JP2009204833A - Optical film, polarizing plate and image display device - Google Patents

Optical film, polarizing plate and image display device Download PDF

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JP2009204833A
JP2009204833A JP2008046290A JP2008046290A JP2009204833A JP 2009204833 A JP2009204833 A JP 2009204833A JP 2008046290 A JP2008046290 A JP 2008046290A JP 2008046290 A JP2008046290 A JP 2008046290A JP 2009204833 A JP2009204833 A JP 2009204833A
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Hiroyuki Yoneyama
博之 米山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical film having a low-refractive index layer excellent in low reflectivity, film strength, mass productivity, or the like, and a polarizing plate and an image display device which are low in reflectivity, can minimize projection of external light and make a reflected image less visible, and have superior visibility by being provided with the optical film. <P>SOLUTION: The optical film includes at least the single low-refractive index layer on a transparent support, the low-refractive index layer being obtained by curing a composition, containing (A) at least one type among a hydrolysate and/or a condensation reaction product of organosilane and (B) a polyrotaxane compound. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、低屈折率層を有する光学フィルム、該光学フィルムを用いた偏光板、および該光学フィルムまたは該偏光板をディスプレイの最表面に用いた画像表示装置に関する。   The present invention relates to an optical film having a low refractive index layer, a polarizing plate using the optical film, and an image display device using the optical film or the polarizing plate on the outermost surface of a display.

一般に、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や液晶表示装置(LCD)のようなディスプレイ装置において、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、低屈折率層を設けて光学干渉の原理を利用して反射率を低減するような光学フィルムが画像表示装置の最表面に配置される。   In general, in a display device such as a cathode ray tube display (CRT), plasma display (PDP), electroluminescence display (ELD), or liquid crystal display (LCD), it prevents contrast deterioration and image reflection due to reflection of external light. For this purpose, an optical film is provided on the outermost surface of the image display device so as to provide a low refractive index layer and reduce the reflectance using the principle of optical interference.

このような光学フィルムは、画像表示装置の最表面に配置されるため、最上層となる低屈折率層には高い耐擦傷性が要求される。しかしながら、薄膜である低屈折率層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、及び下層への優れた密着性が必要である。   Since such an optical film is disposed on the outermost surface of the image display device, the low refractive index layer as the uppermost layer is required to have high scratch resistance. However, in order to realize high scratch resistance in the low refractive index layer which is a thin film, the strength of the coating itself and excellent adhesion to the lower layer are required.

光学フィルムにおいて、低い反射率を実現するために、低屈折率層の屈折率を低下させる必要がある。低屈折率層を形成する手段の一つとして、オルガノシラン化合物の縮合硬化膜を利用することが知られており、更に中空シリカ微粒子を併用することにより低屈折率化を図ることが検討されている(特許文献1)。この方法により、ある程度の屈折率低化は達成されるものの、更に屈折率を低下させるため中空シリカ粒子の含率を高めようとすると、膜の強度の低下が起こるという課題を有していた。また、低屈折率層と隣接層の界面の強度が必ずしも十分ではなく、界面の結合力を強化するため隣接層のアルカリ処理を行う必要があり、光学フィルムの製造工程が複雑であり生産性の向上が望まれていた。   In the optical film, it is necessary to lower the refractive index of the low refractive index layer in order to realize a low reflectance. As one of the means for forming a low refractive index layer, it is known to use a condensation-cured film of an organosilane compound, and it has been studied to lower the refractive index by using hollow silica fine particles in combination. (Patent Document 1). Although a certain degree of refractive index reduction is achieved by this method, there is a problem that when the content of the hollow silica particles is increased to further decrease the refractive index, the strength of the film is reduced. In addition, the strength of the interface between the low refractive index layer and the adjacent layer is not always sufficient, and it is necessary to perform an alkali treatment on the adjacent layer in order to strengthen the bonding force of the interface, and the optical film manufacturing process is complicated and the productivity is Improvement was desired.

一方、非露出面塗膜で耐傷付き性付与する検討がなされており、疎水基を導入した親油性ポリロタキサンを含有する塗料が提案されている(特許文献2)。この特許文献では、20〜40μm程度の膜厚の硬化型非露出面塗膜で、摩擦布に対する耐傷付き性改良されることが開示されている。しかしながら、この技術を膜厚が1μを下まわる光学フィルム用の低屈折率層に適用する示唆はない。
特開2002−317152号公報 特開2007−106863号公報
On the other hand, studies for imparting scratch resistance with a non-exposed surface coating have been made, and a paint containing a lipophilic polyrotaxane having a hydrophobic group introduced has been proposed (Patent Document 2). This patent document discloses that the curable non-exposed surface coating film having a film thickness of about 20 to 40 μm improves the scratch resistance against the friction cloth. However, there is no suggestion of applying this technique to a low refractive index layer for an optical film having a film thickness of less than 1 μm.
JP 2002-317152 A JP 2007-106863 A

本発明の課題は、第1に反射防止能に優れる光学フィルムを提供することであり、第2に塗膜の強度に優れる光学フィルムを提供することであり、第3には大量生産に適した製造工程の簡易な光学フィルムを提供することであり、第4にはこれら光学フィルムを含む偏光板又は画像表示装置を提供することである。   The object of the present invention is to provide an optical film excellent in antireflection ability first, secondly to provide an optical film excellent in coating strength, and thirdly suitable for mass production. It is to provide an optical film with a simple manufacturing process, and fourth, to provide a polarizing plate or an image display device including these optical films.

我々は検討の結果、以下の方法により上記の課題を解決できることを見いだした。   As a result of the study, we found that the above problem can be solved by the following method.

即ち、本発明の上記目的は以下の手段により達成された。
(1)透明支持体上に少なくとも1層の低屈折率層を有し、該低屈折率層が(A)オルガノシランの加水分解物及び/又は縮合反応物の少なくともいずれか1種の化合物、および(B)ポリロタキサン化合物を含有する組成物を硬化してなることを特徴とする光学フィルム。
(2)前記(A)のオルガノシランが、下記一般式(I)で表されることを特徴とする(1)に記載の光学フィルム。
一般式(I): (R10m−Si(X)4-m
(上記一般式(I)においてR10は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。mは0〜3の整数を表す。Xは水酸基または加水分解可能な基を表す。)
(3)低屈折率層が、更に(C)低屈折率無機微粒子を含有することを特徴とする(1)又は(2)に記載の光学フィルム。
(4)前記(C)の低屈折率無機微粒子が、多孔質又は中空のシリカを主成分とする無機微粒子であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の光学フィルム。
(5)透明支持体と低屈折率層の間に、少なくとも1層の光学機能層を有することを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の光学フィルム。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の光学フィルムが、偏光板における偏光膜の2枚の保護フィルムのうちの少なくとも一方に用いられていることを特徴とする偏光板。
(7)(1)〜(5)のいずれかに記載の光学フィルム又は(6)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。
That is, the above object of the present invention has been achieved by the following means.
(1) It has at least one low refractive index layer on a transparent support, and the low refractive index layer is (A) at least one compound of an organosilane hydrolyzate and / or condensation reaction product, And (B) an optical film obtained by curing a composition containing a polyrotaxane compound.
(2) The optical film as described in (1), wherein the organosilane of (A) is represented by the following general formula (I).
General formula (I): (R 10) m -Si (X) 4-m
(In the general formula (I), R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. M represents an integer of 0 to 3. X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. To express.)
(3) The optical film as described in (1) or (2), wherein the low refractive index layer further contains (C) low refractive index inorganic fine particles.
(4) The optical film according to any one of (1) to (3), wherein the low refractive index inorganic fine particles (C) are inorganic fine particles mainly composed of porous or hollow silica. .
(5) The optical film as described in any one of (1) to (4), which has at least one optical functional layer between the transparent support and the low refractive index layer.
(6) A polarizing plate, wherein the optical film according to any one of (1) to (5) is used for at least one of the two protective films of the polarizing film in the polarizing plate.
(7) An image display device, wherein the optical film according to any one of (1) to (5) or the polarizing plate according to (6) is used on the outermost surface of the display.

本発明によれば、低反射性、塗膜強度、大量生産性等の少なくとも一つに優れる低屈折率層を有する光学フィルムが提供できる。また、本発明によれば、光学フィルムを用いた偏光板を最表層に配置した画像表示装置(特に液晶表示装置)は、反射率が低く、外光の映り込みが少なく、反射像が目立たず、優れた視認性を有する。   According to the present invention, an optical film having a low refractive index layer excellent in at least one of low reflectivity, coating film strength, mass productivity, and the like can be provided. Further, according to the present invention, an image display device (particularly a liquid crystal display device) in which a polarizing plate using an optical film is arranged on the outermost layer has a low reflectance, little reflection of external light, and a reflected image is not conspicuous. , Has excellent visibility.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。尚、本願明細書において「〜」とはその前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。本明細書において、アルキル基等の「基」は、特に述べない限り、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。さらに、炭素原子数が限定されている基の場合、該炭素原子数は、置換基が有する炭素原子数を含めた数を意味している。   Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. In the present specification, “to” is used to mean that the numerical values described before and after it are included as a lower limit value and an upper limit value. In the present specification, a “group” such as an alkyl group may or may not have a substituent unless otherwise specified. Further, in the case of a group having a limited number of carbon atoms, the number of carbon atoms means a number including the number of carbon atoms that the substituent has.

本発明の光学フィルムは、透明支持体上に少なくとも1層の低屈折率層を有し、該低屈折率層が(A)オルガノシラン、その加水分解物、又は縮合反応物の少なくともいずれか1種の化合物、および(B)ポリロタキサン化合物を含有する組成物を硬化してなるものである。   The optical film of the present invention has at least one low refractive index layer on a transparent support, and the low refractive index layer is at least one of (A) organosilane, a hydrolyzate thereof, or a condensation reaction product. A composition comprising a seed compound and (B) a polyrotaxane compound is cured.

