵法が挙げられる。
また、洗浄槽中にフィルムを導入し、超音波振動子により付着物を剥離させる方法、特公昭49−13020号公報に記載されているフィルムに洗浄液を供給したあと、高速空気の吹き付け、吸い込みを行なう方法、特開2001−38306号公報に記載のように、ウェッブを液体でぬらしたロールで連続的に擦った後、擦った面に液体を噴射して洗浄する方法等の湿式除塵法を用いることができる。このような除塵方法の内、超音波除塵による方法もしくは湿式除塵による方法が、除塵効果の点で特に好ましい。
As a dust removal method used in the dust removal step as a pre-process for coating, a method of pressing a nonwoven fabric, a blade or the like against the film surface described in JP-A-59-150571, or JP-A-10-309553 Highly clean air is blown at a high speed to peel off the deposit from the film surface, and suction is performed by a suction port close to the surface. Ultrasonic-vibrated compressed air described in JP-A-7-333613 is sprayed to deposit. And a dry dust removal method such as a method of peeling and suctioning (manufactured by Shinkosha, New Ultra Cleaner, etc.).
In addition, a method of introducing a film into a cleaning tank and peeling off the adhered material by an ultrasonic vibrator, supplying a cleaning liquid to the film described in Japanese Patent Publication No. 49-13020, and then blowing and sucking high-speed air As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-38306, a wet dust removing method such as a method in which a web is continuously rubbed with a roll wetted with a liquid and then a liquid is sprayed onto the rubbed surface for cleaning. be able to. Among such dust removal methods, a method using ultrasonic dust removal or a method using wet dust removal is particularly preferable in terms of dust removal effect.
また、このような除塵工程を行う前に、基材フィルム上の静電気を除電しておくことは、除塵効率を上げ、ゴミの付着を抑える点で特に好ましい。このような除電方法としては、コロナ放電式のイオナイザ、UV、軟X線等の光照射式のイオナイザ等を用いることができる。除塵、塗布前後の基材フィルムの帯電圧は、1000V以下が望ましく、好ましくは300V以下、特に好ましくは、100V以下である。 In addition, it is particularly preferable to remove static electricity on the base film before performing such a dust removal step in terms of increasing dust removal efficiency and suppressing dust adhesion. As such a static elimination method, a corona discharge ionizer, a light irradiation ionizer such as UV or soft X-ray, or the like can be used. The charged voltage of the base film before and after dust removal and application is desirably 1000 V or less, preferably 300 V or less, and particularly preferably 100 V or less.
<塗布用分散媒>
塗布用分散媒としては、特に限定されない。単独でも2種以上を混合して使用してもよい。好ましい分散媒体は、トルエン、キシレン、スチレン等の芳香族炭化水素類、クロルベンゼン、オルトージクロルベンゼン等の塩化芳香族炭化水素類、モノクロルメタン等のメタン誘導体、モノクロルエタン等のエタン誘導体等を含む塩化脂肪族炭化水素類、メタノール、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール等のアルコール類、酢酸メチル、酢酸エチル等のエステル類、エチルエーテル、1,4−ジオキサン等のエーテル類、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、エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類、シクロヘキサン等の脂環式炭化水素類、ノルマルヘキサン等の脂肪族炭化水素類、脂肪族または芳香族炭化水素の混合物等が該当する。これら溶媒の中でもケトン類の単独あるいは2種以上の混合により作成される塗布用分散媒が特に好ましい。
<Dispersion medium for coating>
The dispersion medium for coating is not particularly limited. You may use individually or in mixture of 2 or more types. Preferred dispersion media include aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and styrene, chlorinated aromatic hydrocarbons such as chlorobenzene and orthodichlorobenzene, methane derivatives such as monochloromethane, ethane derivatives such as monochloroethane, and the like. Chlorinated aliphatic hydrocarbons, alcohols such as methanol, isopropyl alcohol and isobutyl alcohol, esters such as methyl acetate and ethyl acetate, ethers such as ethyl ether and 1,4-dioxane, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Examples include ketones such as cyclohexanone, glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, alicyclic hydrocarbons such as cyclohexane, aliphatic hydrocarbons such as normal hexane, and mixtures of aliphatic or aromatic hydrocarbons. Among these solvents, a dispersion medium for coating prepared by alone or mixing two or more ketones is particularly preferable.
<塗布液の調整>
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。その際、溶剤の揮発量を最小限に抑制することにより、塗布液中の含水率の上昇を抑制できる。塗布液中の含水率は5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましい。溶剤の揮発量の抑制は、各素材をタンクに投入後の攪拌時の密閉性を向上すること、移液作業時の塗布液の空気接触面積を最小化すること等で達成される。また、塗布中、或いはその前後に塗布液中の含水率を低減する手段を設けてもよい。
<Adjustment of coating solution>
First, a coating solution containing components for forming each layer is prepared. In that case, the raise of the moisture content in a coating liquid can be suppressed by suppressing the volatilization amount of a solvent to the minimum. The water content in the coating solution is preferably 5% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less. The suppression of the volatilization amount of the solvent is achieved by improving the sealing property at the time of stirring after putting each material into the tank, minimizing the air contact area of the coating liquid at the time of liquid transfer operation, and the like. Moreover, you may provide the means to reduce the moisture content in a coating liquid during application | coating, or before and behind that.
<濾過>
塗布に用いる塗布液は、塗布前に濾過することが好ましい。濾過のフィルターは、塗布液中の成分が除去されない範囲でできるだけ孔径の小さいものを使うことが好ましい。濾過には絶対濾過精度が0.1〜10μmのフィルターが用いられ、さらには絶対濾過精度が0.1〜5μmであるフィルタを用いることが好ましく用いられる。フィルターの厚さは、0.1〜10mmが好ましく、更には0.2〜2mmが好ましい。その場合、ろ過圧力は1.5MPa以下、より好ましくは1.0MPa以下、更には0.2MPa以下で濾過することが好ましい。
ろ過フィルター部材は、塗布液に影響を及ぼさなければ特に限定されない。具体的には、前記した無機化合物の湿式分散物のろ過部材と同様のものが挙げられる。
また、濾過した塗布液を、塗布直前に超音波分散して、脱泡、分散物の分散保持を補助することも好ましい。
<Filtration>
The coating solution used for coating is preferably filtered before coating. As a filter for filtration, it is preferable to use a filter having a pore diameter as small as possible within a range in which components in the coating solution are not removed. For filtration, a filter having an absolute filtration accuracy of 0.1 to 10 μm is used, and a filter having an absolute filtration accuracy of 0.1 to 5 μm is preferably used. The thickness of the filter is preferably 0.1 to 10 mm, and more preferably 0.2 to 2 mm. In that case, the filtration pressure is preferably 1.5 MPa or less, more preferably 1.0 MPa or less, and further preferably 0.2 MPa or less.
The filtration filter member is not particularly limited as long as it does not affect the coating solution. Specifically, the same thing as the filtration member of the wet dispersion of an inorganic compound mentioned above is mentioned.
It is also preferable to ultrasonically disperse the filtered coating solution immediately before coating to assist defoaming and dispersion holding of the dispersion.
特に防眩層を形成する塗布液中には、直接その上に形成される低屈折率層の乾燥膜厚(50nm〜120nm程度)に相当する異物を概ね全て(90%以上を指す)除去できるろ過をすることが好ましい。防眩性を付与する為の透光性微粒子が低屈折率層の膜厚と同等以上であるため、前記ろ過は、透光性微粒子以外の全ての素材を添加した中間液に対して行うことが好ましい。また、前記のような粒径の小さな異物を除去可能なフィルターが入手できない場合には、少なくとも直接その上に形成される層のウエット膜厚(1〜10μm程度)に相当する異物を概ね全て除去できるろ過をすることが好ましい。このような手段により、直接その上に形成される層の点欠陥を減少することができる。 In particular, in the coating solution for forming the antiglare layer, almost all foreign matters (pointing to 90% or more) corresponding to the dry film thickness (about 50 nm to 120 nm) of the low refractive index layer directly formed thereon can be removed. It is preferable to perform filtration. Since the light-transmitting fine particles for imparting antiglare properties are equal to or greater than the film thickness of the low refractive index layer, the filtration should be performed on the intermediate liquid to which all materials other than the light-transmitting fine particles are added. Is preferred. In addition, when a filter capable of removing foreign substances having a small particle diameter as described above is not available, almost all foreign substances corresponding to the wet film thickness (about 1 to 10 μm) of the layer directly formed thereon are removed. It is preferable to perform filtration. By such means, the point defects of the layer formed directly thereon can be reduced.
<塗布液物性>
前記ダイコート法による塗布方式は液物性により塗布可能な上限の速度が大きく影響を受けるため、塗布する瞬間の液物性、特に粘度及び表面張力を制御する必要がある。
粘度については2.0[mPa・sec]以下であることが好ましく、更に好ましくは1.5[mPa・sec]以下、最も好ましくは1.0[mPa・sec]以下である。塗布液によってはせん断速度により粘度が変化するものもあるため、上記の値は塗布される瞬間のせん断速度における粘度を示している。塗布液にチキソトロピー剤を添加して、高せん断のかかる塗布時は粘度が低く、塗布液にせん断が殆どかからない乾燥時は粘度が高くなると乾燥時のムラが発生しにくくなり、好ましい。
また、液物性ではないが、ウェッブに塗り付けられる塗布液の量も塗布可能な上限の速度に影響を与える。ウェッブに塗り付けられる塗布液の量は2.0〜5.0[ml/m2]であることが好ましい。ウェッブに塗り付けられる塗布液の量を増やすと塗布可能な上限の速度が上がるため好ましいが、ウェッブに塗り付けられる塗布液の量を増やしすぎると乾燥にかかる負荷が大きくなるため、液処方・工程条件によって最適なウェッブに塗り付けられる塗布液の量を決めることが好ましい。
表面張力については、15〜36[mN/m]の範囲にあることが好ましい。レベリング剤を添加するなどして表面張力を低下させることは乾燥時のムラが抑止されるため好ましい。一方、表面張力が下がりすぎると塗布可能な上限の速度が低下してしまうため、17[mN/m]〜32[mN/m]の範囲がより好まく、19[mN/m]〜26[mN/m]の範囲が更に好ましい。
<Physical properties of coating solution>
In the coating method by the die coating method, the upper limit speed at which coating can be performed is greatly affected by the liquid properties, so it is necessary to control the liquid properties, particularly the viscosity and the surface tension at the moment of coating.
The viscosity is preferably 2.0 [mPa · sec] or less, more preferably 1.5 [mPa · sec] or less, and most preferably 1.0 [mPa · sec] or less. Since there are some coating solutions whose viscosity changes depending on the shear rate, the above value indicates the viscosity at the shear rate at the moment of coating. When a thixotropic agent is added to the coating solution and the coating solution is subjected to high shear, the viscosity is low, and when the coating solution is hardly sheared, if the viscosity is high, unevenness during drying is less likely to occur.
Moreover, although it is not a liquid physical property, the quantity of the coating liquid apply | coated to a web also affects the upper limit speed | rate which can be apply | coated. The amount of the coating solution applied to the web is preferably 2.0 to 5.0 [ml / m 2 ]. Increasing the amount of application liquid applied to the web is preferable because the upper limit of the application rate can be increased. However, excessively increasing the amount of application liquid applied to the web increases the load on drying, so the liquid formulation / process It is preferable to determine the optimum amount of coating solution to be applied to the web depending on the conditions.
The surface tension is preferably in the range of 15 to 36 [mN / m]. It is preferable to reduce the surface tension by adding a leveling agent or the like because unevenness during drying is suppressed. On the other hand, if the surface tension is too low, the upper limit speed at which coating can be performed decreases, so the range of 17 [mN / m] to 32 [mN / m] is more preferred, and 19 [mN / m] to 26 [ mN / m] is more preferable.
<ウエット塗布量>
防眩層を形成する際には、基材フィルム上に直接又は他の層を介してウエット塗布膜厚として6〜30μmの範囲で前記塗液を塗布するのが好ましく、乾燥ムラ防止の観点からさらに3〜20μmの範囲がより好ましい。また、低屈折率層を形成する際には、防眩層上に直接、或いは他の層を介してウエット塗布膜厚として1〜10μmの範囲で塗布組成物を塗布するのが好ましく、2〜5μmの範囲で塗布されるのがより好ましい。
<Wet application amount>
When forming the antiglare layer, it is preferable to apply the coating liquid in a range of 6 to 30 μm as a wet coating thickness directly or via another layer on the base film, from the viewpoint of preventing drying unevenness. Furthermore, the range of 3-20 micrometers is more preferable. Moreover, when forming a low refractive index layer, it is preferable to apply | coat a coating composition in the range of 1-10 micrometers as wet coating film thickness directly on an anti-glare layer or via another layer, More preferably, it is applied in the range of 5 μm.
<塗布速度>
上記の様なダイコート法を用いた製造方法は、高速塗布時における膜厚の安定性が高く前計量方式であるために高速塗布時でも安定した膜厚の確保が容易である。前述したようにウエット塗布量が少ない場合(20ml/m2以下)、低塗布量の塗布液に対して、該塗布方式は高速で膜厚安定性良く塗布が可能である。本発明の反射防止フィルムの製造方法においては、このようなダイコート法を用いた塗布方法が好ましい。ディップコート法は液受け槽中の塗布液振動が不可避であることから、段状のムラが発生しやすく、リバースロールコート法では、塗布に関連するロールの偏芯やたわみにより段状のムラが発生しやすく、さらに、これらの塗布方式は後計量方式であるため、安定した膜厚の確保が困難であるため、膜厚の安定性が高く前計量方式である上記したダイコート法による塗布方法を用いることが好ましい。上記のダイコート法による塗布方法を用い、25m/分以上で塗布することが生産性の面から好ましい。
<Application speed>
The manufacturing method using the above-described die coating method has a high film thickness stability at the time of high-speed application and is a pre-measuring method, so that it is easy to ensure a stable film thickness even at the time of high-speed application. As described above, when the wet coating amount is small (20 ml / m 2 or less), the coating method can be applied at high speed with good film thickness stability to a low coating amount coating solution. In the method for producing an antireflection film of the present invention, a coating method using such a die coating method is preferable. In the dip coating method, vibration of the coating liquid in the liquid receiving tank is unavoidable, so stepped unevenness is likely to occur. In addition, since these coating methods are post-measuring methods, it is difficult to secure a stable film thickness. It is preferable to use it. From the standpoint of productivity, it is preferable to apply at a rate of 25 m / min or more using the above-described die coating method.