本発明の低屈折率の屈折率は、透明支持体の屈折率より0.01以上屈折率が低ければ制限はないが、1.25〜1.48が好ましく、更に好ましくは1.30〜1.43、最も好ましくは1.30〜1.40である。   The refractive index of the low refractive index of the present invention is not limited as long as the refractive index is 0.01 or more lower than the refractive index of the transparent support, but is preferably 1.25 to 1.48, more preferably 1.30 to 1. .43, most preferably 1.30 to 1.40.

本発明の低屈折率層の厚みは、50〜500nmの範囲で光学干渉により反射率を低下する条件を満たせば特に制限はないが、60〜400nmが好ましく、更に好ましくは70〜350nmの範囲である。   The thickness of the low refractive index layer of the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the conditions for reducing the reflectance by optical interference in the range of 50 to 500 nm, but is preferably 60 to 400 nm, and more preferably in the range of 70 to 350 nm. is there.

先ず、本発明の(A)成分であるオルガノシランの加水分解物及び/又は縮合反応物の少なくともいずれか1種の化合物(オルガノシラン、その加水分解物、又は縮合反応物の少なくともいずれか1種の化合物)について説明する。   First, at least one compound of organosilane hydrolyzate and / or condensation reaction product (organosilane, hydrolyzate thereof, or condensation reaction product) as component (A) of the present invention. Of the compound).

本発明に用いるオルガノシラン化合物は、そのまま、又は加水分解物、又は縮合物として本発明の低屈折率層のバインダーとして用いることができる。一般式を以下に示す。   The organosilane compound used in the present invention can be used as it is or as a hydrolyzate or condensate as a binder for the low refractive index layer of the present invention. The general formula is shown below.

一般式(I):(R10m−Si(X)4-m General formula (I) :( R 10) m -Si (X) 4-m

上記一般式(I)においてR10は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。アルキル基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ヘキシル基、t-ブチル基、sec-ブチル基、ヘキシル基、デシル基、ヘキサデシル基等が挙げられる。アルキル基として好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは1〜6のものである。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。 In the general formula (I), R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, hexyl, t-butyl, sec-butyl, hexyl, decyl, hexadecyl and the like. The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and a phenyl group is preferable.

Xは、水酸基または加水分解可能な基を表す。加水分解可能な基としては、例えばアルコキシ基(炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましい。例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる)、ハロゲン原子(例えばCl、Br、I等)、およびR2COO基(R2は水素原子または炭素数1〜5のアルキル基が好ましい。例えばCH3COO基、C25COO基等が挙げられる)が挙げられ、好ましくはアルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基またはエトキシ基である。 X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group (an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methoxy group and an ethoxy group), a halogen atom (for example, Cl, Br, I, etc.), and R 2. COO groups (R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples include CH 3 COO groups and C 2 H 5 COO groups), preferably alkoxy groups, particularly preferably. Is a methoxy group or an ethoxy group.

mは0〜3の整数を表す。R10もしくはXが複数存在するとき、複数のR10もしくはXはそれぞれ同じであっても異なっていても良い。mとして好ましくは0、1または2である。 m represents an integer of 0 to 3. When R 10 or X there are a plurality, a plurality of R 10 or X groups may be different, even the same, respectively. m is preferably 0, 1 or 2.

10に含まれる置換基としては特に制限はないが、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基(メチル基、エチル基、i-プロピル基、プロピル基、t-ブチル基等)、アリール基(フェニル基、ナフチル基等)、芳香族ヘテロ環基(フリル基、ピラゾリル基、ピリジル基等)、アルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、i-プロポキシ基、ヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(フェノキシ基等)、アルキルチオ基(メチルチオ基、エチルチオ基等)、アリールチオ基(フェニルチオ基等)、アルケニル基(ビニル基、1-プロペニル基等)、アシルオキシ基(アセトキシ基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル基等)、カルバモイル基(カルバモイル基、N-メチルカルバモイル基、N,N-ジメチルカルバモイル基、N-メチル-N-オクチルカルバモイル基等)、アシルアミノ基(アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、アクリルアミノ基、メタクリルアミノ基等)等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。なお、本明細書においては、水素原子を置換するものが単一の原子であっても、便宜上置換基として取り扱う。 The substituent contained in R 10 is not particularly limited, but is a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, etc.), hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, epoxy group, alkyl group (methyl group, ethyl group, i -Propyl group, propyl group, t-butyl group etc.), aryl group (phenyl group, naphthyl group etc.), aromatic heterocyclic group (furyl group, pyrazolyl group, pyridyl group etc.), alkoxy group (methoxy group, ethoxy group) , I-propoxy group, hexyloxy group, etc.), aryloxy group (phenoxy group, etc.), alkylthio group (methylthio group, ethylthio group, etc.), arylthio group (phenylthio group, etc.), alkenyl group (vinyl group, 1-propenyl group) Etc.), acyloxy groups (acetoxy group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl groups (me Toxylcarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (phenoxycarbonyl group, etc.), carbamoyl group (carbamoyl group, N-methylcarbamoyl group, N, N-dimethylcarbamoyl group, N-methyl-N-octylcarbamoyl group) Etc.), acylamino groups (acetylamino group, benzoylamino group, acrylamino group, methacrylamino group, etc.) and the like, and these substituents may be further substituted. In the present specification, even if a hydrogen atom is replaced by a single atom, it is treated as a substituent for convenience.

10が複数ある場合は、少なくとも一つが、置換アルキル基もしくは置換アリール基であることが好ましい。中でも該置換アルキル基もしくは置換アリール基がさらにビニル重合性基を有することが好ましい。 When there are a plurality of R 10 , at least one is preferably a substituted alkyl group or a substituted aryl group. Among these, the substituted alkyl group or substituted aryl group preferably further has a vinyl polymerizable group.

本発明において好ましい化合物として、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシラン;メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、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、ビニ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−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン;ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のジアルコキシシラン等が挙げられる。   Preferred compounds in the present invention include tetraalkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane; methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, propyltri Methoxysilane, propyltriethoxysilane, butyltrimethoxysilane, butyltriethoxysilane, pentyltrimethoxysilane, pentyltriethoxysilane, heptyltrimethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, dodecyltri Methoxysilane, dodecyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxysilane, octadecylto Methoxysilane, octadecyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ -Trialkoxysilanes such as glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltriethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltriethoxysilane; Examples thereof include dialkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane.

上記の中でも、硬化組成物中での無機粒子の分散安定性、耐擦傷性の観点からテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましい。   Among these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and γ-acryloxypropyltrimethoxysilane are preferable from the viewpoints of dispersion stability and scratch resistance of inorganic particles in the cured composition.

(オルガノシランの加水分解、縮合反応)
本発明においてオルガノシラン化合物は、あらかじめ加水分解又はそれらを部分縮合させて塗布組成物に用いることができる。オルガノシランの加水分解および縮合反応の少なくともいずれかの反応は、触媒の存在下で行われることが好ましい。触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類;シュウ酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類;トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類;トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム等の金属アルコキシド類等が挙げられるが、無機酸化物微粒子液の製造安定性や保存安定性の点から、本発明においては、酸触媒(無機酸類、有機酸類)及び金属キレート化合物の少なくともいずれかが用いられる。無機酸では塩酸、硫酸、硝酸、有機酸では、水中での酸解離定数(pKa値(25℃))が4.5以下のものが好ましい。有機酸の中では、メタンスルホン酸、シュウ酸、フタル酸、マロン酸が好ましく、シュウ酸が特に好ましい。
(Hydrolysis and condensation reaction of organosilane)
In the present invention, the organosilane compound can be used in the coating composition after hydrolysis or partial condensation thereof. It is preferable that at least one of hydrolysis and condensation reaction of organosilane is performed in the presence of a catalyst. Catalysts include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid; organic acids such as oxalic acid, acetic acid, formic acid, methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid; inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia; triethylamine, Examples include organic bases such as pyridine; metal alkoxides such as triisopropoxyaluminum and tetrabutoxyzirconium. From the viewpoint of production stability and storage stability of the inorganic oxide fine particle liquid, an acid catalyst is used in the present invention. At least one of (inorganic acids, organic acids) and a metal chelate compound is used. Among inorganic acids, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and organic acids preferably have an acid dissociation constant (pKa value (25 ° C.)) of 4.5 or less in water. Among organic acids, methanesulfonic acid, oxalic acid, phthalic acid, and malonic acid are preferable, and oxalic acid is particularly preferable.

本発明において、オルガノシランの加水分解物の生成および縮合反応に用いる金属キレート化合物は、一般式R3OH(式中、R3は炭素数1〜10のアルキル基を示す。)で表されるアルコールと一般式R4COCH2COR5(式中、R4は炭素数1〜10のアルキル基を、R5は炭素数1〜10のアルキル基または炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。)で表される化合物とを配位子とした、Zr、TiおよびAlから選ばれる金属を中心金属とする少なくとも1種の金属キレート化合物が好ましい。 In the present invention, the metal chelate compound used for the formation of the hydrolyzate of organosilane and the condensation reaction is represented by the general formula R 3 OH (wherein R 3 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms). alcohol of the general formula R 4 COCH 2 COR 5 (wherein, the R 4 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 5 represents an alkyl group or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms having 1 to 10 carbon atoms. And at least one metal chelate compound having a metal selected from Zr, Ti and Al as a central metal.

金属キレート化合物は、Zr、TiまたはAlから選ばれる金属を中心金属とするものであれば特に制限なく好適に用いることができる。この範疇であれば、2種以上の金属キレート化合物を併用しても良い。   The metal chelate compound can be suitably used without particular limitation as long as it has a metal selected from Zr, Ti or Al as a central metal. Within this category, two or more metal chelate compounds may be used in combination.

本発明に用いられる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。   Specific examples of the metal chelate compound used in the present invention include tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, di-n-butoxybis (ethylacetoacetate) zirconium, n-butoxytris (ethylacetoacetate) zirconium, tetrakis (n Zirconium chelate compounds such as propylacetoacetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium; diisopropoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, diisopropoxy bis (acetylacetate) titanium , Titanium chelate compounds such as diisopropoxy bis (acetylacetone) titanium; diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum Diisopropoxyacetylacetonate aluminum, isopropoxybis (ethylacetoacetate) aluminum, isopropoxybis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonato) aluminum, monoacetylacetonate bis (Ethyl acetoacetate) Aluminum chelate compounds such as aluminum can be mentioned.