[乾燥]
防眩層および低屈折率層は、基材フィルム上に直接又は他の層を介して塗布された後、溶剤を乾燥するために加熱されたゾーンにウェブで搬送される。その際の乾燥ゾーンの温度は25℃〜140℃が好ましく、乾燥ゾーンの前半は比較的低温であり、後半は比較的高温であることが好ましい。但し、各層の塗布組成物に含有される溶剤以外の成分の揮発が始まる温度以下であることが好ましい。例えば、紫外線硬化樹脂と併用される市販の光ラジカル発生剤のなかには120℃の温風中で数分以内にその数10%前後が揮発してしまうものもあり、また、単官能、2官能のアクリレートモノマー等は100℃の温風中で揮発が進行するものもある。そのような場合には、前記のように各層の塗布組成物に含有される溶剤以外の成分の揮発が始まる温度以下であることが好ましい。
[Dry]
The antiglare layer and the low refractive index layer are applied directly on the base film or via other layers, and then conveyed by a web to a heated zone to dry the solvent. In this case, the temperature of the drying zone is preferably 25 ° C. to 140 ° C., the first half of the drying zone is relatively low temperature, and the second half is preferably relatively high temperature. However, it is preferably below the temperature at which components other than the solvent contained in the coating composition of each layer start to volatilize. For example, some of the commercially available photo radical generators used in combination with ultraviolet curable resins volatilize around several tens of percent within a few minutes in warm air at 120 ° C. Some acrylate monomers and the like undergo volatilization in warm air at 100 ° C. In such a case, it is preferable that it is below the temperature at which components other than the solvent contained in the coating composition of each layer start to volatilize as described above.
また、各層の塗布組成物を基材フィルム上に塗布した後の乾燥風は、前記塗布組成物の固形分濃度が1〜50質量%の間は塗膜表面の風速が0.1〜2m/秒の範囲にあることが、乾燥ムラを防止するために好ましい。
また、各層の塗布組成物を基材フィルム上に塗布した後、乾燥ゾーン内で基材フィルムの塗布面とは反対の面に接触する搬送ロールと基材フィルムとの温度差が0℃〜20℃以内とすると、搬送ロール上での伝熱ムラによる乾燥ムラが防止でき、好ましい。
Moreover, the drying wind after apply | coating the coating composition of each layer on a base film has the wind speed of the coating-film surface 0.1-2 m / sec while the solid content concentration of the said coating composition is 1-50 mass%. It is preferable to be in the second range in order to prevent uneven drying.
Moreover, after apply | coating the coating composition of each layer on a base film, the temperature difference of the conveyance roll and base film which contacts the surface opposite to the application surface of a base film in a drying zone is 0 degreeC-20. Within the range of ° C., drying unevenness due to heat transfer unevenness on the transport roll can be prevented, which is preferable.
[硬化]
溶剤の乾燥ゾーンの後に、ウェブで電離放射線により各塗膜を硬化させるゾーンを通過させ、塗膜を硬化する。例えば塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプにより10mJ/cm2〜1000mJ/cm2の照射量の紫外線を照射して各層を硬化するのが好ましい。その際、ウェブの幅方向の照射量分布は中央の最大照射量に対して両端まで含めて50〜100%の分布が好ましく、80〜100%の分布がより好ましい。更に表面硬化を促進する為に窒素ガス等をパージして酸素濃度を低下する必要がある際には、酸素濃度0.01体積%〜5体積%が好ましく、幅方向の分布は酸素濃度で2体積%以下が好ましい。
尚、本明細書において、電離放射線 とは、通常用いられている意味で用いており、物
質中を通過するときに励起やイオン化を引き起こす放射線、すなわち単に放射線とも呼んでいる粒子線及び電磁波を指しており、具体的にはα線、β線、γ線、高エネルギー粒子、中性子、電子線、光線(紫外線及び可視光線)などである。特に本発明に好ましい電離放射線 は、紫外線及び可視光線である。
[Curing]
After the solvent drying zone, the coating is cured by passing through a zone where each coating is cured by ionizing radiation on the web. For example, if the coating film is UV curable, it is to cure each layer by irradiating an irradiation amount of ultraviolet rays of 10mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 by an ultraviolet lamp preferred. At that time, the irradiation distribution in the width direction of the web is preferably 50 to 100%, more preferably 80 to 100%, including both ends with respect to the central maximum irradiation. Further, when it is necessary to purge nitrogen gas or the like to reduce the oxygen concentration in order to promote surface hardening, the oxygen concentration is preferably 0.01 vol% to 5 vol%, and the distribution in the width direction is 2 in terms of oxygen concentration. Volume% or less is preferable.
In this specification, ionizing radiation is used in a commonly used meaning, and refers to radiation that causes excitation and ionization when passing through a substance, that is, particle radiation and electromagnetic waves that are also simply called radiation. Specifically, α rays, β rays, γ rays, high energy particles, neutrons, electron beams, light rays (ultraviolet rays and visible rays), and the like. Particularly preferred ionizing radiations for the present invention are ultraviolet rays and visible rays.
また、防眩層の硬化率(100−残存官能基含率)が100%未満のある値となった場合、その上に本発明の低屈折率層を設けて電離放射線および/または熱により低屈折率層を硬化した際に下層の防眩層の硬化率が低屈折率層を設ける前よりも高くなると、防眩層と低屈折率層との間の密着性が改良され、好ましい。 Further, when the curing rate (100-residual functional group content) of the antiglare layer becomes a certain value of less than 100%, the low refractive index layer of the present invention is provided on the antiglare layer to reduce the amount by ionizing radiation and / or heat. When the refractive index layer is cured, if the curing rate of the lower antiglare layer is higher than before the low refractive index layer is provided, the adhesion between the antiglare layer and the low refractive index layer is improved, which is preferable.
[透明フィルムの特性]
本発明の透明フィルムについて特性値としては以下のようなものが好ましい。
<表面形状>
表面凹凸形状として、中心線平均粗さRaが0〜0.5μmであることが好ましく、0.01〜0.4μmが最も好ましく、10点平均粗さRzがRaの10倍以下、平均山谷距離Smが1〜100μm、凹凸最深部からの凸部高さの標準偏差が0.5μm以下、中心線を基準とした平均山谷距離Smの標準偏差が20μm以下、傾斜角0〜5度の面が10%以上となるように設計するのが、十分な防眩性と目視での均一なマット感が達成されるので、好ましい。Raが0.08未満では充分な防眩性が得られず、0.30を超えるとギラツキ、外光が反射した際の表面が白化する等の問題が発生する。
中心線平均粗さRa、10点平均粗さRz、平均山谷距離Smは、市販の表面粗さ計で測定できる。
<光学特性>
また、C光源下でのCIE1976L*a*b*色空間における反射光の色味がa*値−2〜2、b*値−3〜3、380nm〜780nmの範囲内での反射率の最小値と最大値の
比0.5〜0.99とするのが、反射光の色味がニュートラルとなるので、好ましい。またC光源下での透過光のb*値を0〜3とすると、表示装置に適用した際の白表示の黄色
味が低減され、好ましい。
[Characteristics of transparent film]
The characteristic values of the transparent film of the present invention are as follows.
<Surface shape>
As the surface irregularity shape, the center line average roughness Ra is preferably 0 to 0.5 μm, most preferably 0.01 to 0.4 μm, and the 10-point average roughness Rz is 10 times or less of Ra, and the average mountain valley distance Sm is 1 to 100 μm, the standard deviation of the height of the convex part from the deepest part of the unevenness is 0.5 μm or less, the standard deviation of the average mountain valley distance Sm with respect to the center line is 20 μm or less, and the surface has an inclination angle of 0 to 5 degrees. It is preferable to design it to be 10% or more because sufficient anti-glare properties and a visually uniform mat feeling can be achieved. If Ra is less than 0.08, sufficient antiglare property cannot be obtained, and if it exceeds 0.30, problems such as glare and whitening of the surface when external light is reflected occur.
The center line average roughness Ra, the 10-point average roughness Rz, and the average mountain valley distance Sm can be measured with a commercially available surface roughness meter.
<Optical characteristics>
Further, the minimum reflectance of the reflected light in the CIE 1976 L * a * b * color space under the C light source is in the range of a * value −2 to 2, b * value −3 to 3, 380 nm to 780 nm. A ratio between the value and the maximum value of 0.5 to 0.99 is preferable because the color of the reflected light becomes neutral. Moreover, when the b * value of the transmitted light under the C light source is set to 0 to 3, the yellow color of white display when applied to a display device is reduced, which is preferable.
また、本発明の透明フィルムは、その光学特性を内部散乱に起因するヘイズ(以後、内部ヘイズと呼称する)が5%〜20%であることが好ましく、5%〜15%であることがより好ましい。内部ヘイズが5%未満とするには、使用できる素材の組合せが限定され、防眩性その他の特性値の合わせこみが困難となり、また、高コストとなる。内部散乱が20%を超えると、暗室コントラストが大幅に悪化してしまう。
また、表面散乱に起因するヘイズ(以後、表面ヘイズと呼称する)が0%〜40%であることが好ましく、0%〜20%であることがより好ましく、更にくし幅0.5mmにおける透過像鮮明度5%〜30%とするのが、充分な防眩性と画像ボケ、暗室コントラスト低下の改善が両立されるので、好ましい。表面ヘイズが4%未満では防眩性が不足し、20%を超えると外光が反射した際に表面が白化する等の問題が発生する。また、鏡面反射率2.5%以下、透過率90%以上とするのが、外光の反射を抑制でき、視認性が向上するため、好ましい。
ヘイズ 値(曇価)は、JIS−K−7105に準じ、村上色彩技術研究所製HR−1
00を用いて測定出来る。
In addition, the transparent film of the present invention preferably has a haze due to internal scattering (hereinafter referred to as internal haze) of 5% to 20%, more preferably 5% to 15%. preferable. If the internal haze is less than 5%, combinations of materials that can be used are limited, and it is difficult to match antiglare and other characteristic values, and the cost is high. When the internal scattering exceeds 20%, the dark room contrast is greatly deteriorated.
Further, haze caused by surface scattering (hereinafter referred to as surface haze) is preferably 0% to 40%, more preferably 0% to 20%, and a transmission image at a comb width of 0.5 mm. A sharpness of 5% to 30% is preferable because sufficient antiglare properties and improvement in image blur and dark room contrast reduction are compatible. If the surface haze is less than 4%, the antiglare property is insufficient. Further, it is preferable that the specular reflectance is 2.5% or less and the transmittance is 90% or more because reflection of external light can be suppressed and visibility is improved.
The haze value (cloudiness value) is HR-1 manufactured by Murakami Color Research Laboratory according to JIS-K-7105.
It can be measured using 00.
前記のようにして製造された本発明の透明フィルムは、公知の粘着剤を付けて各種公知のディスプレイ材料の表面フィルムとして用いたり、これを用いて偏光板を作成することにより液晶表示装置に用いることができる。この場合、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。本発明の透明フィルムを偏光板に用いる際には、偏光板における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。
本発明の上記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、特に、本発明の反射防止フィルムを画像表示装置の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、耐擦傷性、脆性、防汚性等も優れた偏光板とすることができる。
The transparent film of the present invention produced as described above is used as a surface film of various known display materials with a known pressure-sensitive adhesive, or used for a liquid crystal display device by making a polarizing plate using this. be able to. In this case, it arrange | positions on the outermost surface of a display by providing an adhesive layer on one side. When the transparent film of the present invention is used for a polarizing plate, it is preferably used for at least one of two protective films sandwiching the polarizing film in the polarizing plate from both sides.
Since the film of the present invention also serves as a protective film, the manufacturing cost of the polarizing plate can be reduced. In particular, by using the antireflection film of the present invention as the outermost layer of the image display device, reflection of external light and the like are prevented, and a polarizing plate having excellent scratch resistance, brittleness, antifouling properties and the like is obtained. be able to.
本発明の透明フィルムを2枚の偏光膜の表面保護フィルムの内の一方として用いて偏光板を作成する際には、各々のフィルムにおける透明支持体の機能層を有する側とは反対の面、すなわち偏光膜と貼り合わせる側の表面を親水化することで、接着面における接着性を改良することが好ましい。 When creating a polarizing plate using the transparent film of the present invention as one of the surface protective films of two polarizing films, the surface opposite to the side having the functional layer of the transparent support in each film, That is, it is preferable to improve the adhesion on the adhesion surface by hydrophilizing the surface to be bonded to the polarizing film.
[鹸化処理]
本発明の透明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。また、本発明の透明フィルムと偏光板と組み合わせて用いてもよい。透明基材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、本発明の反射防止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 using the transparent film of this invention for a liquid crystal display device, it arrange | positions on the outermost surface of a display by providing an adhesive layer on one side. Moreover, you may use in combination with the transparent film and polarizing plate of this invention. When the transparent substrate 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 antireflection film of the present invention as it is for the protective film.
[鹸化処理]
(1)アルカリ液に浸漬する法
アルカリ液の中に透明フィルムを適切な条件で浸漬して、フィルム全表面のアルカリと反応性を有する全ての面を鹸化処理する手法であり、特別な設備を必要としないため、コストの観点で好ましい。アルカリ液は、水酸化ナトリウム水溶液であることが好ましい。好ましい濃度は0.5〜3mol/Lであり、特に好ましくは1〜2mol/Lである。好ましいアルカリ液の液温は30〜75℃、特に好ましくは40〜60℃である。
前記の鹸化条件の組合せは比較的穏和な条件同士の組合せであることが好ましいが、透明フィルムの素材や構成、目標とする接触角によって設定することができる。
アルカリ液に浸漬した後は、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。
[Saponification]
(1) Method of immersing in alkali solution This is a method in which a transparent film is immersed in an alkali solution under appropriate conditions to saponify all surfaces that are reactive with alkali on the entire surface of the film. Since it is not necessary, it is preferable from the viewpoint of cost. The alkaline liquid is preferably a sodium hydroxide aqueous solution. A preferred concentration is 0.5 to 3 mol / L, particularly preferably 1 to 2 mol / L. The liquid temperature of a preferable alkali liquid is 30-75 degreeC, Most preferably, it is 40-60 degreeC.
The combination of the saponification conditions is preferably a combination of relatively mild conditions, but can be set according to the material and configuration of the transparent film and the target contact angle.
After being immersed in the alkaline solution, it is preferable to sufficiently wash with water or neutralize the alkaline component by immersing in a dilute acid so that the alkaline component does not remain in the film.
鹸化処理することにより、透明支持体の防眩層あるいは反射防止層を有する表面と反対の表面が親水化される。偏光板用保護フィルムは、透明支持体の親水化された表面を偏光膜と接着させて使用する。
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接着層との接着性を改良するのに有効である。
鹸化処理は、防眩層や低屈折率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低いほど、偏光膜との接着性の観点では好ましいが、一方、浸漬法では同時に防眩層や低屈折率層を有する表面から内部までアルカリによるダメージを受ける為、必要最小限の反応条件とすることが重要となる。アルカリによる各層の受けるダメージの指標として、反対側の表面の透明支持体の水に対する接触角を用いた場合、特に透明支持体がトリアセチルセルロースであれば、好ましくは10度〜50度、より好ましくは30度〜50度、さらに好ましくは40度〜50度となる。50度以上では、偏光膜との接着性に問題が生じる為、好ましくない。一方、10度未満では、反射防止膜の受けるダメージが大きすぎる為、物理強度を損ない、好ましくない。
By saponification treatment, the surface of the transparent support opposite to the surface having the antiglare layer or antireflection layer is hydrophilized. The protective film for polarizing plate is used by adhering the hydrophilic surface of the transparent support to the polarizing film.
The hydrophilized surface is effective for improving the adhesiveness with the adhesive layer mainly composed of polyvinyl alcohol.
In the saponification treatment, the lower the contact angle to water on the surface of the transparent support opposite to the side having the antiglare layer or the low refractive index layer, the better from the viewpoint of adhesiveness to the polarizing film. At the same time, since it is damaged by alkali from the surface having the antiglare layer and the low refractive index layer to the inside, it is important to set the necessary minimum reaction conditions. When the contact angle to water of the transparent support on the opposite surface is used as an index of damage to each layer due to alkali, particularly when the transparent support is triacetylcellulose, preferably 10 to 50 degrees, more preferably Is 30 to 50 degrees, more preferably 40 to 50 degrees. If it is 50 degrees or more, there is a problem in the adhesion to the polarizing film, which is not preferable. On the other hand, if the angle is less than 10 degrees, the damage received by the antireflection film is too large, so that the physical strength is impaired, which is not preferable.
(2)アルカリ液を塗布する方法
上述の浸漬法における各膜へのダメージを回避する手段として、適切な条件でアルカリ液を防眩層や反射防止膜を有する表面と反対側の表面のみに塗布、加熱、水洗、乾燥するアルカリ液塗布法が好ましく用いられる。なお、この場合の塗布とは、鹸化を行う面に対してのみアルカリ液などを接触させることを意味し、塗布以外にも噴霧、液を含んだベルト等に接触させる、などによって行われることも含む。これらの方法を採ることにより、別途、アルカリ液を塗布する設備、工程が必要となるため、コストの観点では(1)の浸漬法に劣る。一方で、鹸化処理を施す面にのみアルカリ液が接触するため、反対側の面にはアルカリ液に弱い素材を用いた層を有することができる。例えば、蒸着膜やゾル−ゲル膜では、アルカリ液によって、腐食、溶解、剥離など様々な影響が起こるため、浸漬法では設けることが望ましくないが、この塗布法では液と接触しないため問題なく使用することが可能である。
(2) Method of applying alkaline solution As a means of avoiding damage to each film in the above immersion method, the alkaline solution is applied only to the surface opposite to the surface having the antiglare layer or antireflection film under appropriate conditions. An alkaline solution coating method of heating, washing with water and drying is preferably used. The application in this case means that an alkaline solution or the like is brought into contact only with the surface to be saponified, and in addition to the application, it may be carried out by spraying or contacting a belt containing the solution. Including. By adopting these methods, a separate facility and process for applying an alkaline solution are required, which is inferior to the immersion method (1) from the viewpoint of cost. On the other hand, since the alkali solution contacts only the surface to be saponified, the opposite surface can have a layer using a material that is weak against the alkali solution. For example, vapor deposition films and sol-gel films have various effects such as corrosion, dissolution, and peeling due to alkali solution, so it is not desirable to use the immersion method. Is possible.
前記(1)、(2)のどちらの鹸化方法においても、ロール状の支持体から巻き出して各層を形成後に行うことができるため、前述の各種フィルム製造工程の後に加えて一連の操作で行っても良い。さらに、同様に巻き出した支持体からなる偏光板との張り合わせ工程もあわせて連続で行うことにより、枚葉で同様の操作をするよりもより効率良く偏光板を作成することができる。 In both the saponification methods (1) and (2), it can be carried out after forming each layer by unwinding from a roll-shaped support, and therefore, it is carried out by a series of operations in addition to the above-mentioned various film production steps. May be. Furthermore, the polarizing plate can be produced more efficiently than the same operation with a single wafer by continuously performing the pasting step with the polarizing plate made of the unwound support.
(3)防眩層、反射防止層をラミネートフィルムで保護して鹸化する方法
前記(2)と同様に、防眩層および/または低屈折率層がアルカリ液に対する耐性が不足している場合に、最終層まで形成した後に該最終層を形成した面にラミネートフィルムを貼り合せてからアルカリ液に浸漬することで最終層を形成した面とは反対側のトリアセチルセルロース面だけを親水化し、然る後にラミネートフィルムを剥離することができる。この方法でも、防眩層、低屈折率層へのダメージなしに偏光板保護フィルムとして必要なだけの親水化処理をトリアセチルセルロースフィルムの最終層を形成した面とは反対の面だけに施すことができる。前記(2)の方法と比較して、ラミネートフィルムが廃棄物として発生する半面、特別なアルカリ液を塗布する装置が不要である利点がある。
(3) Method of saponifying by protecting the antiglare layer and antireflection layer with a laminate film As in the case of (2), when the antiglare layer and / or the low refractive index layer has insufficient resistance to an alkaline solution. Then, after forming the final layer, the laminate film is bonded to the surface on which the final layer is formed and then immersed in an alkaline solution to hydrophilize only the side of the triacetyl cellulose opposite to the surface on which the final layer has been formed. After being laminated, the laminate film can be peeled off. Even in this method, only the surface opposite to the surface on which the final layer of the triacetyl cellulose film is formed is subjected to the hydrophilization treatment necessary for the polarizing plate protective film without damaging the antiglare layer and the low refractive index layer. Can do. Compared with the method (2), there is an advantage that a laminate film is generated as waste, but a device for applying a special alkaline solution is unnecessary.
(4)防眩層まで形成後にアルカリ液に浸漬する方法
防眩層まではアルカリ液に対する耐性があるが、低屈折率層がアルカリ液に対する耐性不足である場合には、防眩層まで形成後にアルカリ液に浸漬して両面を親水化処理し、然る後に防眩層上に低屈折率層を形成することもできる。製造工程が煩雑になるが、特に低屈折率層がフッ素含有ゾル−ゲル膜等、親水基を有する場合には防眩層と低屈折率層との層間密着性が向上する利点がある。
(4) Method of immersing in alkaline solution after forming up to antiglare layer Up to antiglare layer is resistant to alkaline solution, but when low refractive index layer is insufficiently resistant to alkaline solution, after forming up to antiglare layer It is also possible to soak both surfaces in an alkali solution to hydrophilize both surfaces, and then form a low refractive index layer on the antiglare layer. Although the manufacturing process becomes complicated, there is an advantage that the interlayer adhesion between the antiglare layer and the low refractive index layer is improved particularly when the low refractive index layer has a hydrophilic group such as a fluorine-containing sol-gel film.
(5)予め鹸化済のトリアセチルセルロースフィルムに防眩層や反射防止層を形成する方法
トリアセチルセルロースフィルムを予めアルカリ液に浸漬するなどして鹸化し、何れか一方の面に直接または他の層を介して防眩層、低屈折率層を形成してもよい。アルカリ液に浸漬して鹸化する場合には、防眩層または他の層と鹸化により親水化されたトリアセチルセルロース面との層間密着性が悪化することがある。そのような場合には、鹸化後、防眩層または他の層を形成する面だけにコロナ放電、グロー放電等の処理をすることで親水化面を除去してから防眩層または他の層を形成することで対処できる。また、防眩層または他の層が親水性基を有する場合には層間密着が良好なこともある。
(5) Method of forming an antiglare layer or an antireflection layer on a previously saponified triacetyl cellulose film Saponification is performed by immersing a triacetyl cellulose film in an alkaline solution in advance, either directly or on the other side. You may form an anti-glare layer and a low-refractive-index layer through a layer. In the case of saponification by dipping in an alkaline solution, interlayer adhesion between the antiglare layer or other layers and the triacetyl cellulose surface hydrophilized by saponification may deteriorate. In such a case, after saponification, only the surface on which the antiglare layer or other layer is formed is treated with corona discharge, glow discharge, etc. to remove the hydrophilic surface, and then the antiglare layer or other layer. Can be dealt with by forming Further, when the antiglare layer or other layer has a hydrophilic group, the interlayer adhesion may be good.
[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。本発明の透明フィルムは、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルム(偏光板用保護フィルム)のうち少なくとも1枚に用いることが好ましい。偏光板用保護フィルムは、前記のように防眩層や反射防止層を有する側とは反対側の透明支持体の表面、すなわち偏光膜と貼り合わせる側の表面の水に対する接触角が10度〜50度の範囲にあることが好ましい。
本発明の透明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、特に、本発明の反射防止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 transparent film of the present invention is preferably used for at least one of two protective films (protective film for polarizing plate) sandwiching the polarizing film from both sides. As described above, the polarizing plate protective film has a water contact angle of 10 degrees to the surface of the transparent support opposite to the side having the antiglare layer or antireflection layer, that is, the surface to be bonded to the polarizing film. A range of 50 degrees is preferred.
The manufacturing cost of a polarizing plate can be reduced because the transparent film of the present invention also serves as a protective film. In particular, by using the antireflection 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 and antifouling properties can be obtained.
[光学補償層]
光学補償フィルムは、透明支持体上に光学異方性を有する光学補償層を有するフィルムである。透明支持体は、前述の透明フィルム等で使用されるものを用いることができる。
偏光板には光学補償層(位相差層)を設けることにより、液晶表示画面の視野角特性を改良することができる。
光学補償層としては、公知のものを用いることができるが、視野角を広げるという点では、ディスコティック構造単位を有する化合物からなる光学異方性を有する層を有し、該ディスコティック化合物と透明支持体とのなす角度が透明支持体からの距離に伴って変化していることを特徴とする光学補償層が好ましい。
該角度は該ディスコティック化合物からなる光学異方性層の透明支持体面側からの距離の増加とともに増加していることが好ましい。
光学補償フィルムを偏光板保護フィルムとして用いる場合、光学補償フィルムの偏光膜と貼り合わせる側の表面が鹸化処理されていることが好ましく、前記の鹸化処理に従って実施することが好ましい。
[Optical compensation layer]
The optical compensation film is a film having an optical compensation layer having optical anisotropy on a transparent support. As the transparent support, those used in the aforementioned transparent film and the like can be used.
By providing the polarizing plate with an optical compensation layer (retardation layer), the viewing angle characteristics of the liquid crystal display screen can be improved.
As the optical compensation layer, a known layer can be used. However, in terms of widening the viewing angle, the optical compensation layer has a layer having optical anisotropy made of a compound having a discotic structural unit, and is transparent to the discotic compound. An optical compensation layer characterized in that the angle formed with the support varies with the distance from the transparent support.
The angle preferably increases as the distance from the transparent support surface side of the optically anisotropic layer made of the discotic compound increases.
When the optical compensation film is used as a polarizing plate protective film, the surface of the optical compensation film on the side to be bonded to the polarizing film is preferably subjected to saponification treatment, and is preferably performed according to the saponification treatment.
[偏光膜]
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゜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°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。
[Polarizing film]
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, 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 film moving direction 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 °. The film 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 ° 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.
<液晶表示装置>
本発明の透明フィルムは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置に適用することができる。本発明の上記フィルムは透明支持体を有しているので、透明支持体側を画像表示装置の画像表示面に接着して用いられる。
<Liquid crystal display device>
The transparent film of the present invention can be applied to an image display device such as a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel (PDP), an electroluminescence display (ELD), or a cathode ray tube display device (CRT). Since the film of the present invention has a transparent support, the transparent support is bonded to the image display surface of the image display device.
本発明の透明フィルムは、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。特に、大型液晶テレビ等の用途として、VA、IPS、OCB等で好ましく用いることができ、中小の精細度の低い表示装置用途であれば、TN、STN等にも好ましく用いることができる。大型液晶テレビ等の用途としては、表示画面の対角が20インチ以上であり、精細度がXGA以下(縦横比3:4の表示装置において1024×768以下)であるものに対して、特に好ましく用いることができる。
本発明の透明フィルムは、実質的に内部ヘイズがないことが好ましく、その場合、20インチで精細度がXGA(縦横比3:4の表示装置において1024×768)を超えるものに対してはギラツキが許容レベルを超える為、ギラツキを重視する場合には好ましくない。また、ギラツキの程度は画素の大きさと透明フィルム表面の表面凹凸形状との関係で発生するものであるため、表示装置の大きさが30インチになれば精細度がUXGA(縦横比3:4の表示装置において1600×1200)以下、40インチならば精細度がQXGA(縦横比3:4の表示装置において2048×1536)以下まで好ましくもちいることができる。
When the transparent 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). In particular, it can be preferably used for VA, IPS, OCB, etc., for applications such as large liquid crystal televisions, and can also be preferably used for TN, STN, etc., if it is used for display devices with small and medium definition. For applications such as large liquid crystal televisions, it is particularly preferable for a display screen having a diagonal of 20 inches or more and a definition of XGA or less (1024 × 768 or less in a display device having an aspect ratio of 3: 4). Can be used.
The transparent film of the present invention preferably has substantially no internal haze. In that case, the transparent film has a glare of 20 inches and a definition exceeding XGA (1024 × 768 in a display device having an aspect ratio of 3: 4). Is over the permissible level, which is not preferable when emphasizing glare. Further, since the degree of glare occurs due to the relationship between the size of the pixels and the surface unevenness of the transparent film surface, the definition becomes UXGA (with an aspect ratio of 3: 4 when the size of the display device is 30 inches. If the display device is 1600 × 1200) or less and 40 inches, the definition can be preferably up to QXGA (2048 × 1536 in a display device having an aspect ratio of 3: 4) or less.
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反射防止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. Hei 2-). 176625) (2) Liquid crystal cell (SID97, Digest of tech. Papers (Preliminary Proceed) 28 (1997) 845 in which the VA mode is converted into a multi-domain (MVA mode) for widening the viewing angle. ), (3) A 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 Japan Liquid Crystal Society) (1998)) and (4) SURVAVAL mode liquid crystal cells (announced at LCD International 98).
For a VA mode liquid crystal cell, a polarizing plate prepared by combining a triacetyl cellulose film stretched biaxially with the antireflection film of the present invention is preferably used. As for the 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、米国特許第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. These are disclosed in the specifications of Japanese Patent Nos. 4583825 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. For this reason, 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.
TN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 a TN mode liquid crystal cell, rod-like liquid crystalline 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反射防止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 TN mode and IPS mode liquid crystal display devices, as described in JP-A-2001-100043, an optical compensation film having an effect of widening a viewing angle is used as a protective film having two polarizing films on both sides. Of these, a polarizing plate having an antireflection effect and a viewing angle widening effect can be obtained with the thickness of one polarizing plate by using it on the surface opposite to the antireflection film of the present invention.
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).
[実施例1]
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによっていささかも限定して解釈されるものではない。
(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(ビスコート#295(大阪有機化学(株)製)750.0重量部に、質量平均分子量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。ポリグリシジルメタクリレートはメチルエチルケトン(MEK)中にグリシジルメタクリレート(東京化成工業(株)製)を溶解させ、熱重合開始剤V−65(和光純薬工業(株)製)を滴下しながら80℃で2時間反応させ、得られた反応溶液をヘキサンに滴下し、沈殿物を減圧乾燥して得た。
[Example 1]
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
(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 weight of trimethylolpropane triacrylate (Biscoat # 295 (manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)), 270.0 parts by weight of polyglycidyl methacrylate having a mass average molecular weight of 15000, 730.0 parts by weight of methyl ethyl ketone, 500.0 cyclohexanone Mass parts and 50.0 parts by mass of a photopolymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) were added and stirred. A polyglycidyl methacrylate was prepared by dissolving glycidyl methacrylate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in methyl ethyl ketone (MEK) and adding dropwise a thermal polymerization initiator V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). Reaction for 2 hours at 80 ° C. It was added dropwise to hexane, and the precipitate obtained was dried under reduced pressure.