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   Among these metal chelate compounds, tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, diisopropoxybis (acetylacetonato) titanium, diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, and tris (ethyl acetoacetate) aluminum are preferable. These metal chelate compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, the partial hydrolyzate of these metal chelate compounds can also be used.

オルガノシランの加水分解および縮合反応は、無溶媒でも、溶媒中でも行うことができる。この反応により、本発明の硬化性組成物を製造することができる。溶媒を用いる場合はオルガノシランの加水分解物およびその部分縮合物の濃度を適宜に定めることができる。溶媒としては成分を均一に混合するために有機溶媒を用いることが好ましく、例えばアルコール類、芳香族炭化水素類、エーテル類、ケトン類、エステル類などが好適である。
溶媒はオルガノシランと触媒を溶解させるものが好ましい。また、有機溶媒が塗布液あるいは塗布液の一部として用いられることが工程上好ましく、含フッ素ポリマーなどのその他の素材と混合した場合に、溶解性あるいは分散性を損なわないものが好ましい。
The hydrolysis and condensation reaction of the organosilane can be performed without a solvent or in a solvent. By this reaction, the curable composition of the present invention can be produced. When a solvent is used, the concentration of the hydrolyzate of organosilane and the partial condensate thereof can be appropriately determined. As the solvent, an organic solvent is preferably used in order to uniformly mix the components. For example, alcohols, aromatic hydrocarbons, ethers, ketones, esters and the like are preferable.
The solvent preferably dissolves the organosilane and the catalyst. In addition, it is preferable in the process that an organic solvent is used as a coating solution or a part of the coating solution, and those that do not impair the solubility or dispersibility when mixed with other materials such as a fluorine-containing polymer are preferable.

このうち、アルコール類としては、例えば1価アルコールまたは2価アルコールを挙げることができ、このうち1価アルコールとしては炭素数1〜8の飽和脂肪族アルコールが好ましい。これらのアルコール類の具体例としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、i−プロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec −ブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテルなどを挙げることができる。   Among these, examples of the alcohols include monohydric alcohols and dihydric alcohols. Among these, monohydric alcohols are preferably saturated aliphatic alcohols having 1 to 8 carbon atoms. Specific examples of these alcohols include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, i-propyl alcohol, n-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, tert-butyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, ethylene glycol. Examples thereof include monobutyl ether and ethylene glycol monoethyl ether acetate.

また、芳香族炭化水素類の具体例としては、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを、エーテル類の具体例としては、テトラヒドロフラン、ジオキサンなど、ケトン類の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトンなどを、エステル類の具体例としては、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、炭酸プロピレンなどを挙げることができる。これらの有機溶媒は、1種単独であるいは2種以上を混合して使用することもできる。該反応における溶媒に対する固形分の濃度は特に限定されるものではないが通常1質量%〜90質量%の範囲であり、好ましくは20質量%〜70質量%の範囲である。   Specific examples of aromatic hydrocarbons include benzene, toluene, xylene and the like. Specific examples of ethers include tetrahydrofuran and dioxane. Specific examples of ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, Specific examples of esters such as diisobutyl ketone include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, and propylene carbonate. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more. The concentration of the solid content relative to the solvent in the reaction is not particularly limited, but is usually in the range of 1% by mass to 90% by mass, and preferably in the range of 20% by mass to 70% by mass.

加水分解および縮合反応は、通常、オルガノシランの加水分解性基1モルに対して0.3〜2モル、好ましくは0.5〜1モルの水を添加し、上記溶媒の存在下あるいは非存在下に、そして酸触媒の存在下に、25〜100℃で、撹拌することにより行われる。 加水分解性基がアルコキシ基で酸触媒が有機酸の場合には、有機酸のカルボキシル基やスルホ基がプロトンを供給するために、水の添加量を減らすことができ、オルガノシランのアルコキシ基等の加水分解性基1モルに対する水の添加量は、0〜2モル、好ましくは0〜1.5モル、より好ましくは、0〜1モル、特に好ましくは、0〜0.5モルである。アルコールを溶媒に用いた場合には、実質的に水を添加しない場合も好適である。   In the hydrolysis and condensation reaction, usually 0.3 to 2 mol, preferably 0.5 to 1 mol of water is added to 1 mol of the hydrolyzable group of the organosilane, and in the presence or absence of the solvent. Under stirring and in the presence of an acid catalyst at 25-100 ° C. When the hydrolyzable group is an alkoxy group and the acid catalyst is an organic acid, since the carboxyl group or sulfo group of the organic acid supplies protons, the amount of water added can be reduced, such as the alkoxy group of organosilane. The amount of water added to 1 mol of the hydrolyzable group is 0 to 2 mol, preferably 0 to 1.5 mol, more preferably 0 to 1 mol, and particularly preferably 0 to 0.5 mol. When alcohol is used as the solvent, it is also preferred that substantially no water is added.

酸触媒の使用量は、酸触媒が無機酸の場合には加水分解性基に対して0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜5モル%であり、酸触媒が有機酸の場合には、水の添加量によって最適な使用量が異なるが、水を添加する場合には加水分解性基に対して0.01〜10モル%、好ましくは0.1〜5モル%であり、実質的に水を添加しない場合には、加水分解性基に対して1〜500モル%、好ましくは10〜200モル%であり、より好ましくは20〜200モル%であり、更に好ましくは50〜150モル%であり、特に好ましくは50〜120モル%である。 反応は25〜100℃で撹拌することにより行われるがオルガノシランの反応性により調節されることが好ましい。   The amount of the acid catalyst used is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on the hydrolyzable group when the acid catalyst is an inorganic acid, and the acid catalyst is an organic acid. However, when water is added, the optimal amount of use is 0.01 to 10 mol%, preferably 0.1 to 5 mol%, based on the hydrolyzable group. When substantially no water is added, it is 1 to 500 mol%, preferably 10 to 200 mol%, more preferably 20 to 200 mol%, still more preferably 50 to 50 mol% with respect to the hydrolyzable group. 150 mol%, particularly preferably 50 to 120 mol%. The reaction is carried out by stirring at 25 to 100 ° C., but is preferably controlled by the reactivity of organosilane.

(オルガノシランの加水分解物および縮合反応物の形状及び分子量)
本発明に用いられるオルガノシランの加水分解物および縮合反応物の形状は鎖状であっても3次元の網目構造であっても良い。また、これらの化合物の質量平均分子量は、エチレングリコール換算による質量平均分子量が300〜10000であることが好ましい。質量平均分子量が上記範囲にあると、硬化性組成物の塗工および保存安定性が良好であると共に、硬化膜の耐擦傷性を充分に確保でき、好ましい。エチレングリコール換算による質量平均分子量が300〜9000であることがさらに好ましく、300〜8000であることが特に好ましい。
(Shape and molecular weight of organosilane hydrolyzate and condensation reaction product)
The organosilane hydrolyzate and condensation reaction product used in the present invention may have a chain or a three-dimensional network structure. Moreover, as for the mass average molecular weight of these compounds, it is preferable that the mass average molecular weight in conversion of ethylene glycol is 300-10000. When the mass average molecular weight is in the above range, the coating and storage stability of the curable composition are good, and the scratch resistance of the cured film can be sufficiently secured, which is preferable. The mass average molecular weight in terms of ethylene glycol is more preferably 300 to 9000, and particularly preferably 300 to 8000.

前記質量平均分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したGPC分析装置により、DMF、示差屈折計検出によるエチレングリコール換算で表した分子量である。   The mass average molecular weight is a molecular weight expressed in terms of ethylene glycol by DMF and differential refractometer detection using a GPC analyzer using columns of TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, and TSKgel G2000HxL (both trade names manufactured by Tosoh Corporation). It is.

次に本発明の(B)成分であるポリロタキサン化合物について説明する。ポリロタキサンは、環状分子の開口部が直鎖状分子によって串刺し状に貫かれ、複数の環状分子が直鎖状分子を包接してなる擬ポリロタキサンの両末端(直鎖状分子の両末端)に、環状分子が遊離しないようにブロック基を配置してなる。   Next, the polyrotaxane compound which is the component (B) of the present invention will be described. The polyrotaxane has an opening portion of a cyclic molecule pierced by a linear molecule, and a plurality of cyclic molecules include the linear molecule at both ends (both ends of the linear molecule). A blocking group is arranged so that the cyclic molecule is not liberated.

(直鎖状分子)
本発明の化合物に含まれる直鎖状分子は、環状分子に包接され、非共有結合的に一体化することができる分子又は物質であって、直鎖状のものであれば、特に限定されない。なお、本発明において、「直鎖状分子」とは、高分子を含めた分子、及びその他上記の要件を満たす全ての物質をいう。
また、本発明において、「直鎖状分子」の「直鎖」は、実質的に「直鎖」であることを意味する。即ち、回転子である環状分子が回転可能、もしくは直鎖状分子上で環状分子が摺動又は移動可能であれば、直鎖状分子は分岐鎖を有していてもよい。また、「直鎖」の長さは、直鎖状分子上で環状分子が摺動又は移動可能であれば、その長さに特に制限はない。
(Linear molecule)
The linear molecule contained in the compound of the present invention is not particularly limited as long as it is a molecule or substance that is included in a cyclic molecule and can be integrated non-covalently and is linear. . In the present invention, the “linear molecule” refers to a molecule including a polymer and all other substances satisfying the above requirements.
In the present invention, “linear” of “linear molecule” means substantially “linear”. That is, the linear molecule may have a branched chain as long as the cyclic molecule that is a rotor is rotatable or the cyclic molecule is slidable or movable on the linear molecule. Further, the length of the “straight chain” is not particularly limited as long as the cyclic molecule can slide or move on the linear molecule.