(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重量比)を使用した。
この粒子257.1質量部に、下記分散剤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、重量平均径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 subjected to surface treatment using aluminum hydroxide and zirconium hydroxide: Al 2 O 3 : ZrO 2 = 90.5: 3.0: 4.0: 0.5 weight ratio) was used.
The following dispersant (41.1 parts by mass) and cyclohexanone (701.8 parts by mass) were added to 257.1 parts by mass of the particles and dispersed by dynomill to prepare a titanium dioxide dispersion having a weight average diameter of 70 nm.
分散剤
(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、日本化薬(株)製)68.0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)3.6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, Nippon Kayaku Co., Ltd.), a photopolymerization initiator (Irgacure 907) 3.6 parts by mass, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., 1.2 parts by mass of photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), 279.6 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 1049.0 of cyclohexanone. A part by mass was added and stirred. After sufficiently stirring, the solution was filtered through a polypropylene filter having a pore size 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(カヤキュアー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 size of 0.4 μm to prepare a coating solution for a high refractive index layer.
(低屈折率層用塗布液の調製)
本発明に係る本文記載の共重合体P−3をメチルイソブチルケトンに7質量%の濃度になるように溶解し、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学工業(株)製)を固形分に対して3%、前記光ラジカル発生剤イルガキュア907(商品名)を固形分に対して5質量%(試料No.112のみ10質量%)添加し、低屈折率層用塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer)
The copolymer P-3 described in the present invention is dissolved in methyl isobutyl ketone so as to have a concentration of 7% by mass, and a terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3% with respect to the solid content and 5% by mass of the photo radical generator Irgacure 907 (trade name) with respect to the solid content (10% by mass only for sample No. 112). Prepared.
(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、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、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5〜100m/分の速度で連続して塗布した。
(Preparation of antireflection film 101)
A hard coat layer coating solution was applied onto 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., an irradiance of 400 mW / cm using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) of 160 W / cm while purging with nitrogen so that the oxygen concentration becomes 1.0 vol% or less. 2 , the coating layer was cured by irradiating with an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 to form a hard coat layer having a thickness of 8 μm.
A medium refractive index layer coating solution, a high refractive index layer coating solution, and a low refractive index layer coating solution on a hard coat layer at a speed of 5 to 100 m / min using a gravure coater having three coating stations. It was applied continuously.
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、照度200mW/cm2、照射量200mJ/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 medium refractive index layer was dried at 90 ° C. for 30 seconds, and the ultraviolet curing condition was a 180 W / cm air-cooled metal halide lamp (eye graphics The irradiance was 200 mW / cm 2 and the irradiation amount was 200 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、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の高屈折率層は屈折率1.905、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 vol. ), And the irradiation dose was 600 mW / cm 2 and the irradiation dose was 400 mJ / cm 2 .
The cured high refractive index layer had a refractive index of 1.905 and a film thickness of 107 nm.
低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0.1体積%以下の雰囲気になるように窒素パージ(0.2m3の反応室に1.40m3/分の窒素ガスを使用)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、照度200mW/cm2、照射量200mJ/cm2の照射量とした。
硬化後の低屈折率層は屈折率1.440、膜厚85nmであった。このようにして、反射防止フィルム101を作製した。
低屈折率層の開始剤の種類および硬化条件を表2の条件に変え、試料102〜117を作製した。開始剤の量は当重量で置き換えた。窒素ガスの吹きつけは、UV照射室(反応室)直前に連続する前室を設け、膜面に直接不活性ガスがあたるようにノズルの位置を設置した。また前室のウェッブ入り口からは不活性ガスが吹き出るように照射室および前室の排気を調節した。ウェッブ入り口のウェッブの塗布層表面とのギャップは4mmとした。
なお塗布速度を変えた場合の紫外線照射量は、照度を変えることで照射量が一定になるように設定した。
Drying conditions of the low refractive index layer 90 ° C., and 30 seconds, 1.40 m in the reaction chamber of the nitrogen purge (0.2 m 3 as the ultraviolet curing conditions the oxygen concentration falls below the ambient 0.1% by volume 3 / Using a 240 W / cm air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.), the irradiation amount was 200 mW / cm 2 and the irradiation amount was 200 mJ / cm 2 .
The low refractive index layer after curing had a refractive index of 1.440 and a film thickness of 85 nm. Thus, the
The UV irradiation amount when the coating speed was changed was set so that the irradiation amount became constant by changing the illuminance.
なお、上記例示化合物6等は、本明細書中に既に記載してあるものである。特に例示化合物6について、再度下に記す。 In addition, the said exemplary compound 6 grade | etc., Has already been described in this specification. In particular, Example Compound 6 is described below again.
得られたフィルムに対して、以下の項目の評価を行った。その結果を表3に示す。
[鏡面反射率]
分光硬度計V−550(日本分光(株)製)にアダプターARV−474を装着して380〜780nmの波長領域において入射角5度における出射角−5度の鏡面反射率を測定し、450nm〜650nmの平均反射率を算出し、反射防止性を評価した。
[鉛筆硬度]
JIS K 5400に記載の鉛筆硬度評価を行った。反射防止フィルムを温度25℃、湿度60%RHで2時間調湿した後、JIS S 6006に規定するH〜5Hの試験用鉛筆を用いて、500gの荷重にて以下のとおりの判定で評価し、OKとなる最も高い硬度を評価値とした。
n=5の評価において傷なし〜傷1つ :OK
n=5の評価において傷が3つ以上 :NG
The following items were evaluated for the obtained film. The results are shown in Table 3.
[Specular reflectance]
A spectroscopic hardness meter V-550 (manufactured by JASCO Corporation) is equipped with an adapter ARV-474, and the specular reflectance at an incident angle of -5 degrees is measured at an incident angle of 5 degrees in a wavelength range of 380 to 780 nm. The average reflectance at 650 nm was calculated and the antireflection property was evaluated.
[Pencil hardness]
The pencil hardness evaluation described in JIS K 5400 was performed. After conditioning the antireflection film at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH for 2 hours, it was evaluated using the H-5H test pencil specified in JIS S 6006 at a load of 500 g as follows. The highest hardness that results in OK was taken as the evaluation value.
In evaluation of n = 5, no scratch to one scratch: OK
In evaluation of n = 5, 3 or more scratches: NG
[スチールウール擦り耐性]
#0000のスチールウールに1.96N/cm2の荷重をかけ30往復したときの傷の状態を観察して、以下の5段階で評価した。
◎:傷が全くつかなかったもの
○:ほとんど見えない傷が少しついたもの
△:明確に見える傷がついたもの
×:明確に見える傷が顕著についたもの
××:膜の剥離が生じたもの
[Steel wool scuff resistance]
The condition of scratches was observed when a load of 1.96 N / cm 2 was applied to steel steel of # 0000 and reciprocated 30 times, and the following five stages were evaluated.
◎: Scratch not found ○: Slightly invisible scratch △: Clearly visible scratch ×: Clearly visible scratch XX: Delamination of film occurred thing
活ハロゲン化合物を使用し、更に本発明に係る硬化条件で硬化することにより、反射防止フィルムは十分な反射防止性能を有しながら耐擦傷性にも優れていることがわかる。窒素吹きつけを行うことにより、反応室中の酸素濃度が同じでも耐擦傷性に優れている。 It can be seen that by using an active halogen compound and further curing under the curing conditions according to the present invention, the antireflection film has a sufficient antireflection performance and is excellent in scratch resistance. By blowing nitrogen, the scratch resistance is excellent even if the oxygen concentration in the reaction chamber is the same.
[実施例2]
実施例1の試料103、107、112の作製方法において、紫外線照射時のウェッブ温度を上げたことのみ異なる試料118〜126を作製し、同様の評価を行った。
ウェッブの塗布表面の温度は、ウェッブ裏面に接触している金属版の温度を変えることで調整した。
[Example 2]
In the production methods of the
The temperature of the coated surface of the web was adjusted by changing the temperature of the metal plate in contact with the web back surface.
本発明では、UV照射時の温度を60℃以上にあげることで、さらに優れた耐擦傷性が得られた。又、試料112では重合開始剤の使用量を10重量%とすることで加熱を要さず、40℃の低温でも優れた耐擦傷性が得られた。 In the present invention, further superior scratch resistance was obtained by raising the temperature during UV irradiation to 60 ° C. or higher. In Sample 112, heating was not required by setting the amount of the polymerization initiator used to 10% by weight, and excellent scratch resistance was obtained even at a low temperature of 40 ° C.
[実施例3]
実施例1で作製した試料107において、紫外線照射の分割回数および紫外線照射間を窒素置換の有無を変えることにより、表5の試料127〜130を作製した。これらの試料に対し実施例1と同様の評価を行った。
なお紫外線照射の分割は、総照射量が一定になるように照度を調節した。結果を表6に示す。
紫外線照射を分割し、1回の照度をおとしても紫外線照射間を酸素濃度3体積%以下にすることで耐擦傷性の悪化がなくなり、高速生産適性があることが判った。
[Example 3]
In the sample 107 produced in Example 1, samples 127 to 130 in Table 5 were produced by changing the number of divisions of ultraviolet irradiation and the presence or absence of nitrogen substitution between ultraviolet irradiations. Evaluation similar to Example 1 was performed with respect to these samples.
In the ultraviolet irradiation division, the illuminance was adjusted so that the total irradiation amount was constant. The results are shown in Table 6.
It was found that, by dividing the ultraviolet irradiation and setting the oxygen concentration between oxygen irradiations to 3% by volume or less even when the illuminance is applied once, the abrasion resistance is not deteriorated and high-speed production suitability is obtained.
[実施例4]
試料112作製方法において、前室入り口のウェッブ表面とのギャップおよび入り口側の窒素ガスの流れを変え、さらに紫外線照射室内の酸素濃度が0.08%で一定になるようにパージ用窒素ガス量を調整し、試料131〜134を作製し、実施例1と同様の評価を行った。
ギャップを狭めること、ウェッブ入り口側の窒素ガスがやや吹き出る用に排気を調節することで少量の窒素ガス量で、低酸素濃度を維持できることがわかる。
[Example 4]
In the sample 112 production method, the gap between the front chamber entrance and the web surface of the web and the flow of nitrogen gas on the entrance side are changed, and the amount of nitrogen gas for purging is set so that the oxygen concentration in the ultraviolet irradiation chamber is constant at 0.08%. Samples 131 to 134 were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1.
It can be seen that a low oxygen concentration can be maintained with a small amount of nitrogen gas by narrowing the gap and adjusting the exhaust gas so that the nitrogen gas at the inlet side of the web is slightly blown out.
[実施例5]
実施例1〜4において低屈折率層で用いた含フッ素ポリマーを本文記載のP−1、P−2にそれぞれ変え(等質量置き換え)同様の評価を行った結果、実施例1〜4と同様の効果が得られた。
[Example 5]
As a result of performing the same evaluation by changing the fluoropolymer used in the low refractive index layer in Examples 1 to 4 to P-1 and P-2 described in the text (replacement with equal mass), the same as in Examples 1 to 4 The effect of was obtained.
[実施例6]
(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。
────────────────────────────────
ハードコート層用塗布液組成
────────────────────────────────
デソライトZ7404 100質量部
(ジルコニア微粒子含有ハードコート組成液:固形分濃度60wt%、
ジルコニア微粒子含量70wt%対固形分、平均粒子径約20nm、
溶剤組成MIBK:MEK=9:1、JSR(株)製)
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
メチルエチルケトン(MEK) 29質量部
メチルイソブチルケトン(MIBK) 13質量部
────────────────────────────────
[Example 6]
(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.
────────────────────────────────
Coating composition for hard coat layer ────────────────────────────────
Zirconia fine particle content 70 wt% vs. solid content, average particle diameter of about 20 nm,
(Solvent composition MIBK: MEK = 9: 1, manufactured by JSR Corporation)
DPHA (UV curable resin: Nippon Kayaku Co., Ltd.) 31 parts by weight KBM-5103 (Silane coupling agent: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
10 parts by mass KE-P150 (1.5 μm silica particles: manufactured by 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 weight Methyl ethyl ketone (MEK) 29 parts by weight Methyl isobutyl ketone (MIBK) 13 parts by weight --------------- ───
(低屈折率層用塗布液の調製)
実施例1と同様の方法により低屈折率層用塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer)
A coating solution for a low refractive index layer was prepared in the same manner as in Example 1.
(反射防止フィルム601の作製)
透明基材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、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、ハードコート層の厚さが3.6μmとなるようにグラビアロール回転数を調整した。
(Preparation of antireflection film 601)
A triacetyl cellulose film (TD80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) is unwound in a roll form as a transparent substrate, and the above hard coat layer coating liquid has a gravure pattern with 135 lines / inch and a depth of 60 μm. Using a micro gravure roll with a diameter of 50 mm and a doctor blade, it was applied at a transfer speed of 10 m / min, dried at 60 ° C. for 150 seconds, and further under a nitrogen purge, a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp (eye graphics ( Co., Ltd.) was used to cure the coating layer by irradiating with ultraviolet rays having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 250 mJ / cm 2 , forming a hard coat layer, and winding it. After curing, the gravure roll rotation speed was adjusted so that the thickness of the hard coat layer was 3.6 μm.
上記ハードコート層を塗設した透明基材を再び巻き出して、上記低屈折率層用塗布液を線数200本/インチ、深度30μm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、90℃で30秒乾燥の後、酸素濃度0.1体積%雰囲気下で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、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射し、低屈折率層を形成し、巻き取った。硬化後、低屈折率層の厚さが100nmとなるようにグラビアロール回転数を調整した。 The transparent base material coated with the hard coat layer was unwound again, and the coating liquid for the low refractive index layer was coated with a microgravure roll having a diameter of 200 lines / inch and a gravure pattern with a depth of 30 μm and a diameter of 50 mm. Using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) with an oxygen concentration of 0.1% by volume after applying for 30 seconds at 90 ° C. and applying at a conveyance speed of 10 m / min. It was used to irradiate ultraviolet rays having an illuminance of 600 mW / cm 2 and an irradiation amount of 400 mJ / cm 2 to form a low refractive index layer and wind it up. After curing, the rotation speed of the gravure roll was adjusted so that the thickness of the low refractive index layer was 100 nm.
低屈折率層の硬化条件を表8のように変え試料601〜617を作製した。 Samples 601 to 617 were produced by changing the curing conditions of the low refractive index layer as shown in Table 8.
これら試料に実施例1と同様の評価を行った。結果を表9に示す。
本発明に係る硬化方法により、反射防止性能を保ちつつ、優れた耐擦傷性が得られることがわかる。
These samples were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 9.
It can be seen that by the curing method according to the present invention, excellent scratch resistance can be obtained while maintaining antireflection performance.
[実施例7]
実施例1〜6の低屈折率層を以下の低屈折率層A及びBにそれぞれ変更して、評価を行い、同様な本発明の効果を確認できた。
中空シリカ粒子を用いることで更に耐擦傷性が優れた低反射率の反射防止フィルムを作製することができた。
[Example 7]
The low refractive index layers of Examples 1 to 6 were changed to the following low refractive index layers A and B, respectively, and evaluation was performed, and similar effects of the present invention were confirmed.
By using the hollow silica particles, it was possible to produce a low-reflectance antireflection film with further excellent scratch resistance.
(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、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 sol solution a)
A stirrer, a reactor equipped with 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, After 3 parts of Hope Pharmaceutical Co., Ltd. were added and mixed, 30 parts of ion-exchanged water was added and 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.
(中空シリカ微粒子分散液の調製)
中空シリカ微粒子ゾル(粒子サイズ約40〜50nm、シエル厚6〜8nm、屈折率1.31、固形分濃度20%、主溶媒イソプロピルアルコール、特開2002−79616の調製例4に準じて粒子サイズを変更して作製)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(株)製、KBM−5103)30部、および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、ホープ製薬(株)製)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、中空シリカ分散液を得た。得られた中空シリカ分散液の固形分濃度は18質量%、溶剤乾燥後の屈折率は1.31であった
(Preparation of hollow silica fine particle dispersion)
Hollow silica fine particle sol (particle size about 40-50 nm, shell thickness 6-8 nm, refractive index 1.31, solid content concentration 20%, main solvent isopropyl alcohol, particle size according to Preparation Example 4 of JP-A-2002-79616 500 parts, acryloyloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-5103) 30 parts, and diisopropoxyaluminum ethyl acetoacetate (Kelope EP-12, manufactured by Hope Pharmaceutical Co., Ltd.) ) After 1.5 parts were added and mixed, 9 parts of ion-exchanged water was added. After making it react at 60 degreeC for 8 hours, it cooled to room temperature and added 1.8 parts of acetylacetone, and obtained the hollow silica dispersion liquid. The resulting hollow silica dispersion had a solid content concentration of 18% by mass and a refractive index after solvent drying of 1.31.
(低屈折率層用塗布液Aの調製)
DPHA 3.3g
中空シリカ微粒子分散液 40.0g
RMS−033 0.7g
例示化合物21 0.2g
ゾル液a 6.2g
メチルエチルケトン 290.6g
シクロヘキサノン 9.0g
(Preparation of coating solution A for low refractive index layer)
DPHA 3.3g
Hollow silica fine particle dispersion 40.0g
RMS-033 0.7g
Illustrative Compound 21 0.2g
Sol liquid a 6.2g
Methyl ethyl ketone 290.6g
Cyclohexanone 9.0g
(低屈折率層用塗布液Bの調製)
DPHA 1.4g
共重合体 P−3 5.6g
中空シリカ微粒子分散液 20.0g
RMS−033 0.7g
例示化合物21 0.2g
ゾル液a 6.2g
メチルエチルケトン 306.9g
シクロヘキサノン 9.0g
(Preparation of coating solution B for low refractive index layer)
DPHA 1.4g
Copolymer P-3 5.6 g
Hollow silica fine particle dispersion 20.0g
RMS-033 0.7g
Illustrative Compound 21 0.2g
Sol liquid a 6.2g
Methyl ethyl ketone 306.9g
Cyclohexanone 9.0g
それぞれ使用した化合物を以下に示す。
KBM−5103:シランカップリング剤(信越化学工業(株)製)。
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)
RMS−033:反応性シリコーン(Gelest(株)製)
The compounds used are shown below.
KBM-5103: Silane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
DPHA: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
RMS-033: Reactive silicone (manufactured by Gelest Co., Ltd.)
[実施例8]
実施例1〜7の低屈折率層を以下の低屈折率層C、Dにそれぞれ変更して、評価を行い、同様な本発明の効果を確認できた。また低屈折率層CのオプスターJN7228Aをこれに対して架橋度を高めたJTA113(JSR(株)製)に等重量で置き換えた低屈折率層でも同様の効果が得られた。
(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(KBM5103(商品名);信越化学工業社製)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、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1800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。
[Example 8]
The low refractive index layers of Examples 1 to 7 were changed to the following low refractive index layers C and D, respectively, and evaluation was performed, and similar effects of the present invention were confirmed. The same effect was also obtained with the low-refractive index layer obtained by replacing Opstar JN7228A of the low-refractive index layer C with JTA113 (manufactured by JSR Co., Ltd.) having a higher degree of cross-linking with equal weight.
(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 (KBM5103 (trade name); manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), diisopropoxyaluminum ethyl acetoacetate (Kelope EP-12, After 3 parts of Hope Pharmaceutical Co., Ltd. were added and mixed, 30 parts of ion-exchanged water was added and reacted at 60 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature to obtain sol solution a. The weight average molecular weight is 1800,
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.
(低屈折率層用塗布液Cの調製)熱硬化+電離放射線硬化系用
熱架橋性含フッ素ポリマーJN-7228(6%-メチルエチルケトン(MEK))
50.9g
MEK-ST-L (30.0%/MEK) 5.4g
ゾル液a(29%/MEK) 2.5g
開始剤:例示化合物21(2.0%/MEK) 2.8g
メチルエチルケトン 38.4g
シクロヘキサノン 2.8g
上記混合添加により低屈折率層用塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution C for low refractive index layer) Thermosetting + ionizing radiation curing system Thermal crosslinkable fluorine-containing polymer JN-7228 (6% -methyl ethyl ketone (MEK))
50.9g
MEK-ST-L (30.0% / MEK) 5.4g
Sol liquid a (29% / MEK) 2.5g
Initiator: Exemplified compound 21 (2.0% / MEK) 2.8 g
Methyl ethyl ketone 38.4g
2.8 g of cyclohexanone
A coating solution for a low refractive index layer was prepared by the above mixture addition.
(低屈折率層用塗布液Dの調製)熱硬化+電離放射線硬化系用
本発明に記載の共重合体P−43(30%/MEK)
20.1g
MEK-ST-L(30.0%/MEK) 5.4g
ゾル液a(29%/MEK) 2.5g
サイメル303(10.0%/MEK) 5.3g
キャタリスト4050(1.0%/MEK) 5.1g
開始剤:例示化合物21(2.0%/MEK) 2.8g
メチルエチルケトン 54.6g
シクロヘキサノン 2.8g
上記混合添加により低屈折率層用塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution D for low refractive index layer) For thermosetting + ionizing radiation curing system Copolymer P-43 according to the present invention (30% / MEK)
20.1g
MEK-ST-L (30.0% / MEK) 5.4g
Sol liquid a (29% / MEK) 2.5g
Cymel 303 (10.0% / MEK) 5.3g
Catalyst 4050 (1.0% / MEK) 5.1g
Initiator: Exemplified compound 21 (2.0% / MEK) 2.8 g
Methyl ethyl ketone 54.6g
2.8 g of cyclohexanone
A coating solution for a low refractive index layer was prepared by the above mixture addition.
JN−7228:熱架橋性含フッ素ポリマー(屈折率1.42、固形分濃度6%、JSR(株)製)
JTA−113:熱架橋性含フッ素ポリマー(屈折率1.44、固形分濃度6%、JSR(株)製)
MEK−ST−L:シリカゾル(シリカ、MEK−STの粒子サイズ違い、平均粒径45nm、固形分濃度30%、日産化学(株)製)
「サイメル303」:メチロール化メラミン、日本サイテックインダストリーズ(株)製
「キャタリスト4050」:p-トルエンスルホン酸のトリメチルアンモニウム塩、日本サイテックインダストリーズ(株)製
JN-7228: Thermally crosslinkable fluorine-containing polymer (refractive index 1.42, solid content concentration 6%, manufactured by JSR Corporation)
JTA-113: Thermally crosslinkable fluorine-containing polymer (refractive index 1.44, solid content concentration 6%, manufactured by JSR Corporation)
MEK-ST-L: Silica sol (silica, MEK-ST particle size difference, average particle size 45 nm, solid content concentration 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.)
“Cymel 303”: methylolated melamine, manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd. “Catalyst 4050”: trimethylammonium salt of p-toluenesulfonic acid, manufactured by Nippon Cytec Industries, Ltd.
上記低屈折率層用塗布液C、Dを線数200本/インチ、深度30μm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、120℃で150秒乾燥の後、更に110℃で10分間加熱硬化させてから窒素パージ下で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、照度200mW/cm2、照射量450mJ/cm2の紫外線を照射し、低屈折率層を形成し、巻き取った。硬化後、低屈折率層の厚さが100nmとなるようにグラビアロール回転数を調整した。 Using the microgravure roll with a diameter of 50 mm having a gravure pattern of 200 lines / inch and a depth of 30 μm and a doctor blade, the coating liquids C and D for the low refractive index layer were applied under the condition of a conveyance speed of 10 m / min. After drying at 120 ° C. for 150 seconds and further heat-curing at 110 ° C. for 10 minutes, using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) under a nitrogen purge, an illuminance of 200 mW / cm 2 , An ultraviolet ray with an irradiation amount of 450 mJ / cm 2 was irradiated to form a low refractive index layer and wound up. After curing, the rotation speed of the gravure roll was adjusted so that the thickness of the low refractive index layer was 100 nm.
[実施例9]
(偏光板用保護フィルムの作製)
1.5 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を50℃に保温した鹸化液を調整した。
さらに、0.005mol/Lの希硫酸水溶液を調製した。
実施例1〜8で作製した本発明に係る反射防止フィルムにおいて、それぞれ低屈折率層を有する側とは反対側の透明基材の表面を、上記鹸化液を用いて鹸化処理した。
鹸化処理した透明基材表面の水酸化ナトリウム水溶液を、水で十分に洗浄した後、上記の希硫酸水溶液で洗浄し、さらに希硫酸水溶液を水で十分に洗浄し、100℃で十分に乾燥させた。
反射防止フィルムの低屈折率層を有する側とは反対側の、鹸化処理した透明基材の表面の水に対する接触角を評価したところ、40度以下であった。このようにして、偏光板用保護フィルムを作製した。
[Example 9]
(Preparation of protective film for polarizing plate)
A saponification solution in which a 1.5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was kept at 50 ° C. was prepared.
Further, a 0.005 mol / L dilute sulfuric acid aqueous solution was prepared.
In the antireflection film according to the present invention produced in Examples 1 to 8, the surface of the transparent substrate opposite to the side having the low refractive index layer was saponified using the saponification solution.
The aqueous sodium hydroxide solution on the surface of the saponified transparent substrate is thoroughly washed with water, then washed with the above diluted sulfuric acid aqueous solution, and further, the diluted sulfuric acid aqueous solution is thoroughly washed with water and sufficiently dried at 100 ° C. It was.
When the contact angle of the surface of the saponified transparent substrate on the side opposite to the side having the low refractive index layer of the antireflection film was evaluated, it was 40 degrees or less. Thus, the protective film for polarizing plates was produced.
(偏光板の作製)
膜厚75μmのポリビニルアルコールフィルム((株)クラレ製)を水1000質量部、ヨウ素7質量部、ヨウ化カリウム105質量部からなる水溶液に5分間浸漬し、ヨウ素を吸着させた。
次いで、このフィルムを4質量%ホウ酸水溶液中で、4.4倍に縦方向に1軸延伸をした後、緊張状態のまま乾燥して偏光膜を作製した。
接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の一方の面に本発明の反射防止フィルム(偏光板用保護フィルム)の鹸化処理したトリアセチルセルロース面を貼り合わせた。さらに、偏光膜のもう片方の面には上記と同様にして鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを同じポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。
(Preparation of polarizing plate)
A polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 μm (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in an aqueous solution consisting of 1000 parts by mass of water, 7 parts by mass of iodine, and 105 parts by mass of potassium iodide to adsorb iodine.
Subsequently, this film was uniaxially stretched 4.4 times in the longitudinal direction in a 4% by mass boric acid aqueous solution, and then dried in a tension state to produce a polarizing film.
A saponified triacetyl cellulose surface of the antireflection film of the present invention (protective film for polarizing plate) was bonded to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive as an adhesive. Further, a triacetyl cellulose film saponified in the same manner as described above was bonded to the other surface of the polarizing film using the same polyvinyl alcohol-based adhesive.
(画像表示装置の評価)
このようにして作製した本発明の偏光板を反射防止フィルムがディスプレイの最表面になるように装着したTN,STN,IPS,VA,OCBのモードの透過型、反射型、又は、半透過型の液晶表示装置は、反射防止性能に優れ、極めて視認性が優れていた。特にVAモードにおいてその効果は顕著であった。
(Evaluation of image display device)
The TN, STN, IPS, VA, OCB mode transmission type, reflection type, or transflective type in which the polarizing plate of the present invention thus prepared is mounted so that the antireflection film is the outermost surface of the display. The liquid crystal display device was excellent in antireflection performance and extremely excellent in visibility. In particular, the effect is remarkable in the VA mode.
[実施例10]
(偏光板の作製)
光学補償層を有する光学補償フィルム(ワイドビューフィルムSA 12B、富士写真フイルム(株)製)において、光学補償層を有する側とは反対側の表面を実施例9と同様の条件で鹸化処理した。
実施例9で作製した偏光膜に、接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の一方の面に、実施例1〜7で作製した本発明に係る反射防止フィルム(偏光板用保護フィルム)の鹸化処理したトリアセチルセルロース面をそれぞれ貼り合わせた。さらに、偏光膜のもう片方の面には鹸化処理した光学補償フィルムのトリアセチルセルロース面を同じポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。
[Example 10]
(Preparation of polarizing plate)
In an optical compensation film having an optical compensation layer (wide view film SA 12B, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), the surface opposite to the side having the optical compensation layer was saponified under the same conditions as in Example 9.
Using the polyvinyl alcohol adhesive as the adhesive for the polarizing film produced in Example 9, the antireflection film according to the present invention produced in Examples 1 to 7 (protecting for polarizing plate) on one surface of the polarizing film The saponified triacetyl cellulose surfaces of the film) were bonded together. Further, the triacetyl cellulose surface of the saponified optical compensation film was bonded to the other surface of the polarizing film using the same polyvinyl alcohol adhesive.
(画像表示装置の評価)
このようにして作製した本発明の偏光板を反射防止フィルムがディスプレイの最表面になるように装着したTN,STN,IPS,VA,OCBのモードの透過型、反射型、又は、半透過型の液晶表示装置は、光学補償フィルムを用いていない偏光板を装着した液晶表示装置よりも明室でのコントラストに優れ、上下左右の視野角が非常に広く、さらに、反射防止性能に優れ、極めて視認性と表示品位が優れていた。
特にVAモードにおいてその効果は顕著であった。
(Evaluation of image display device)
The TN, STN, IPS, VA, OCB mode transmission type, reflection type, or transflective type in which the polarizing plate of the present invention thus prepared is mounted so that the antireflection film is the outermost surface of the display. The liquid crystal display device has better contrast in the bright room than the liquid crystal display device equipped with a polarizing plate that does not use an optical compensation film, has a very wide viewing angle in the vertical and horizontal directions, and has excellent antireflection performance and extremely high visibility. The display and display quality were excellent.
In particular, the effect is remarkable in the VA mode.