本発明の直鎖状分子として、親水性ポリマー、例えばポリビニルアルコールやポリビニルピロリドン、ポリ(メタ)アクリル酸、セルロース系樹脂(カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等)、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキサイド、ポリエチレングリコール、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルメチルエーテル、ポリアミン、ポリエチレンイミン、カゼイン、ゼラチン、でんぷん等及び/またはこれらの共重合体など;疎水性ポリマー、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、およびその他オレフィン系単量体との共重合樹脂などのポリオレフィン系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合樹脂等のポリスチレン系樹脂、ポリメチルメタクリレートや(メタ)アクリル酸エステル共重合体、アクリロニトリル−メチルアクリレート共重合樹脂などのアクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ポリビニルブチラール樹脂等;及びこれらの誘導体又は変性体を挙げることができる。   As the linear molecule of the present invention, hydrophilic polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone, poly (meth) acrylic acid, cellulose resins (carboxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, etc.), polyacrylamide, polyethylene oxide, polyethylene Glycol, polyvinyl acetal resin, polyvinyl methyl ether, polyamine, polyethyleneimine, casein, gelatin, starch, etc. and / or copolymers thereof; hydrophobic polymers such as polyethylene, polypropylene, and other olefinic monomers Polyolefin resins such as copolymer resins, polyester resins, polyvinyl chloride resins, polystyrenes such as polystyrene and acrylonitrile-styrene copolymer resins Resins, polymethylmethacrylate, (meth) acrylic acid ester copolymers, acrylic resins such as acrylonitrile-methyl acrylate copolymer resins, polycarbonate resins, polyurethane resins, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, polyvinyl butyral resins, etc. And derivatives or modified products thereof.

これらのうち、親水性ポリマーであることが好ましい。低屈折率層中の(A)成分との親和性が良好で、(C)成分である無機微粒子の分散性にも優れる。   Of these, hydrophilic polymers are preferred. The affinity with the component (A) in the low refractive index layer is good, and the dispersibility of the inorganic fine particles as the component (C) is also excellent.

親水性のポリマーの中でも、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体、ポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリテトラヒドロフラン、ポリジメチルシロキサン、ポリエチレン、及びポリプロピレンが好ましい。ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール及ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールの共重合体がより好ましく、ポリエチレングリコールが特に好ましい。   Among the hydrophilic polymers, polyethylene glycol, polypropylene glycol, a copolymer of polyethylene glycol and polypropylene glycol, polyisoprene, polyisobutylene, polybutadiene, polytetrahydrofuran, polydimethylsiloxane, polyethylene, and polypropylene are preferable. Polyethylene glycol, polyethylene glycol, and a copolymer of polyethylene glycol and polypropylene glycol are more preferable, and polyethylene glycol is particularly preferable.

本発明の直鎖状分子は、それ自体が高い破壊強度を有するのがよい。低屈折率層の破壊強度は、ブロック基と直鎖状分子との結合強度、環状分子と低屈折率層のバインダーとの結合強度、環状分子同士の結合強度など、その他の因子にも依るが、本発明の直鎖状分子自体が高い破壊強度を有すれば、より高い破壊強度を提供することができる。   The linear molecule of the present invention itself should have a high breaking strength. The breaking strength of the low refractive index layer depends on other factors such as the bond strength between the blocking group and the linear molecule, the bond strength between the cyclic molecule and the binder of the low refractive index layer, and the bond strength between the cyclic molecules. If the linear molecule of the present invention itself has a high breaking strength, a higher breaking strength can be provided.

本発明の直鎖状分子の分子量は、1,000以上、例えば1,000〜1,000,000、好ましくは5,000以上、例えば5,000〜1,000,000又は5,000〜500,000、より好ましくは10,000以上、例えば10,000〜1,000,000、10,000〜500,000又は10,000〜300,000であるのがよい。また、本発明の直鎖状分子が、生分解性分子であるのが「環境にやさしい」点で好ましい。   The molecular weight of the linear molecule of the present invention is 1,000 or more, such as 1,000 to 1,000,000, preferably 5,000 or more, such as 5,000 to 1,000,000 or 5,000 to 500. 1,000, more preferably 10,000 or more, for example, 10,000 to 1,000,000, 10,000 to 500,000, or 10,000 to 300,000. The linear molecule of the present invention is preferably a biodegradable molecule from the viewpoint of “environmentally friendly”.

本発明の直鎖状分子は、その両末端に反応基を有するのが好ましい。この反応基を有することにより、ブロック基と容易に反応することができる。反応基は、用いるブロック基に依存するが、例えば水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基などを挙げることができる。   The linear molecule of the present invention preferably has reactive groups at both ends. By having this reactive group, it can react easily with a blocking group. The reactive group depends on the block group to be used, and examples thereof include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, and a thiol group.

(環状分子)
本発明の環状分子は、上記直鎖状分子と包接可能な環状分子であれば、いずれの環状分子であっても用いることができる。
なお、本発明において、「環状分子」とは、環状分子を含めた種々の環状物質をいう。また、本発明において、「環状分子」とは、実質的に環状である分子又は物質をいう。即ち、「実質的に環状である」とは、英字の「C」のように、完全に閉環ではないものを含む意であり、英字の「C」の一端と多端とが結合しておらず重なった螺旋構造を有するものも含む意である。さらに、後述する「ビシクロ分子」についての環についても、「環状分子」の「実質的に環状である」と同様に定義することができる。即ち、「ビシクロ分子」の一方の環又は双方の環は、英字の「C」のように、完全に閉環ではないものであってもよく、英字の「C」の一端と他端とが結合しておらず重なった螺旋構造を有するものであってもよい。
(Cyclic molecule)
The cyclic molecule of the present invention can be any cyclic molecule as long as it is a cyclic molecule that can be included in the linear molecule.
In the present invention, “cyclic molecule” refers to various cyclic substances including cyclic molecules. In the present invention, “cyclic molecule” refers to a molecule or substance that is substantially cyclic. That is, “substantially ring-shaped” means that the letter “C” is not completely closed, such as the letter “C”, and one end and the other end of the letter “C” are not joined. It is intended to include those having overlapping spiral structures. Furthermore, a ring for a “bicyclo molecule” to be described later can be defined in the same manner as “substantially cyclic” in “cyclic molecule”. That is, one or both rings of the “bicyclo molecule” may not be completely closed like the letter “C”, and one end and the other end of the letter “C” are connected to each other. It may have a spiral structure that is not overlapped.

本発明の環状分子として例えば、種々のシクロデキストリン類(例えばα−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、ジメチルシクロデキストリン及びグルコシルシクロデキストリン、これらの誘導体又は変性体など)、クラウンエーテル類、ベンゾクラウン類、ジベンゾクラウン類、及びジシクロヘキサノクラウン類、並びにこれらの誘導体又は変性体を挙げることができる。   Examples of the cyclic molecule of the present invention include various cyclodextrins (for example, α-cyclodextrin, β-cyclodextrin, γ-cyclodextrin, dimethylcyclodextrin and glucosylcyclodextrin, derivatives or modified products thereof), crown ethers, and the like. Benzocrowns, dibenzocrowns, and dicyclohexanocrowns, and derivatives or modified products thereof.

上述のシクロデキストリン類及びクラウンエーテル類などは、その種類により環状分子の開口部の大きさが異なる。したがって、用いる直鎖状分子の種類、具体的には用いる直鎖状分子を円柱状と見立てた場合、その円柱の断面の直径、直鎖状分子の疎水性又は親水性などにより、用いる環状分子を選択することができる。また、開口部が相対的に大きな環状分子と、相対的に直径が小さな円柱状の直鎖状分子を用いた場合、環状分子の開口部に2以上の直鎖状分子を包接することもできる。このうち、シクロデキストリン類は、生分解性を有するため、上述の「環境にやさしい」点で好ましい。   The above-mentioned cyclodextrins and crown ethers differ in the size of the opening of the cyclic molecule depending on the type. Therefore, the type of linear molecule to be used, specifically, when the linear molecule to be used is assumed to be cylindrical, the cyclic molecule to be used depends on the diameter of the cross section of the cylinder, the hydrophobicity or hydrophilicity of the linear molecule, etc. Can be selected. When a cyclic molecule having a relatively large opening and a cylindrical linear molecule having a relatively small diameter are used, two or more linear molecules can be included in the opening of the cyclic molecule. . Among these, cyclodextrins are preferable from the above-mentioned “environmentally friendly” point because they have biodegradability.

環状分子としてα−シクロデキストリンを用いるのが好ましい。直鎖状分子に包接される環状分子の個数(包接量)は、環状分子がシクロデキストリンの場合、その最大包接量を1とすると、0.05〜0.60が好ましく、0.10〜0.50が更に好ましく、0.20〜0.40が更に好ましい。0.05未満では滑車効果が発現しないことがあり、0.60を超えると、環状分子であるシクロデキストリンが密に配置され過ぎてシクロデキストリンの可動性が低下することがあり、またシクロデキストリン自体の有機溶剤に対する非溶解性が強化されてしまい、得られるポリロタキサンの有機溶剤への溶解性も低下することがある。   It is preferable to use α-cyclodextrin as the cyclic molecule. When the cyclic molecule is cyclodextrin, the number of cyclic molecules included in the linear molecule (inclusion amount) is preferably 0.05 to 0.60, with the maximum inclusion amount being 1. 10-0.50 is still more preferable and 0.20-0.40 is still more preferable. If it is less than 0.05, the pulley effect may not be exhibited. If it exceeds 0.60, cyclodextrin, which is a cyclic molecule, may be arranged too densely, and the mobility of cyclodextrin may be reduced. Insolubility in the organic solvent may be strengthened, and the solubility of the resulting polyrotaxane in the organic solvent may be reduced.

本発明の環状分子は、その環の外側に反応基を有するのが好ましい。環状分子同士を結合又は架橋する際、この反応基を用いて容易に反応を行うことができる。反応基は、用いる架橋剤などにも依存するが、例えば水酸基、アミノ基、カルボキシル基、チオール基、アルデヒド基などを挙げることができる。また、上述のブロック化反応の際にブロック基と反応しない基を用いるのがよい。   The cyclic molecule of the present invention preferably has a reactive group outside the ring. When the cyclic molecules are bonded or cross-linked, the reaction can be easily performed using this reactive group. The reactive group depends on the crosslinking agent used, and examples thereof include a hydroxyl group, an amino group, a carboxyl group, a thiol group, and an aldehyde group. Moreover, it is good to use the group which does not react with a blocking group in the above-mentioned blocking reaction.

(ブロック基)
本発明のブロック基は、環状分子が直鎖状分子により串刺し状になった形態を保持する基であれば、いかなる基を用いてもよい。このような基として、例えば「嵩高さ」を有する基及び/又は「イオン性」を有する基などを挙げることができる。ここで、「基」というのは、分子基及び高分子基を含めた種々の基を意味する。また、「イオン性」を有する基の「イオン性」と、環状分子の有する「イオン性」とが影響しあうことにより、例えば反発しあうことにより、環状分子が直鎖状分子により串刺し状になった形態を保持することができる。
(Block base)
As the blocking group of the present invention, any group may be used as long as the cyclic molecule maintains a form in which the cyclic molecule is skewered with a linear molecule. Examples of such a group include a group having “bulkiness” and / or a group having “ionicity”. Here, the “group” means various groups including a molecular group and a polymer group. In addition, the “ionicity” of the group having “ionicity” and the “ionicity” of the cyclic molecule influence each other, for example, by repulsion, the cyclic molecule is skewered by linear molecules. It is possible to retain the form.

また、本発明のブロック基は、上述のように、串刺し状になった形態を保持するものであれば、高分子の主鎖であっても側鎖であってもよい。ブロック基が高分子Aである場合、マトリクスとして高分子Aがありその一部に本発明の化合物が含まれる形態であっても、逆にマトリクスとして本発明の化合物がありその一部に高分子Aが含まれる形態であってもよい。このように、種々の特性を有する高分子Aと組み合わせることにより、本発明の化合物の特性と高分子Aの特性とを組み合わせて有する複合材料を形成することができる。   The blocking group of the present invention may be a polymer main chain or a side chain as long as it retains the skewered shape as described above. When the blocking group is the polymer A, the matrix of the present invention is included in the matrix A and the compound of the present invention is included in a part thereof. The form in which A is included may be sufficient. Thus, by combining with the polymer A having various properties, a composite material having a combination of the properties of the compound of the present invention and the properties of the polymer A can be formed.

具体的には、分子基のブロック基として、2,4−ジニトロフェニル基、3,5−ジニトロフェニル基などのジニトロフェニル基類、シクロデキストリン類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類及びピレン類、並びにこれらの誘導体又は変性体を挙げることができる。より具体的には、環状分子としてα−シクロデキストリン、及び直鎖状分子としてポリエチレングリコールを用いる場合であっても、シクロデキストリン類、2,4−ジニトロフェニル基、3,5−ジニトロフェニル基などのジニトロフェニル基類、アダマンタン基類、トリチル基類、フルオレセイン類及びピレン類、並びにこれらの誘導体又は変性体を挙げることができる。   Specifically, as a blocking group of the molecular group, dinitrophenyl groups such as 2,4-dinitrophenyl group and 3,5-dinitrophenyl group, cyclodextrins, adamantane groups, trityl groups, fluoresceins and pyrene And derivatives or modified products thereof. More specifically, even when α-cyclodextrin is used as a cyclic molecule and polyethylene glycol is used as a linear molecule, cyclodextrins, 2,4-dinitrophenyl group, 3,5-dinitrophenyl group, etc. And dinitrophenyl groups, adamantane groups, trityl groups, fluoresceins and pyrenes, and derivatives or modified products thereof.

次に本発明に好ましく用いることのできる変性ポリロタキサンについて説明する。本発明では以下に説明する変性を複数併用したポリロタキサンを好ましく用いることができる。   Next, a modified polyrotaxane that can be preferably used in the present invention will be described. In the present invention, a polyrotaxane in which a plurality of modifications described below are used in combination can be preferably used.

<架橋ポリロタキサン>
架橋ポリロタキサンは、2つ以上のポリロタキサンがその環状分子同士が化学結合されている化合物をいい、この2つの環状分子は同じでも異なっていてもよい。この際、化学結合は、単なる結合であっても、種々の原子又は分子を介する結合であってもよい。
また、環状分子が架橋環構造を有する分子、即ち第1の及び第2の環を有する「ビシクロ分子」を用いることができる。この場合、例えば「ビシクロ分子」と直鎖状分子とを混合し、「ビシクロ分子」の第1環及び第2環に直鎖状分子を串刺し状に包接して架橋ポリロタキサンを得ることができる。
この架橋ポリロタキサンは直鎖状分子に串刺し状に貫通されている環状分子が当該直鎖状に沿って移動可能(滑車効果)であるために、粘弾性を有し、張力が加わっても、この滑車効果によって当該張力を均一に分散させ、内部応力を緩和できる。
<Cross-linked polyrotaxane>
A crosslinked polyrotaxane refers to a compound in which two or more polyrotaxanes are chemically bonded to each other, and the two cyclic molecules may be the same or different. At this time, the chemical bond may be a simple bond or a bond via various atoms or molecules.
In addition, a molecule in which a cyclic molecule has a bridged ring structure, that is, a “bicyclo molecule” having first and second rings can be used. In this case, for example, a “bicyclo molecule” and a linear molecule can be mixed, and the crosslinked polyrotaxane can be obtained by including the linear molecule in a skewered manner in the first and second rings of the “bicyclo molecule”.
This crosslinked polyrotaxane has viscoelasticity because the cyclic molecule skewered through the linear molecule can move along the linear shape (pulley effect). The tension can be uniformly dispersed by the pulley effect, and the internal stress can be relieved.

<疎水化修飾ポリロタキサン>
ポリロタキサンの環状分子がα−シクロデキストリンなどのシクロデキストリン類である場合、本発明ではシクロデキストリンの水酸基の少なくとも一つが他の有機基(疎水基)によって置換された疎水化修飾ポリロタキサンは、低屈折率層形成組成物に含まれる溶剤への溶解性が向上するため、さらに好ましく用いられる。
<Hydrophobic modified polyrotaxane>
When the cyclic molecule of polyrotaxane is a cyclodextrin such as α-cyclodextrin, in the present invention, at least one hydroxyl group of cyclodextrin is substituted with another organic group (hydrophobic group). Since the solubility to the solvent contained in a layer forming composition improves, it is used more preferably.

疎水基の具体例として、例えばアルキル基、ベンジル基、ベンゼン誘導体含有基、アシル基、シリル基、トリチル基、硝酸エステル基、トシル基、光硬化部位としてアルキル置換エチレン性不飽和基、熱硬化部位としてアルキル置換エポキシ基などを挙げることができるが、これに限定されるものではない。また、上記の疎水性修飾ポリロタキサンにおいては、上述の疎水基の1種を単独で又は2種以上を組み合わせて有していてもよい。   Specific examples of hydrophobic groups include, for example, alkyl groups, benzyl groups, benzene derivative-containing groups, acyl groups, silyl groups, trityl groups, nitrate ester groups, tosyl groups, alkyl-substituted ethylenically unsaturated groups as photocuring sites, and thermosetting sites. Examples thereof include, but are not limited to, an alkyl-substituted epoxy group. Moreover, in said hydrophobic modification polyrotaxane, you may have 1 type of the above-mentioned hydrophobic group individually or in combination of 2 or more types.

上記疎水性修飾基による修飾度は、シクロデキストリンの水酸基が修飾され得る最大数を1とすると、0.02以上であることが好ましく、0.04以上であることがより好ましく、0.06以上であることが更に好ましい。
0.02未満であると、有機溶剤への溶解性が十分なものとならず、不溶性ブツ(異物付着などに由来する突起部)が生成することがある。
ここで、シクロデキストリンの水酸基が修飾され得る最大数とは、換言すれば、修飾する前にシクロデキストリンが有していた全水酸基数のことである。修飾度とは、換言すれば、修飾された水酸基数の全水酸基数に対する比のことである。
なお、疎水基は少なくとも1つでよいが、その場合、シクロデキストリン環1つに対して1つの疎水基を有するのが好ましい。
また、官能基を有している疎水基を導入することにより、他のポリマーとの反応性を向上させることが可能になる。
The degree of modification by the hydrophobic modifying group is preferably 0.02 or more, more preferably 0.04 or more, and more preferably 0.06 or more, assuming that the maximum number of cyclodextrin hydroxyl groups that can be modified is 1. More preferably.
If it is less than 0.02, the solubility in an organic solvent will not be sufficient, and insoluble bumps (protrusions derived from adhesion of foreign matter, etc.) may be generated.
Here, the maximum number that the hydroxyl groups of cyclodextrin can be modified is, in other words, the total number of hydroxyl groups that cyclodextrin had before modification. In other words, the degree of modification is the ratio of the number of modified hydroxyl groups to the total number of hydroxyl groups.
Although at least one hydrophobic group may be used, in that case, it is preferable to have one hydrophobic group for each cyclodextrin ring.
Further, by introducing a hydrophobic group having a functional group, the reactivity with other polymers can be improved.

<不飽和二重結合を有するポリロタキサン>
環状分子相当部分に不飽和結合基を導入することができる。この基の導入により、エチレン性不飽和基を有するモノマーとの重合が可能となる。
不飽和結合基の導入は、例えば、シクロデキストリン等の水酸基(−OH)を有する環状分子の少なくとも一部を不飽和結合基、好ましくは不飽和二重結合基で置換することにより行うことができる。
不飽和結合基、例えば不飽和二重結合基として、オレフィニル基を挙げることができ、例えば、アクリル基、メタクリル(メタクリロイル)基、ビニルエーテル基、スチリル基などを挙げることができるが、これに限定されない。
<Polyrotaxane having an unsaturated double bond>
An unsaturated bond group can be introduced into the portion corresponding to the cyclic molecule. By introducing this group, polymerization with a monomer having an ethylenically unsaturated group becomes possible.
Introduction of an unsaturated bond group can be carried out, for example, by substituting at least a part of a cyclic molecule having a hydroxyl group (—OH) such as cyclodextrin with an unsaturated bond group, preferably an unsaturated double bond group. .
An unsaturated bond group, for example, an unsaturated double bond group, can include an olefinyl group, and examples thereof include, but are not limited to, an acrylic group, a methacryl (methacryloyl) group, a vinyl ether group, and a styryl group. .