[実施例11]
実施例1の反射防止フィルムの作製方法において、低屈折率層の塗布液処方を下記LL−61に変え、下記ダイコーターを用いて25m/minの塗布速度で塗布した。その後90℃で30秒間乾燥した後、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、照度600mW/cm2、照射量400mJ/cm2の紫外線を照射し、低屈折率層(屈折率1.45、膜厚83nm)を形成した。このようにして、反射防止フィルム(11―1)を作製した。
さらに低屈折率層塗布液を下記LL−62〜65に変えることで反射防止フィルム(11−2)〜(11−5)を作製した。
[Example 11]
In the method for producing the antireflection film of Example 1, the coating solution formulation of the low refractive index layer was changed to LL-61 below, and coating was performed at a coating speed of 25 m / min using the following die coater. Then, after drying at 90 ° C. for 30 seconds, using a 240 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 0.1% by volume or less, An ultraviolet ray having an illuminance of 600 mW / cm 2 and an irradiation amount of 400 mJ / cm 2 was irradiated to form a low refractive index layer (refractive index 1.45, film thickness 83 nm). In this way, an antireflection film (11-1) was produced.
Furthermore, the antireflective films (11-2) to (11-5) were produced by changing the low refractive index layer coating solution to the following LL-62 to 65.
(ダイコーターの構成)
スロットダイ13は、上流側リップランド長IUPが0.5mm、下流側リップランド長ILOが50μmで,スロット16の開口部のウェッブ走行方向における長さが150μm、スロット16の長さが50mmのものを使用した。上流側リップランド18aとウェッブ12の隙間を、下流側リップランド18bとウェッブ12の隙間よりも50μm長くし(以下、オーバーバイト長さ50μmと称する)、下流側リップランド18bとウェッブ12との隙間GLを50μmに設定した。また、減圧チャンバー40のサイドプレート40bとウェッブ12との隙間GS、及びバックプレート40aとウェッブ12との隙間GBはともに200μmとした。
(Die coater configuration)
The slot die 13 has an upstream lip land length I UP of 0.5 mm, a downstream lip land length I LO of 50 μm, a length of the opening of the
(低屈折率層用塗布液(LL−61)の調製)
下記の含フッ素共重合体をメチルエチルケトンに23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液152.4質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学(株)製)1.1質量部、活性ハロゲン化合物(例示化合物6)1.8質量部、メチルエチルケトン815.9質量部、およびシクロヘキサノン28.8質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LL−61)を調製した。該塗布液の粘度は0.61[mPa・sec]、表面張力は24[mN/m]であり、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量は2.8[ml/m2]とした。
尚、塗布液の粘度は、温度25±0.5℃の環境下で小型振動式年度計{エー・アンド・デイ(株)製、“CJV5000”}を用いて測定した。また、表面張力は、温度25℃の環境下で表面張力計{協和界面科学(株)製、“KYOWA CBVP SURFACE TENSIOMETER A3”}を用いて測定した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LL-61))
152.4 parts by mass of a solution obtained by dissolving the following fluorine-containing copolymer in methyl ethyl ketone so as to have a concentration of 23.7% by mass, a terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 0.1 part by weight, 1.8 parts by weight of an active halogen compound (Exemplary Compound 6), 815.9 parts by weight of methyl ethyl ketone, and 28.8 parts by weight of cyclohexanone were added and stirred. The mixture was filtered through a PTFE filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a coating solution for low refractive index layer (LL-61). The viscosity of the coating solution was 0.61 [mPa · sec], the surface tension was 24 [mN / m], and the amount of the coating solution applied to the transparent support was 2.8 [ml / m 2 ]. .
The viscosity of the coating solution was measured using a small vibration year meter {A & D Co., Ltd., “CJV5000”} in an environment of a temperature of 25 ± 0.5 ° C. Further, the surface tension was measured using a surface tension meter {Kyowa Interface Science Co., Ltd., “KYOWA CBVP SURFACE TENSIOMETER A3”} in an environment at a temperature of 25 ° C.
含フッ素共重合体
(低屈折率層用塗布液(LL−62)の調製)
上記の含フッ素共重合体をメチルエチルケトンに23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液426.6質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学(株)製)3.0質量部、活性ハロゲン化合物(例示化合物6)5.1質量部、メチルエチルケトン538.6質量部、およびシクロヘキサノン26.7質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LL−62)を調製した。該塗布液の粘度は1.0[mPa・sec]、表面張力は24[mN/m]であり、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量は1.5[ml/m2]とした。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LL-62))
426.6 parts by mass of a solution obtained by dissolving the above fluorinated copolymer in methyl ethyl ketone to a concentration of 23.7% by mass, terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 3 0.0 parts by mass, 5.1 parts by mass of an active halogen compound (Exemplary Compound 6), 538.6 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 26.7 parts by mass of cyclohexanone were added and stirred. The mixture was filtered through a PTFE filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a coating solution for low refractive index layer (LL-62). The viscosity of the coating solution was 1.0 [mPa · sec], the surface tension was 24 [mN / m], and the amount of the coating solution applied to the transparent support was 1.5 [ml / m 2 ]. .
(低屈折率層用塗布液(LL−63)の調製)
上記の含フッ素共重合体をメチルエチルケトンに23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液213.3質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学(株)製)1.5質量部、活性ハロゲン化合物(例示化合物6)2.5質量部、メチルエチルケトン754.3質量部、およびシクロヘキサノン28.4質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LL−63)を調製した。該塗布液の粘度は0.76[mPa・sec]、表面張力は24[mN/m]であり、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量は2.0[ml/m2]とした。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LL-63))
213.3 parts by mass of a solution obtained by dissolving the above fluorinated copolymer in methyl ethyl ketone so as to have a concentration of 23.7% by mass, a terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 1 0.5 parts by mass, 2.5 parts by mass of an active halogen compound (Exemplary Compound 6), 754.3 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 28.4 parts by mass of cyclohexanone were added and stirred. The mixture was filtered through a PTFE filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a coating solution for low refractive index layer (LL-63). The viscosity of the coating solution was 0.76 [mPa · sec], the surface tension was 24 [mN / m], and the amount of the coating solution applied to the transparent support was 2.0 [ml / m 2 ]. .
(低屈折率層用塗布液(LL−64)の調製)
上記の含フッ素共重合体をメチルエチルケトンに23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液85.3質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学(株)製)0.6質量部、活性ハロゲン化合物(例示化合物6)1.0質量部、メチルエチルケトン883.7質量部、およびシクロヘキサノン29.3質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LL−64)を調製した。該塗布液の粘度は0.49[mPa・sec]、表面張力は24[mN/m]であり、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量は5.0[ml/m2]とした。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LL-64))
85.3 parts by mass of a solution obtained by dissolving the above fluorinated copolymer in methyl ethyl ketone so as to have a concentration of 23.7% by mass, a terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0 .6 parts by mass, 1.0 part by mass of an active halogen compound (Exemplary Compound 6), 883.7 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 29.3 parts by mass of cyclohexanone were added and stirred. The mixture was filtered through a PTFE filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a coating solution for low refractive index layer (LL-64). The viscosity of the coating solution was 0.49 [mPa · sec], the surface tension was 24 [mN / m], and the amount of the coating solution applied to the transparent support was 5.0 [ml / m 2 ]. .
(低屈折率層用塗布液(LL−65)の調製)
上記の含フッ素共重合体をメチルエチルケトンに23.7質量%の濃度になるように溶解した溶液71.1質量部、末端メタクリレート基含有シリコーン樹脂X−22−164C(信越化学(株)製)0.5質量部、活性ハロゲン化合物(例示化合物6)0.8質量部、メチルエチルケトン898.1質量部、およびシクロヘキサノン29.5質量部を添加して攪拌した。孔径0.45μmのPTFE製フィルターで濾過して低屈折率層用塗布液(LL−65)を調製した。該塗布液の粘度は0.46[mPa・sec]、表面張力は24[mN/m]であり、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量は6.0[ml/m2]とした。
低屈折率層用塗布液をLL−61〜LL−65に変えた際の面状を評価した。結果を表10に示す。透明支持体に塗り付けられる塗布液の量が2ml/m2以上では塗布液の塗り付けが可能であるが、1.5ml/m2では全面均一に塗り付けることが出来ず、反射防止フィルムを作成することができなかった。また、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量が6ml/m2の時は塗り付けは可能であるが、塗布液の量が多いため乾燥が間に合わず、風に起因する縦スジ状のムラが全面に発生した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LL-65))
71.1 parts by mass of a solution obtained by dissolving the above fluorinated copolymer in methyl ethyl ketone to a concentration of 23.7% by mass, terminal methacrylate group-containing silicone resin X-22-164C (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0 0.5 parts by mass, 0.8 parts by mass of an active halogen compound (Exemplary Compound 6), 898.1 parts by mass of methyl ethyl ketone, and 29.5 parts by mass of cyclohexanone were added and stirred. The mixture was filtered through a PTFE filter having a pore diameter of 0.45 μm to prepare a coating solution for low refractive index layer (LL-65). The viscosity of the coating solution was 0.46 [mPa · sec], the surface tension was 24 [mN / m], and the amount of the coating solution applied to the transparent support was 6.0 [ml / m 2 ]. .
The surface condition when the coating solution for the low refractive index layer was changed to LL-61 to LL-65 was evaluated. The results are shown in Table 10. When the amount of the coating solution applied to the transparent support is 2 ml / m 2 or more, it is possible to apply the coating solution, but at 1.5 ml / m 2 , the entire surface cannot be applied uniformly and an antireflection film is created. I couldn't. In addition, when the amount of the coating solution to be applied to the transparent support is 6 ml / m 2 , the coating is possible, but since the amount of the coating solution is large, drying is not in time, and vertical streaky unevenness caused by the wind. Occurred on the entire surface.
[反射防止フィルムの評価]
得られた反射防止フィルムについて面状を評価した。また実施例1と同様にして平均反射率を測定した。
(面状)
全層塗布した後のフィルム1m2の裏面をマジックインキで黒塗りした後、塗布面の濃度の均一性を目視で評価した。
○:濃淡差が目立たない
×:濃淡差が目立つ
得られた反射防止フィルム(11−1)、(11−3)、(11−4)を実施例9,10と同様の手順で表示装置を作成したところ、グラビアコーターで作製した実施例9、10の表示装置よりも色ムラも少なく、高品位であった。
[Evaluation of antireflection film]
The surface state of the obtained antireflection film was evaluated. Further, the average reflectance was measured in the same manner as in Example 1.
(Surface shape)
The back surface of the film 1 m 2 after coating all the layers was black-coated with magic ink, and the uniformity of the density of the coated surface was visually evaluated.
○: Contrast difference is inconspicuous ×: Contrast difference is conspicuous The obtained antireflection films (11-1), (11-3) and (11-4) are displayed in the same procedure as in Examples 9 and 10. As a result, the color unevenness was less than that of the display devices of Examples 9 and 10 produced by a gravure coater, and the quality was high.
[実施例12]
下流側リップランド長IL0を10μm、30μm、70μm、100μm、120μmにした他は反射防止フィルム(11−1)と同様にして反射防止フィルム(12−1)〜(12−5)を作製した。結果を表11に示す。下流側リップランド長が30μmから100μmの範囲で面状故障の発生しない反射防止フィルムが得られる。反射防止フィルム(12−1)ではベース長手方向にスジ状のムラが発生し、反射防止フィルム(12−5)では反射防止フィルム(12−1)と同様のスピードではビード14aの形成ができず、塗布不可能であった。塗布速度を半分に落とすことで塗布は可能となったが、ベース長手方向にスジ状のムラが発生した。反射防止フィルム(12−2)〜(12−4)を実施例9,10と同様の手順で表示装置を作成したところ、背景の映りこみが極めて少なく、反射光の色味が著しく低減され、更に表示面内の均一性が確保された表示品位の非常に高い表示装置が得られた。一方、反射防止フィルム(12−1)及び(12−5)で得られた反射防止フィルムを実施例9、10と同様の手順で表示装置を作成すると、表示装置内に色味ムラが視認され、高品位とは言えない。
[Example 12]
Antireflection films (12-1) to (12-5) were produced in the same manner as the antireflection film (11-1) except that the downstream lip land length I L0 was 10 μm, 30 μm, 70 μm, 100 μm, and 120 μm. . The results are shown in Table 11. When the length of the downstream lip land is in the range of 30 μm to 100 μm, an antireflection film that does not cause surface failure is obtained. In the antireflection film (12-1), streaky unevenness occurs in the longitudinal direction of the base, and the antireflection film (12-5) cannot form the
[実施例13]
ダイコーターのオーバーバイト長さLOを0μm、30μm、70μm、120μm、150μmとした他は、(11−1)と同様に塗布を行い、反射防止フィルム(13−1)〜(13−5)を作成した。結果を表12に示す。オーバーバイト長さが30μmから120μmまでの範囲で面状故障の発生しない反射防止フィルムが得られる。反射防止フィルム(13−1)では塗布は可能であったが、面状を見るとベース幅方向に段状ムラが認められた。また、反射防止フィルム(13−5)では(13−1)と同様のスピードではビード14aの形成ができず、塗布不可能であった。塗布速度を半分に落とすことで塗布は可能となったが、ベース長手方向にスジ状のムラが発生した。反射防止フィルム(13−2)〜(13−4)では実施例9,10と同様の手順で表示装置を作成したところ、背景の映りこみが極めて少なく、反射光の色味が著しく低減され、更に表示面内の均一性が確保された表示品位の非常に高い表示装置が得られた。一方、反射防止フィルム(13−1)及び(13−5)で実施例9,10と同様の手順で表示装置を作成すると、表示装置内に色味ムラが視認され、高品位とは言えない。
[Example 13]
Except that the overcoat length LO of the die coater was set to 0 μm, 30 μm, 70 μm, 120 μm, and 150 μm, coating was performed in the same manner as (11-1), and antireflection films (13-1) to (13-5) were applied. Created. The results are shown in Table 12. When the overbite length is in the range of 30 μm to 120 μm, an antireflection film that does not cause surface defects can be obtained. Application was possible with the antireflection film (13-1), but stepped unevenness was recognized in the base width direction when the surface shape was seen. Further, in the antireflection film (13-5), the
[実施例14]
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによっていささかも限定して解釈されるものではない。
(ハードコート層(防眩層)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。
ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、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)25.4gをメチルイソブチルケトン31.3gで希釈した。さらに重合開始剤(イルガキュア184、チバ・スペシャリティー・ケミカルズ(株)製)を1.3g添加し、混合攪拌した。続いて、本明細書記載のフッ素系表面改質剤(FP−149)0.04g、シランカップリング剤(KBM−5103、信越化学工業(株)製)を5.2gを加えてエアーディスパーにて120分間攪拌混合した。
最後にこの溶液にポリトロン分散機にて10000rpmで20分間分散した平均粒子径3.5μmの架橋ポリ(アクリル−スチレン)粒子(共重合組成比=50/50、屈折率1.536)の30%メチルイソブチルケトン分散液を21.0g、イソブチルアルコール15gを加えた後にエアーディスパーにて10分間攪拌した。
この実施例において、架橋ポリ(アクリル−スチレン)粒子は、本発明における透光性粒子に当たる。
透光性樹脂DPHAに対して、メチルイソブチルケトンが良溶媒、イソブチルアルコールが貧溶媒である。
[Example 14]
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
(Preparation of coating solution for hard coat layer (antiglare layer))
The following composition was put into a mixing tank and stirred to obtain a hard coat layer coating solution.