不飽和二重結合基の導入は、次に挙げる方法を用いることができる。即ち、イソシアネート化合物等によるカルバメート結合形成による方法;カルボン酸化合物、酸クロリド化合物又は酸無水物等によるエステル結合形成による方法;シラン化合物等によるシリルエーテル結合形成による方法;クロロ炭酸化合物等によるカーボネート結合形成による方法等を挙げることができる。   The unsaturated double bond group can be introduced by the following method. That is, a method by carbamate bond formation with an isocyanate compound or the like; a method by ester bond formation by a carboxylic acid compound, an acid chloride compound or an acid anhydride; a method by silyl ether bond formation by a silane compound or the like; a carbonate bond formation by a chlorocarbonic acid compound or the like And the like.

カルバモイル結合を介して、不飽和二重結合基としてメタクリロイル基を導入する場合、ポリロタキサンをDMSO、DMF等の脱水溶媒に溶解し、イソシアネート基を有するメタクリロイル試薬を加えることで行う。その他、エーテル結合やエステル結合を介して導入する場合、グリシジル基や酸クロライド等の活性基を有するメタクリロイル試薬を用いることもできる。   When a methacryloyl group is introduced as an unsaturated double bond group via a carbamoyl bond, the polyrotaxane is dissolved in a dehydrating solvent such as DMSO or DMF, and a methacryloyl reagent having an isocyanate group is added. In addition, when introducing via an ether bond or an ester bond, a methacryloyl reagent having an active group such as a glycidyl group or an acid chloride can also be used.

環状分子が有する水酸基を不飽和二重結合基に置換する工程は、擬ポリロタキサンを調製する工程の前でも、工程間でも、工程の後でもよい。また、擬ポリロタキサンをブロック化してポリロタキサンを調製する工程の前でも、工程間でも、工程の後でもよい。さらには、ポリロタキサンが架橋ポリロタキサンの場合、ポリロタキサン同士を架橋させる工程の前でも、工程間でも、工程の後でもよい。これらの2以上の時期に設けることもできる。置換工程は、擬ポリロタキサンをブロック化してポリロタキサンを調製した後であって、ポリロタキサン同士の架橋前に設けるのが好ましい。置換工程において用いられる条件は、置換する不飽和二重結合基に依存するが、特に限定されず、種々の反応方法、反応条件を用いることができる。   The step of substituting the hydroxyl group of the cyclic molecule with an unsaturated double bond group may be before the step of preparing the pseudopolyrotaxane, between the steps, or after the step. Further, it may be before the step of preparing the polyrotaxane by blocking the pseudopolyrotaxane, between the steps, or after the step. Furthermore, when the polyrotaxane is a crosslinked polyrotaxane, it may be before the step of crosslinking the polyrotaxanes, between the steps, or after the step. It can also be provided at these two or more times. The substitution step is preferably performed after the polyrotaxane is prepared by blocking the pseudopolyrotaxane and before the crosslinking of the polyrotaxane. The conditions used in the substitution step depend on the unsaturated double bond group to be substituted, but are not particularly limited, and various reaction methods and reaction conditions can be used.

本発明において(B)成分であるポリロタキサンの配合量は、低屈折率層中の(A)成分との比率として、〔(B)成分/((A)成分+(B)成分)〕の質量%で、1〜35%が好ましく、3〜25%が更に好ましく、6〜20%が最も好ましい。この範囲で用いることで(A)成分単独の場合に比べ、塗膜が適度に柔軟になり脆さが低減される。また、後述の(C)成分である低屈折率無機微粒子共存時の膜強度の向上や、隣接層との界面密着性の向上を図ることができる。   In the present invention, the blending amount of the polyrotaxane (B) component is the mass of [(B) component / ((A) component + (B) component)] as a ratio to the (A) component in the low refractive index layer. %, Preferably 1 to 35%, more preferably 3 to 25%, and most preferably 6 to 20%. By using in this range, compared with the case of only (A) component, a coating film becomes moderately flexible and brittleness is reduced. In addition, it is possible to improve the film strength when coexisting with the low refractive index inorganic fine particles, which will be described later as the component (C), and to improve the interface adhesion with the adjacent layer.

本発明では用いるポリロタキサンは疎水化修飾ポリロタキサンが好ましく、不飽和二重結合を有するポリロタキサンが更に好ましい。   In the present invention, the polyrotaxane used is preferably a hydrophobized modified polyrotaxane, more preferably a polyrotaxane having an unsaturated double bond.

次に本発明の(C)成分である低屈折率無機微粒子について説明する。本発明の低屈折率層に用いられる低屈折率無機微粒子とは、屈折率が1.10〜1.48である無機の微粒子が好ましい。該粒子の屈折率は1.10〜1.46が好ましく、1.15〜1.32がより好ましい。該粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでもよく、また単分散粒子でも、凝集粒子でも構わない。該粒子のサイズは、1〜150nmが好ましく、更に好ましくは5〜100nm、最も好ましくは5〜80nmである。ここで前記粒子サイズは凝集粒子の場合は2次粒子径を表す。粒子サイズは透過型電子顕微鏡により測定する。また、2種類以上の複数の粒子(種類又は粒径)を用いても構わない。粒子の形状は、球形が最も好ましいが、不定形であっても問題ない。   Next, the low refractive index inorganic fine particles which are the component (C) of the present invention will be described. The low refractive index inorganic fine particles used in the low refractive index layer of the present invention are preferably inorganic fine particles having a refractive index of 1.10 to 1.48. The refractive index of the particles is preferably 1.10 to 1.46, more preferably 1.15 to 1.32. The particles may be either crystalline or amorphous, and may be monodispersed particles or aggregated particles. The particle size is preferably 1 to 150 nm, more preferably 5 to 100 nm, and most preferably 5 to 80 nm. Here, the particle size represents the secondary particle size in the case of aggregated particles. The particle size is measured with a transmission electron microscope. Two or more types of particles (types or particle sizes) may be used. The shape of the particles is most preferably spherical, but there is no problem even if the shape is indefinite.

本発明の低屈折率無機微粒子には、シリカを主成分とする粒子や無機フッ化物粒子を用いることが好ましく、特に好ましくは、多孔質又は中空のシリカを主成分として含む粒子、又は無機フッ化物粒子であり、最も好ましくは中空のシリカ粒子である。   For the low refractive index inorganic fine particles of the present invention, it is preferable to use particles containing silica as a main component or inorganic fluoride particles, particularly preferably particles containing porous or hollow silica as a main component, or inorganic fluoride. Particles, most preferably hollow silica particles.

無機フッ化物としては、フッ化アルミニウム(屈折率:1.38)、フッ化カルシウム(屈折率:1.23〜1.45)、フッ化リチウム(屈折率:1.30)、フッ化マグネシウム(屈折率:1.38〜1.40)等が挙げられ、これらの中で、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウムが好ましく、フッ化マグネシウムが特に好ましい。粒子硬度や吸湿性、屈折率の点でフッ化マグネシウムが最も好ましい。市販品のフッ化マグネシウムとしては、ステラケミファ製フッ化マグネシウム、フッ化マグネシウムOP、フッ化マグネシウムG1、フッ化マグネシウムH、三和研磨製フッ化マグネシウムを挙げることができる。   Examples of the inorganic fluoride include aluminum fluoride (refractive index: 1.38), calcium fluoride (refractive index: 1.23-1.45), lithium fluoride (refractive index: 1.30), magnesium fluoride ( (Refractive index: 1.38 to 1.40) and the like. Among these, lithium fluoride, calcium fluoride, and magnesium fluoride are preferable, and magnesium fluoride is particularly preferable. Magnesium fluoride is most preferred in terms of particle hardness, hygroscopicity, and refractive index. Examples of commercially available magnesium fluoride include Stella Chemifa's magnesium fluoride, magnesium fluoride OP, magnesium fluoride G1, magnesium fluoride H, and Sanwa polished magnesium fluoride.

多孔質又は中空のシリカを主成分として含む粒子は、シリカを60質量%以上有し、酸化アルミニウム、酸化スズ、酸化アンチモン等を副成分として含んでも良い。
中空微粒子の好ましい製造方法は、以下の工程よりなる。第1段階として後処理で除去可能なコア粒子形成、第2段階としてシェル層形成、第3段階としてコア粒子の溶解、必要に応じて第4段階として追加シェル相の形成である。具体的には中空粒子の製造は、例えば特開2001−233611号公報に記載されている中空シリカ微粒子の製造方法に準じて行うことができる。
The particles containing porous or hollow silica as a main component have 60% by mass or more of silica, and may contain aluminum oxide, tin oxide, antimony oxide, or the like as subcomponents.
A preferred method for producing hollow fine particles comprises the following steps. The first step is the formation of core particles that can be removed by post-treatment, the second step is the formation of a shell layer, the third step is the dissolution of core particles, and the fourth step is the formation of an additional shell phase if necessary. Specifically, the hollow particles can be produced according to the method for producing hollow silica fine particles described in, for example, JP-A-2001-233611.

多孔質粒子の好ましい製造方法は、第1段階としてアルコキシドの加水分解や縮合の程度、共存物質の種類や量を制御し多孔質のコア粒子を製造し、第2段階としてその表面にシェル層を形成する方法である。具体的には多孔質粒子の製造は、例えば、特開2003−327424号、同2003−335515号、同2003−226516号、同2003−238140号等の各公報に記載された方法で行うことができる。   A preferred method for producing porous particles is to produce porous core particles by controlling the degree of hydrolysis and condensation of alkoxide and the type and amount of coexisting substances as the first step, and a shell layer on the surface as the second step. It is a method of forming. Specifically, the production of porous particles can be performed by the methods described in JP-A Nos. 2003-327424, 2003-335515, 2003-226516, 2003-238140, and the like. it can.

本発明においては、屈折率の低下能が高いという点から、中空状のシリカ粒子が最も好ましく、屈折率1.15〜1.32で粒子サイズが20〜90nmの範囲のものを好適に用いることができる。   In the present invention, hollow silica particles are most preferable from the viewpoint of high refractive index decreasing ability, and those having a refractive index of 1.15 to 1.32 and a particle size in the range of 20 to 90 nm are preferably used. Can do.

また、これらの低屈折率無機粒子は、有機溶剤に分散させて使用してもよい。分散媒として使用できる有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、ブタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類;酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエ−テル類等を挙げることができる。これらの中で、アルコール類及びケトン類が好ましい。これら有機溶剤は、単独で、又は2種以上混合して分散媒として使用することができる。   Further, these low refractive index inorganic particles may be used by being dispersed in an organic solvent. Organic solvents that can be used as the dispersion medium include alcohols such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, butanol, and ethylene glycol monopropyl ether; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; and aromatics such as toluene and xylene Group hydrocarbons; amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; esters such as ethyl acetate, butyl acetate and γ-butyrolactone; ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran and 1,4-dioxane Etc. Of these, alcohols and ketones are preferred. These organic solvents can be used alone or in combination of two or more as a dispersion medium.

また、これら無機粒子の表面は化学修飾等の表面処理を行うことが、分散性の向上の為好ましく、例えば分子中に1以上のアルキル基を有する加水分解性ケイ素化合物又はその加水分解物を含有するもの等を反応させることができる。このような加水分解性ケイ素化合物としては、トリメチルメトキシシラン、トリブチルメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジブチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、1,1,1―トリメトキシ−2,2,2−トリメチル−ジシラン、ヘキサメチル−1,3−ジシロキサン、1,1,1―トリメトキシ−3,3,3−トリメチル−1,3−ジシロキサン、α−トリメチルシリル−ω−ジメチルメトキシシリル−ポリジメチルシロキサン、α−トリメチルシリル−ω−トリメトキシシリル−ポリジメチルシロキサン、ヘキサメチル−1,3−ジシラザン等を挙げることができる。   The surface of these inorganic particles is preferably subjected to a surface treatment such as chemical modification in order to improve dispersibility. For example, it contains a hydrolyzable silicon compound having one or more alkyl groups in the molecule or a hydrolyzate thereof. Can be reacted. Such hydrolyzable silicon compounds include trimethylmethoxysilane, tributylmethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dibutyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, 1,1. , 1-trimethoxy-2,2,2-trimethyl-disilane, hexamethyl-1,3-disiloxane, 1,1,1-trimethoxy-3,3,3-trimethyl-1,3-disiloxane, α-trimethylsilyl -Ω-dimethylmethoxysilyl-polydimethylsiloxane, α-trimethylsilyl-ω-trimethoxysilyl-polydimethylsiloxane, hexamethyl-1,3-disilazane, and the like.

さらに、特開2005−307158号広報に記載された酸触媒又は金属キレート化合物の存在下に無機微粒子を表面処することも好ましく、特に好ましくはエチレン性不飽和基を有するオルガノシラン化合物で処理することが好ましい。好適な化合物としては、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランである。   Furthermore, it is also preferable to treat the inorganic fine particles in the presence of an acid catalyst or a metal chelate compound described in JP-A-2005-307158, particularly preferably an organosilane compound having an ethylenically unsaturated group. preferable. A preferred compound is (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane.

本発明において、(C)成分の低屈折率無機微粒子の含有量は、塗布溶剤を除いた低屈折率層形成成分の総量に対して、質量比で50〜85%が好ましく、60〜75%が更に好ましい。この範囲を用いることで低屈折率層の屈折率の低下と塗膜強度を両立することができる。   In the present invention, the content of the low refractive index inorganic fine particles of the component (C) is preferably 50 to 85% by mass ratio with respect to the total amount of the low refractive index layer forming component excluding the coating solvent, and 60 to 75%. Is more preferable. By using this range, it is possible to achieve both reduction in the refractive index of the low refractive index layer and coating strength.

本発明の低屈折率層を形成するための組成物は、以上説明した本発明に係る(A)、(B)、および(C)に、更に揮発性の溶剤を加えて塗布組成物とすることができる。塗布組成物の溶剤に制限は無いが、少なくとも2種類の揮発性溶剤を含有することが好ましい。例えば、アルコールとその誘導体類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類、エステル類、の中から選ばれる少なくとも2種を組み合わせて用いることが好ましい。バインダー成分の溶解度、無機微粒子の安定性、コーティング液の粘度調節などの観点から溶剤を選択することができる。   The composition for forming the low refractive index layer of the present invention is a coating composition obtained by further adding a volatile solvent to (A), (B), and (C) according to the present invention described above. be able to. Although there is no restriction | limiting in the solvent of a coating composition, It is preferable to contain at least 2 types of volatile solvents. For example, it is preferable to use a combination of at least two selected from alcohol and derivatives thereof, ethers, ketones, hydrocarbons, and esters. The solvent can be selected from the viewpoint of the solubility of the binder component, the stability of the inorganic fine particles, and the adjustment of the viscosity of the coating liquid.

特に好ましい組み合わせは、アルコールとその誘導体類、ケトン類、エステル類の中から少なくとも2種類、更に好ましくは3種類用いることである。好ましい例としては、例えば、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、2−メトキシプロパノール、2−ブトキシエタノール、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、トルエンの中から2種又は3種を併用して用いることができる。   A particularly preferred combination is the use of at least two, more preferably three, of alcohol and its derivatives, ketones and esters. Preferable examples include, for example, two or three of methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, 2-methoxypropanol, 2-butoxyethanol, methyl alcohol, isopropyl alcohol, and toluene.

本発明の低屈折率層用塗布組成物の最適粘度は、塗布により形成する場合においては、0.1〜20mPa・sが好ましく、更に好ましくは0.5〜10mPa・s(25℃)である。   The optimum viscosity of the coating composition for a low refractive index layer of the present invention is preferably 0.1 to 20 mPa · s, more preferably 0.5 to 10 mPa · s (25 ° C.) when formed by coating. .

(光学フィルムの層構成)
本発明の光学フィルム(反射防止フィルム)は、透明支持体(以下、支持体と呼ぶことがある。)上に、屈折率、膜厚、層の数、層順等を考慮して少なくとも一層の低屈折率層が積層されている。
(Layer structure of optical film)
The optical film (antireflection film) of the present invention has at least one layer on a transparent support (hereinafter sometimes referred to as support) in consideration of refractive index, film thickness, number of layers, layer order, and the like. A low refractive index layer is laminated.

本発明の光学フィルムは、一般に、最も単純な構成では、支持体上に低屈折率層のみを塗設した構成である。更に反射率を低下させるには、反射防止層を、支持体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(基材又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/低屈折率層の順に塗布することが好ましい。   In general, the optical film of the present invention has a simplest configuration in which only a low refractive index layer is coated on a support. 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 support 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 refractive index lower than that of a high refractive index layer) / a layer having a high refractive index / a layer having a low refractive index, and the like. Especially, it is preferable to apply | coat in order of a middle refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer on the base material which has a hard-coat layer from durability, an optical characteristic, cost, productivity, etc.

本発明の光学フィルムの好ましい層構成の例を下記に示す。下記構成において、(帯電防止層)と表記したものは、その他の機能を有する層が帯電防止層の機能も合わせ持つ構成である。帯電防止層に帯電防止以外の機能を持たせることで、形成する層の数を減らすことができるため、該構成は生産性が向上し好ましい。   The example of the preferable layer structure of the optical film of this invention is shown below. In the following configuration, what is described as (antistatic layer) is a configuration in which a layer having other functions also has the function of an antistatic layer. Since the number of layers to be formed can be reduced by providing the antistatic layer with a function other than antistatic, this structure is preferable because productivity is improved.

・支持体/帯電防止層/低屈折率層、
・支持体/低屈折率層(帯電防止層)、
・支持体/防眩層(帯電防止層)/低屈折率層、
・支持体/防眩層/帯電防止層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/防眩層(帯電防止層)/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/防眩層/帯電防止層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/帯電防止層/防眩層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層(帯電防止層)/防眩層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/高屈折率層/帯電防止層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/高屈折率層(帯電防止層)/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/帯電防止層/高屈折率層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層(帯電防止層)/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層/中屈折率層(帯電防止層)/高屈折率層/低屈折率層、
・支持体/ハードコート層(帯電防止層)/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・支持体/防眩層/高屈折率層(帯電防止層)/低屈折率層、
・支持体/防眩層/中屈折率層(帯電防止層)/高屈折率層/低屈折率層、
・支持体/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/支持体/ハードコート層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・支持体/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/支持体/防眩層/中屈折率層/高屈折率層/低屈折率層、
・帯電防止層/支持体/防眩層/高屈折率層/低屈折率層/高屈折率層/低屈折率層。
・ Support / Antistatic layer / Low refractive index layer,
-Support / low refractive index layer (antistatic layer),
Support / antiglare layer (antistatic layer) / low refractive index layer,
Support / antiglare layer / antistatic layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / antiglare layer (antistatic layer) / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / antiglare layer / antistatic layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / antistatic layer / antiglare layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer (antistatic layer) / antiglare layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / high refractive index layer / antistatic layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / high refractive index layer (antistatic layer) / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / antistatic layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / medium refractive index layer / high refractive index layer (antistatic layer) / low refractive index layer,
Support / hard coat layer / medium refractive index layer (antistatic layer) / high refractive index layer / low refractive index layer,
Support / hard coat layer (antistatic layer) / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Support / antiglare layer / high refractive index layer (antistatic layer) / low refractive index layer,
Support / antiglare layer / medium refractive index layer (antistatic layer) / high refractive index layer / low refractive index layer,
Support / antistatic layer / hard coat layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Antistatic layer / support / hard coat layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Support / antistatic layer / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Antistatic layer / support / antiglare layer / medium refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer,
Antistatic layer / support / antiglare layer / high refractive index layer / low refractive index layer / high refractive index layer / low refractive index layer.