25.4 g of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.) was diluted with 31.3 g of methyl isobutyl ketone. Further, 1.3 g of a polymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals) was added and mixed and stirred. Subsequently, 0.04 g of a fluorine-based surface modifier (FP-149) described in this specification and 5.2 g of a silane coupling agent (KBM-5103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) are added to the air disperser. For 120 minutes.
Finally, 30% of crosslinked poly (acryl-styrene) particles having an average particle diameter of 3.5 μm (copolymerization composition ratio = 50/50, refractive index 1.536) dispersed in this solution for 20 minutes at 10,000 rpm with a Polytron disperser. After adding 21.0 g of methyl isobutyl ketone dispersion and 15 g of isobutyl alcohol, the mixture was stirred with an air disper for 10 minutes.
In this example, the crosslinked poly (acryl-styrene) particles correspond to the translucent particles in the present invention.
Methyl isobutyl ketone is a good solvent and isobutyl alcohol is a poor solvent for the translucent resin DPHA.
(透明フィルム1001の作製)
厚さ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、グラビアコーターを用いてハードコート層用塗布液を塗布した。ウェット塗布液量は17.5mL/m2であった。100℃で乾燥した後、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、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、ハードコート層を形成した。
(Preparation of transparent film 1001)
A 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. The amount of wet coating solution was 17.5 mL / m 2 . After drying at 100 ° C., an illuminance of 400 mW / cm using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) of 160 W / cm while purging with nitrogen so that the oxygen concentration becomes 0.1 vol% or less. 2. The hard coat layer was formed by curing the coating layer by irradiating ultraviolet rays with an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 .
(透明フィルム1002〜1008の作製)
試料1001に対して、透光性粒子サイズ、及び開始剤の種類を変更した透明フィルムを作製した。開始剤の添加量はモル換算で1001と同じにした。
(Preparation of transparent films 1002 to 1008)
A transparent film in which the translucent particle size and the type of the initiator were changed with respect to the sample 1001 was produced. The amount of initiator added was the same as 1001 in terms of mole.
なお、上記例示化合物6等は、本明細書中に既に記載してあるものである。特に例示化合物6について、再度下に記す。
(例示化合物6)
In addition, the said exemplary compound 6 grade | etc., Has already been described in this specification. In particular, Example Compound 6 is described below again.
(Exemplary Compound 6)
得られたフィルムに対して、以下の項目の評価を行った。その結果を表14に示す。
[ヘイズの測定]
以下の測定により、得られたフィルムの全ヘイズ(H)、内部ヘイズ(Hi)、表面ヘイズ(Hs)を測定した。
[1]JIS−K7136に準じて得られたフィルムの全ヘイズ値(H)を測定する。
[2]得られたフィルムの表面と裏面にシリコーンオイルを数滴添加し、厚さ1mmの2枚のガラス板でフィルムを挟み、ヘイズ値を測定し、同じ2枚のガラス板の間に単にシリコーンオイルのみを挟み込んで測定したヘイズ値を引いた値を内部ヘイズHiとして算出した。
[3]上記[1]で測定した全ヘイズ(H)から上記[2]で測定した内部ヘイズ(Hi)を引いた値を表面ヘイズ(Hs)として算出した。
The following items were evaluated for the obtained film. The results are shown in Table 14.
[Measure haze]
The total haze (H), internal haze (Hi), and surface haze (Hs) of the obtained film were measured by the following measurements.
[1] The total haze value (H) of the film obtained according to JIS-K7136 is measured.
[2] Add a few drops of silicone oil to the front and back of the obtained film, sandwich the film between two glass plates with a thickness of 1 mm, measure the haze value, and simply add silicone oil between the same two glass plates A value obtained by subtracting the haze value measured by inserting only the haze value was calculated as the internal haze Hi.
[3] A value obtained by subtracting the internal haze (Hi) measured in [2] from the total haze (H) measured in [1] above was calculated as the surface haze (Hs).
[中心線平均粗さ]
JIS−B0601に準じて得られたフィルムの中心線平均粗さRaを測定した。
[Center line average roughness]
The centerline average roughness Ra of the film obtained according to JIS-B0601 was measured.
ハードコート層を塗布乾燥した透明フィルム1001の全ヘイズHは、17.5%、内部ヘイズHiは10.0%、表面ヘイズHsは7.5%、Raは0.20μmであった。
また、ハードコート層の厚みは膜厚計で測定したところ、6.5μmであった。
The total haze H of the transparent film 1001 coated and dried with the hard coat layer was 17.5%, the internal haze Hi was 10.0%, the surface haze Hs was 7.5%, and Ra was 0.20 μm.
The thickness of the hard coat layer was 6.5 μm as measured with a film thickness meter.
[密着性試験]
ハードコート表面にカッターを用いて、1mm×1mmの間隔で升目状に傷を付け、100個の升目にセロテープ(登録商標 No405;ニチバン(株)製)を貼り付け、30秒後にセロテープを剥がした。剥がし後の升目を観察し、膜剥がれ、エッジの欠けが認められる升目の数を計測した。
[脆性試験]
透明フィルム試料を35mm×140mmに切断し、温度25℃相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、筒状に丸めたときにひび割れが発生し始める極率直径を測定し、表面のひび割れを評価した。
○:直径40mmの曲率でも割れが生じない。
△:直径60mm曲率では割れが生じないが、直径40mm曲率では割れの発生が認められる。
×:直径60mm曲率で割れが発生する。
[耐擦傷性の評価]
スチールウールに1.96N/cm2の荷重をかけ、透明フィルム試料面を30往復したときの傷の状態を観察した。
○:傷が全く見えないか、ほとんど見えない傷が少しついたもの。
△:明確に見える傷がついたもの。
×:明確に見える傷があり、膜の剥離も見られるもの。
[Adhesion test]
Using a cutter on the surface of the hard coat, scratches were made at intervals of 1 mm × 1 mm, and cello tape (registered trademark No. 405; manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied to 100 cells, and the cello tape was peeled off after 30 seconds. . The cells after peeling were observed, and the number of cells where peeling of the film and chipping of the edges were observed was counted.
[Brittleness test]
A transparent film sample is cut to 35 mm x 140 mm, humidity is adjusted for 2 hours under the conditions of a temperature of 25 ° C and a relative humidity of 60%, and then the critical diameter at which cracks start to occur when rolled into a cylinder is measured. Evaluated.
○: No cracking occurs even with a curvature of 40 mm in diameter.
(Triangle | delta): Although a crack does not arise in a diameter 60mm curvature, generation | occurrence | production of a crack is recognized by a diameter 40mm curvature.
X: A crack occurs at a curvature of 60 mm in diameter.
[Evaluation of scratch resistance]
A load of 1.96 N / cm 2 was applied to the steel wool, and the state of scratches was observed when the transparent film sample surface was reciprocated 30 times.
○: Scratches are not visible at all, or scars that are hardly visible are attached.
Δ: Scratches clearly visible.
X: There are scratches that can be clearly seen, and peeling of the film is also seen.
従来の光重合開始剤を用いた比較例1001〜1003に対して本発明の透明フィルム1004〜1008は、耐擦傷性では同じか良好なレベルであるが、脆性が特に優れていることがわかる。
比較例1001の脆性試験済みサンプルで割れた部分を光学顕微鏡で観察すると、透光性微粒子が少ない部分(凹凸の谷にあたる)に割れが集中していた。このことから、表面凹凸性の透明フィルムでは、膜が引き伸ばされたとき透光性粒子が少ない部分の表面に応力が集中し、割れが発生したのではないかと推定した。
光重合開始剤として活性ハロゲン化合物を用いた場合、膜表面の重合反応において酸素阻害の影響を受けにくいため、最表面も十分な架橋密度を有しており、応力集中が生じても割れが発生しないものと考えられる。
試料1001〜1008の密着性は、剥離個所がなく、いずれも問題はなかった。
It can be seen that the transparent films 1004 to 1008 of the present invention have the same or good level of scratch resistance compared to Comparative Examples 1001 to 1003 using conventional photopolymerization initiators, but are particularly excellent in brittleness.
When the portion cracked in the brittleness tested sample of Comparative Example 1001 was observed with an optical microscope, the cracks were concentrated in the portion with a small amount of translucent fine particles (corresponding to the valley of the unevenness). From this, it was estimated that in the surface uneven transparent film, when the film was stretched, the stress was concentrated on the surface of the portion where the translucent particles were few, and cracks were generated.
When an active halogen compound is used as a photopolymerization initiator, it is not easily affected by oxygen inhibition in the polymerization reaction on the film surface, so the outermost surface has sufficient crosslink density, and cracking occurs even if stress concentration occurs. It is thought that it does not.
The adhesiveness of Samples 1001 to 1008 was not a problem because there were no peeling points.
[実施例15]
実施例14の試料1001〜1008のハードコート層上に低屈折率層を設けた試料2001〜2008を作製した。
ただし、ハードコート層塗布後の紫外線照射量は、90mJ/cm2まで弱めることにより、行なった。
(低屈折率層用塗布液の調整)
(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、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。
[Example 15]
Samples 2001 to 2008 in which a low refractive index layer was provided on the hard coat layers of Samples 1001 to 1008 of Example 14 were produced.
However, the ultraviolet irradiation amount after coating the hard coat layer was performed by weakening to 90 mJ / cm 2 .
(Adjustment of coating solution for low refractive index layer)
(Preparation of sol solution a)
A stirrer, a reactor equipped with 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, After 3 parts of Hope Pharmaceutical Co., Ltd. were added and mixed, 30 parts of ion-exchanged water was added and 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.
(中空シリカ微粒子分散液の調製)
中空シリカ微粒子ゾル(粒子サイズ約40〜50nm、シエル厚6〜8nm、屈折率1.31、固形分濃度20%、主溶媒イソプロピルアルコール、特開2002−79616の調製例4に準じて粒子サイズを変更して作製)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(株)製、KBM−5103)30部、および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、ホープ製薬(株)製)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、中空シリカ分散液を得た。得られた中空シリカ分散液の固形分濃度は18質量%、溶剤乾燥後の屈折率は1.31であった。
(Preparation of hollow silica fine particle dispersion)
Hollow silica fine particle sol (particle size about 40-50 nm, shell thickness 6-8 nm, refractive index 1.31, solid content concentration 20%, main solvent isopropyl alcohol, particle size according to Preparation Example 4 of JP-A-2002-79616 500 parts, acryloyloxypropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., KBM-5103) 30 parts, and diisopropoxyaluminum ethyl acetoacetate (Kelope EP-12, manufactured by Hope Pharmaceutical Co., Ltd.) ) After 1.5 parts were added and mixed, 9 parts of ion-exchanged water was added. After making it react at 60 degreeC for 8 hours, it cooled to room temperature and added 1.8 parts of acetylacetone, and obtained the hollow silica dispersion liquid. The resulting hollow silica dispersion had a solid content concentration of 18% by mass and a refractive index after solvent drying of 1.31.
(低屈折率層用塗布液の調製)
DPHA 3.3g
中空シリカ微粒子分散液 40.0g
RMS−033 0.7g
下記表に記載した光重合開始剤 0.2g
ゾル液a 6.2g
メチルエチルケトン 290.6g
シクロヘキサノン 9.0g
(Preparation of coating solution for low refractive index layer)
DPHA 3.3g
Hollow silica fine particle dispersion 40.0g
RMS-033 0.7g
0.2 g of photopolymerization initiator described in the following table
Sol liquid a 6.2g
Methyl ethyl ketone 290.6g
Cyclohexanone 9.0g
それぞれ使用した化合物を以下に示す。
KBM−5103:シランカップリング剤(信越化学工業(株)製)。
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)
RMS−033:反応性シリコーン(Gelest(株)製)
(低屈折率層の塗布)
ハードコート層の上に、グラビアコーターを用いて低屈折率層用塗布液を塗布した。ウエット塗布量は5.0ml/m2で、120℃で150秒乾燥の後、更に140℃で8分乾燥させてから窒素パージにより酸素濃度0.1%の雰囲気下で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、照射量300mJ/cm2の紫外線を照射し、厚さ100nmの低屈折率層を形成し、巻き取った。
The compounds used are shown below.
KBM-5103: Silane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.).
DPHA: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
RMS-033: Reactive silicone (manufactured by Gelest Co., Ltd.)
(Application of low refractive index layer)
On the hard coat layer, a low refractive index layer coating solution was applied using a gravure coater. The wet coating amount is 5.0 ml / m 2 , dried at 120 ° C. for 150 seconds, further dried at 140 ° C. for 8 minutes, and then air-cooled metal halide of 240 W / cm in an atmosphere with an oxygen concentration of 0.1% by nitrogen purge. Using a lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.), an ultraviolet ray having an irradiation amount of 300 mJ / cm 2 was irradiated to form a low refractive index layer having a thickness of 100 nm and wound up.
[平均反射率の測定]
フィルムの裏面をサンドペーパーで祖面化した後に黒色インクで処理し、裏面反射をなくした状態で、表面側を、分光光度計(日本分光(株)製)を用いて、380〜780nmの波長領域において、入射角5°における鏡面分光反射率を測定し、450〜650nmの鏡面反射率の算術平均値を平均反射率とした。
試料2001〜2008のいずれも平均反射率は1.7%であった。
[密着性試験]
フィルム表面にカッターを用いて、1mm×1mmの間隔で升目状に傷を付け、100個の升目にセロテープ(登録商標 No405;ニチバン(株)製)を貼り付け、30秒後にセロテープを剥がした。剥がし後の升目を観察し、膜剥がれ、エッジの欠けが認められる升目の数を計測した。
[Measurement of average reflectance]
After the back surface of the film is sandpapered, it is treated with black ink and the back surface is removed, and the front side is 380 to 780 nm wavelength using a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation). In the region, the specular spectral reflectance at an incident angle of 5 ° was measured, and the arithmetic average value of the specular reflectance at 450 to 650 nm was defined as the average reflectance.
All of the samples 2001 to 2008 had an average reflectance of 1.7%.
[Adhesion test]
Using a cutter on the surface of the film, scratches were made at intervals of 1 mm × 1 mm, cellotape (registered trademark No. 405; manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied to 100 squares, and the cellotape was peeled off after 30 seconds. The cells after peeling were observed, and the number of cells where peeling of the film and chipping of the edges were observed was counted.
低屈折率層とハードコート層の界面は、相対的に弱いため、密着性試験において剥離しやすく、耐擦傷性試験でも傷つきやすい。そのため、比較例2001、2002、2003はいずれも密着性と耐擦傷性が許容できない悪いレベルである。
しかし、本発明品は、低屈折率層とハードコート層の界面の結合性が強いため、低屈折率層/ハードコート層間の密着性、耐擦傷性にも破綻がない。
Since the interface between the low refractive index layer and the hard coat layer is relatively weak, it is easily peeled off in the adhesion test and easily damaged in the scratch resistance test. Therefore, all of Comparative Examples 2001, 2002, and 2003 are at unacceptable levels of adhesion and scratch resistance.
However, since the product of the present invention has strong bonding at the interface between the low refractive index layer and the hard coat layer, there is no failure in the adhesion and scratch resistance between the low refractive index layer / hard coat layer.
[実施例16]
(偏光板用保護フィルムの作製)
1.5 mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を50℃に保温した鹸化液を調整した。さらに、0.005mol/Lの希硫酸水溶液を調製した。
実施例15で作製した本発明に係る反射防止フィルムにおいて、それぞれ本発明の低屈折率層を有する側とは反対側の透明基材の表面を、上記鹸化液を用いて鹸化処理した。
鹸化処理した透明基材表面の水酸化ナトリウム水溶液を、水で十分に洗浄した後、上記の希硫酸水溶液で洗浄し、さらに希硫酸水溶液を水で十分に洗浄し、100℃で十分に乾燥させた。
反射防止フィルムの低屈折率層を有する側とは反対側の、鹸化処理した透明基材の表面の水に対する接触角を評価したところ、40度以下であった。このようにして、偏光板用保護フィルムを作製した。
[Example 16]
(Preparation of protective film for polarizing plate)
A saponification solution in which a 1.5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was kept at 50 ° C. was prepared. Further, a 0.005 mol / L dilute sulfuric acid aqueous solution was prepared.
In the antireflection film according to the present invention produced in Example 15, the surface of the transparent substrate opposite to the side having the low refractive index layer of the present invention was saponified using the saponification solution.
The aqueous sodium hydroxide solution on the surface of the saponified transparent substrate is thoroughly washed with water, then washed with the above diluted sulfuric acid aqueous solution, and further, the diluted sulfuric acid aqueous solution is thoroughly washed with water and sufficiently dried at 100 ° C. It was.
When the contact angle of the surface of the saponified transparent substrate on the side opposite to the side having the low refractive index layer of the antireflection film was evaluated, it was 40 degrees or less. Thus, the protective film for polarizing plates was produced.
(偏光板の作製)
膜厚75μmのポリビニルアルコールフィルム((株)クラレ製)を水1000質量部、ヨウ素7質量部、ヨウ化カリウム105質量部からなる水溶液に5分間浸漬し、ヨウ素を吸着させた。
次いで、このフィルムを4質量%ホウ酸水溶液中で、4.4倍に縦方向に1軸延伸をした後、緊張状態のまま乾燥して偏光膜を作製した。
接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の一方の面に本発明の反射防止フィルム(偏光板用保護フィルム)の鹸化処理したトリアセチルセルロース面を貼り合わせた。さらに、偏光膜のもう片方の面には上記と同様にして鹸化処理したトリアセチルセルロースフィルムを同じポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。
(Preparation of polarizing plate)
A polyvinyl alcohol film having a thickness of 75 μm (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was immersed in an aqueous solution consisting of 1000 parts by mass of water, 7 parts by mass of iodine, and 105 parts by mass of potassium iodide to adsorb iodine.
Subsequently, this film was uniaxially stretched 4.4 times in the longitudinal direction in a 4% by mass boric acid aqueous solution, and then dried in a tension state to produce a polarizing film.
A saponified triacetyl cellulose surface of the antireflection film of the present invention (protective film for polarizing plate) was bonded to one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive as an adhesive. Further, a triacetyl cellulose film saponified in the same manner as described above was bonded to the other surface of the polarizing film using the same polyvinyl alcohol-based adhesive.
(画像表示装置の評価)
このようにして作製した本発明の偏光板を反射防止フィルムがディスプレイの最表面になるように装着したTN,STN,IPS,VA,OCBのモードの透過型、反射型、又は、半透過型の液晶表示装置は、反射防止性能に優れ、極めて視認性が優れていた。特にVAモードにおいてその効果は顕著であった。
(Evaluation of image display device)
The TN, STN, IPS, VA, OCB mode transmission type, reflection type, or transflective type in which the polarizing plate of the present invention thus prepared is mounted so that the antireflection film is the outermost surface of the display. The liquid crystal display device was excellent in antireflection performance and extremely excellent in visibility. In particular, the effect is remarkable in the VA mode.
[実施例17]
(偏光板の作製)
光学補償層を有する光学補償フィルム(ワイドビューフィルムSA 12B、富士写真フイルム(株)製)において、光学補償層を有する側とは反対側の表面を実施例16と同様の条件で鹸化処理した。
実施例16で作製した偏光膜に、接着剤としてポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の一方の面に、実施例15で作製した本発明に係る反射防止フィルム(偏光板用保護フィルム)の鹸化処理したトリアセチルセルロース面をそれぞれ貼り合わせた。さらに、偏光膜のもう片方の面には鹸化処理した光学補償フィルムのトリアセチルセルロース面を同じポリビニルアルコール系接着剤を用いて貼り合わせた。
[Example 17]
(Preparation of polarizing plate)
In the optical compensation film having an optical compensation layer (wide view film SA 12B, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.), the surface opposite to the side having the optical compensation layer was saponified under the same conditions as in Example 16.
An antireflection film (protective film for polarizing plate) according to the present invention prepared in Example 15 was formed on one surface of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive as an adhesive for the polarizing film prepared in Example 16. The saponified triacetyl cellulose surfaces were bonded to each other. Further, the triacetyl cellulose surface of the saponified optical compensation film was bonded to the other surface of the polarizing film using the same polyvinyl alcohol adhesive.
(画像表示装置の評価)
このようにして作製した本発明の偏光板を反射防止フィルムがディスプレイの最表面になるように装着したTN,STN,IPS,VA,OCBのモードの透過型、反射型、又は、半透過型の液晶表示装置は、光学補償フィルムを用いていない偏光板を装着した液晶表示装置よりも明室でのコントラストに優れ、上下左右の視野角が非常に広く、さらに、反射防止性能に優れ、極めて視認性と表示品位が優れていた。
特にVAモードにおいてその効果は顕著であった。
(Evaluation of image display device)
The TN, STN, IPS, VA, OCB mode transmission type, reflection type, or transflective type in which the polarizing plate of the present invention thus prepared is mounted so that the antireflection film is the outermost surface of the display. The liquid crystal display device has better contrast in the bright room than the liquid crystal display device equipped with a polarizing plate that does not use an optical compensation film, has a very wide viewing angle in the vertical and horizontal directions, and has excellent antireflection performance and extremely high visibility. The display and display quality were excellent.
In particular, the effect is remarkable in the VA mode.
[実施例18]
実施例14の比較用試料1001の透光性粒子として平均粒子径6μmのアクリル−スチレン粒子(共重合組成比=50/50、屈折率1.536)を、同じ固形分添加量となるように置き換えた塗布液を調製した。
さらに重合開始剤種を変更した塗布液を複数調製し、膜厚が15μmとなるように塗布量を変更してハードコート層を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)上にグラビアコーターを用いて塗布した。
110℃で乾燥した後、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、照度300mW/cm2、照射量225mJ/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た。
それらの試料を3001〜3005とし、作製した透明フィルムの評価を実施例14と同様に実施した。その結果を下記表に記載した。
表中、添加量は、イルガキュア184の添加量をモル数で100として表した。
[Example 18]
Acrylic-styrene particles having an average particle diameter of 6 μm (copolymerization composition ratio = 50/50, refractive index of 1.536) as the light-transmitting particles of the comparative sample 1001 of Example 14 so as to have the same solid content addition amount. A replacement coating solution was prepared.
Furthermore, a plurality of coating solutions with different polymerization initiator types were prepared, and the coating amount was changed so that the film thickness was 15 μm, and the hard coat layer was formed on a triacetyl cellulose film (TD80UF, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.). It apply | coated using the gravure coater.
After drying at 110 ° C., an irradiance of 300 mW / cm using an air-cooled metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) of 160 W / cm while purging with nitrogen so that the oxygen concentration becomes 0.1 volume% or less. 2. The ultraviolet ray with an irradiation amount of 225 mJ / cm 2 was irradiated to cure the coating layer to form a hard coat layer.
These samples were designated as 3001 to 3005, and the produced transparent film was evaluated in the same manner as in Example 14. The results are listed in the table below.
In the table, the amount of addition is represented by the addition amount of Irgacure 184 as 100.
比較例3001、及び本発明3002〜3005は官能評価でほぼ同じ防眩性であった。
比較例3001は、膜厚を15μmとしたので、耐擦傷性は問題ないが、膜厚が大きいために密着性と脆性が許容されないレベルとなった。
一方、本発明の試料3002〜3005は、耐擦傷性は良好であり、かつ密着、脆性が比較例501よりも優れた性能を示した。
Comparative Example 3001 and the present invention 3002 to 3005 had almost the same antiglare property in sensory evaluation.
In Comparative Example 3001, since the film thickness was 15 μm, there was no problem with the scratch resistance, but because the film thickness was large, adhesion and brittleness were not allowed.
On the other hand, Samples 3002 to 3005 of the present invention had good scratch resistance, and showed better performance than Comparative Example 501 in adhesion and brittleness.
A 送り出しロール
B 巻き取りロール
100,200,300,400 製膜ユニット
101,201,301,401 塗布液塗布工程
102,202,302,402 塗膜乾燥工程
103,203,303,403 塗膜硬化工程
1 反射防止フィルム
2 透明支持体
3 光散乱層
4 低屈折率層
5 透光性粒子
W ウェッブ
10 コーター
11 バックアップロール
13 スロットダイ
14 塗布液
14a ビード形状
14b 塗膜
15 ポケット
16 スロット
16a スロット開口部
17 先端リップ
18 ランド(平坦部)
18a 上流側リップランド
18b 下流側リップランド
IUP 上流側リップランド18aのランド長さ
ILO 下流側リップランド18bのランド長さ
LO オーバーバイト長さ
GL 先端リップ17とウェッブWの隙間
30 スロットダイ
31a 上流側リップランド
31b 下流側リップランド
32 ポケット
33 スロット
40 減圧チャンバー
40a バックプレート
40b サイドプレート
40c ネジ
GB バックプレート40aとウェッブWの間の隙間
GS サイドプレート40bとウェッブWの間の隙間
A Feeding roll
18a
Claims (23)
〔一般式1中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、mは0または1を表す。Xは水素原子またはメチル基を表す。Aは任意のビニルモノマーの重合単位を表し、単一成分であっても複数の成分で構成されていてもよい。また、シリコーン部位を含んでいても良い。x、y、zはそれぞれの構成成分のモル%を表し、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。但し、x+y+z=100である。〕 The transparent film according to claim 8, wherein the fluoropolymer is a fluoropolymer represented by the following general formula 1.
[In General Formula 1, L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, and m represents 0 or 1. X represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a polymerization unit of any vinyl monomer, and may be a single component or a plurality of components. Moreover, the silicone site | part may be included. x, y, and z represent mol% of each constituent component, and represent values satisfying 30 ≦ x ≦ 60, 5 ≦ y ≦ 70, and 0 ≦ z ≦ 65. However, x + y + z = 100. ]
一般式Iにおいて、R1、R2は同一であっても異なっていてもよく、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。Pは10〜500の整数を表す。R3、R4、R5は同一で
あっても異なっていてもよく、水素原子または1価の有機基を表し、R6は水素原子またはメチル基を表す。Lは単結合または2価の連結基を表し、nは0または1を表す。 The transparent film according to claim 10, wherein the polysiloxane-containing vinyl monomer is represented by the following general formula I:
In the general formula I, R 1 and R 2 may be the same or different and each represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group. P represents an integer of 10 to 500. R 3 , R 4 and R 5 may be the same or different and each represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and R 6 represents a hydrogen atom or a methyl group. L represents a single bond or a divalent linking group, and n represents 0 or 1.
一般式(1)において、Xはハロゲン原子を表す。Yは−CX3、−NH2、−NHR′、−NR′2、−OR′を表す。ここにR′はアルキル基、アリール基を表す。またRは、
−CX3、アルキル基、置換アルキル基、アリール基、置換アリール基、置換アルケニル
基を表す。
一般式(2)において、Aはフェニル基、ナフチル基、置換フェニル基または置換ナフチル基を表す。ここで置換基とはハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、シアノ基もしくはメチレンジオキシ基である。Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
一般式(3)において、Wは無置換もしくは置換されたフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、フェニル基の置換基はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基の数はハロゲン原子のときは1つ又は2つであり、その他の場合は1つである。Xは水素原子、フェニル基又は炭素数1〜3のアルキル基を表す。Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。
一般式(4)において、Aは無置換もしくは置換されたフェニル基又は無置換のナフチル基を表し、フェニル基の置換基はハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜3のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基である。置換基の数はハロゲン原子のときは1つ又は2つであり、その他の場合は1つである。Xは水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、アルキル基、アリル基を表す。Yはハロゲン原子を表し、nは1〜3の整数を示す。 The transparent film according to claim 1 or 13, wherein the active halogen compound is a compound represented by the following general formulas (1) to (4).
In the general formula (1), X represents a halogen atom. Y is -CX 3, -NH 2, -NHR ' , - NR' represents a 2, -OR '. Here, R ′ represents an alkyl group or an aryl group. R is
—CX 3 represents an alkyl group, a substituted alkyl group, an aryl group, a substituted aryl group, or a substituted alkenyl group.
In the general formula (2), A represents a phenyl group, a naphthyl group, a substituted phenyl group or a substituted naphthyl group. Here, the substituent is a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, or a methylenedioxy group. Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
In the general formula (3), W represents an unsubstituted or substituted phenyl group or an unsubstituted naphthyl group, and the substituent of the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or It is a C1-C4 alkoxy group. The number of substituents is one or two for a halogen atom, and one for the other. X represents a hydrogen atom, a phenyl group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
In the general formula (4), A represents an unsubstituted or substituted phenyl group or an unsubstituted naphthyl group, and the substituent of the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or It is a C1-C4 alkoxy group. The number of substituents is one or two for a halogen atom, and one for the other. X represents a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, an alkyl group, or an allyl group. Y represents a halogen atom, and n represents an integer of 1 to 3.
(1)連続的に走行する、支持体を含むウェッブ上に、少なくとも1種の活性ハロゲン化合物および電離放射線硬化性化合物を含む塗布液を塗布及び乾燥し、塗布層を形成する工程、
(2)前記ウェッブ上の塗布層に、酸素濃度3体積%以下の雰囲気下で電離放射線を0.5秒以上照射することにより、塗布層を硬化する工程、
(3)前記ウェッブ上の塗布層を加熱しながら、酸素濃度3%以下の雰囲気下で電離放射線照射を0.5秒以上照射して塗布層を硬化する工程。 A method for producing a transparent film having at least a hard coat layer and / or an antireflection layer on a transparent support, wherein the support is obtained by the following step (1) and step (2) or (3). A method for producing a transparent film, comprising a step of forming at least one of the layers laminated thereon.
(1) A step of applying and drying a coating solution containing at least one active halogen compound and an ionizing radiation curable compound on a web that includes a support and that runs continuously to form a coating layer;
(2) A step of curing the coating layer by irradiating the coating layer on the web with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% by volume or less,
(3) A step of curing the coating layer by irradiation with ionizing radiation for 0.5 seconds or more in an atmosphere having an oxygen concentration of 3% or less while heating the coating layer on the web.
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