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。   As long as the reflectance can be reduced by optical interference, it is not limited to these layer configurations.

また、本発明において上記光学層は、一分子内に2個以上のエチレン性不飽和基を含有する化合物を含む組成物を塗布・硬化してなることが、生産性が高いという点で好ましい。   In the present invention, the optical layer is preferably formed by applying and curing a composition containing a compound containing two or more ethylenically unsaturated groups in one molecule from the viewpoint of high productivity.

該化合物の中でも、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル類が好ましい。さらに好ましくは、1分子中に3個以上の(メタ)アクリロイル基を有する多官能モノマーが好ましい。例えば、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、EO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、EO変性リン酸トリ(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、ジトリメチロールプロパンテトラ(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−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、カプロラクトン変性トリス(アクリロキシエチル)イソシアヌレート等が挙げられる。   Among these compounds, esters of polyhydric alcohol and (meth) acrylic acid are preferable. More preferably, a polyfunctional monomer having 3 or more (meth) acryloyl groups in one molecule is preferable. For example, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, PO modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO Modified tri (meth) acrylate phosphate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tetra (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 Over DOO, polyester polyacrylate and caprolactone-modified tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate.

本発明の低屈折率層の(B)成分であるポリロタキサン化合物(好ましくは疎水化修飾されたポリロタキサン化合物)の直鎖状分子がポリアルキレングリコール類である場合、低屈折率層に隣接する光学層のエチレン性不飽和基を含有する化合物は、その少なくとも一部がエチレンオキサイド変性またはポリエチレンオキサイド変性の二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマー体であることが好ましい。   When the linear molecule of the polyrotaxane compound (preferably a polyrotaxane compound modified with hydrophobicity) as the component (B) of the low refractive index layer of the present invention is a polyalkylene glycol, an optical layer adjacent to the low refractive index layer It is preferable that at least a part of the compound containing an ethylenically unsaturated group is a monomer body having two or more ethylenically unsaturated groups modified with ethylene oxide or polyethylene oxide.

特に、疎水化修飾されたポリロタキサンの直鎖状分子がポリエチレングリコールである場合には、エチレンオキサイド変性の二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマー体であることが好ましい。このように変性されたモノマーを使用することで、低屈折率層と隣接する光学層の間の界面密着性が向上し、アルカリ処理等の表面改質処理をすることなく実用的な界面密着性能を満たす光学フィルムを製造することが可能となる。   In particular, when the linear molecule of the hydrophobized polyrotaxane is polyethylene glycol, a monomer body having two or more ethylenically unsaturated groups modified with ethylene oxide is preferable. By using such a modified monomer, the interfacial adhesion between the low refractive index layer and the adjacent optical layer is improved, and practical interfacial adhesion performance without surface modification treatment such as alkali treatment. It becomes possible to manufacture an optical film that satisfies the above.

本発明のフィルムの支持体としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスなど、特に限定は無い。透明樹脂フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリアクリル系樹脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アクリルニトリルフィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルム等が使用できる。
上記のなかでも、セルロースアシレートフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、シクロオレフィン系樹脂フィルムが好ましい。
The support for the film of the present invention is not particularly limited, such as a transparent resin film, a transparent resin plate, a transparent resin sheet, or transparent glass. Transparent resin films include cellulose acylate films (for example, cellulose triacetate film (refractive index 1.48), cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, cellulose acetate propionate film), polyethylene terephthalate film, polyethersulfone. Film, polyacrylic resin film, polyurethane resin film, polyester film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, polymethylpentene film, polyetherketone film, (meth) acrylonitrile film, cycloolefin resin film, etc. Can be used.
Among these, a cellulose acylate film, a polyethylene terephthalate film, and a cycloolefin resin film are preferable.

本発明の低屈折率層の形成方法は、特に限定されないが、以下の塗布方法により形成することができる。   Although the formation method of the low refractive index layer of this invention is not specifically limited, It can form with the following application | coating methods.

ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法(ダイコート法)(米国特許2681294号明細書参照)、マイクログラビアコート法等の公知の方法が挙げられる。これらの方法の中でも、マイクログラビアコート法、ダイコート法が好ましい。   Dip coating method, air knife coating method, curtain coating method, roller coating method, wire bar coating method, gravure coating method and extrusion coating method (die coating method) (see US Pat. No. 2,681,294), micro gravure coating method, etc. A well-known method is mentioned. Among these methods, the micro gravure coating method and the die coating method are preferable.

本発明のフィルムを高い生産性で供給するために、エクストルージョン法(ダイコート法)が好ましく用いられる。特に、低屈折率層のような、ウエット塗布量の少ない領域(20cm3/m以下)で好ましく用いることができる。 In order to supply the film of the present invention with high productivity, an extrusion method (die coating method) is preferably used. In particular, it can be preferably used in a region having a small wet coating amount (20 cm 3 / m 2 or less) such as a low refractive index layer.

本発明の低屈折率層の乾燥方法は、低屈折率層が塗布された後、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ことが好ましい。
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。
In the method for drying a low refractive index layer of the present invention, it is preferable that after the low refractive index layer is applied, the low refractive index layer is conveyed by a web to a heated zone to dry the solvent.
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.

また、各層の塗布組成物を支持体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%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支持体上に塗布した後、乾燥ゾーン内で支持体の塗布面とは反対の面に接触する搬送ロールと支持体との温度差が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 dry wind after apply | coating the coating composition of each layer on a support body has the wind speed of the coating-film surface of 0.1-2 m / sec while the solid content concentration of the said coating composition is 1-50%. It is preferable to be in the range in order to prevent drying unevenness.
Moreover, after apply | coating the coating composition of each layer on a support body, the temperature difference of the conveyance roll which contacts the surface opposite to the coating surface of a support body in a drying zone, and a support body is 0 to 20 degreeC or less. Then, the drying nonuniformity by the heat transfer nonuniformity on a conveyance roll can be prevented, and it is preferable.

本発明での低屈折率層の硬化条件は、使用するオルガノシラン化合物や触媒によって異なるが、通常20℃〜200℃の範囲が好ましく。更に好ましくは60℃〜140℃、最も好ましくは80℃〜110℃である。上記範囲にすることで、十分な硬化速度が得られ支持体に対してのダメージも少なくできる。硬化時間は特に制限はないが、例えば、60℃の場合通常1時間〜50時間、140℃の場合1分〜30分が好ましい。硬化触媒については、前述のオルガノシランの加水分解の触媒で述べた酸を用いることが好ましい。   The curing conditions for the low refractive index layer in the present invention vary depending on the organosilane compound and the catalyst used, but are usually preferably in the range of 20 ° C to 200 ° C. More preferably, it is 60 degreeC-140 degreeC, Most preferably, it is 80 degreeC-110 degreeC. By setting it in the above range, a sufficient curing rate can be obtained and damage to the support can be reduced. The curing time is not particularly limited, but for example, it is usually preferably 1 hour to 50 hours at 60 ° C, and preferably 1 minute to 30 minutes at 140 ° C. As the curing catalyst, it is preferable to use the acid described in the above-mentioned catalyst for hydrolysis of organosilane.

また、低屈折率層の下面に多官能アクリレートに代表されるラジカル重合性化合物が含有されている場合には、上記熱硬化の前、途中、又は後に電離放射線を照射することもできる。両層の界面結合が強化され、塗膜の耐擦傷性が向上する。   Moreover, when the radically polymerizable compound represented by the polyfunctional acrylate is contained in the lower surface of the low refractive index layer, ionizing radiation can be irradiated before, during or after the thermosetting. The interface bond between both layers is strengthened, and the scratch resistance of the coating film is improved.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、適宜、変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例に限定されるものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited to the specific examples shown below.

ポリロタキサン及び架橋ポリロタキサンの調製
ポリロタキサン及び架橋ポリロタキサンの調製は、特許第2810264号公報及び特許第3475252号公報に記載の下記調製方法を参考にして行った。
Preparation of Polyrotaxane and Crosslinked Polyrotaxane Polyrotaxane and crosslinked polyrotaxane were prepared with reference to the following preparation methods described in Japanese Patent No. 2810264 and Japanese Patent No. 3475252.

環状分子としてα−シクロデキストリン、直鎖状分子としてポリエチレングリコール、ブロック基として2,4−ジニトロフェニル基、架橋剤として塩化シアヌルを用いた場合の化合物の調製方法を記載する。   A method for preparing a compound using α-cyclodextrin as a cyclic molecule, polyethylene glycol as a linear molecule, 2,4-dinitrophenyl group as a blocking group, and cyanuric chloride as a crosslinking agent is described.

後に行うブロック化処理のために、ポリエチレングリコールの両末端をアミノ基に変性してポリエチレングリコール誘導体を得る。α−シクロデキストリン及びポリエチレングリコール誘導体を混合してポリロタキサンを調製する。調製に際して、最大包接量を1とした場合、包接量が1に対して、0.001〜0.6となるように、例えば混合時間を1〜48時間とし、混合温度を0℃〜100℃とすることができる。   For subsequent blocking treatment, both ends of polyethylene glycol are modified with amino groups to obtain polyethylene glycol derivatives. A polyrotaxane is prepared by mixing α-cyclodextrin and a polyethylene glycol derivative. At the time of preparation, when the maximum inclusion amount is 1, for example, the mixing time is 1 to 48 hours so that the inclusion amount is 0.001 to 0.6 with respect to 1, and the mixing temperature is 0 ° C. to It can be 100 degreeC.

一般に、ポリエチレングリコールの平均分子量20,000に対して、α−シクロデキストリンは、最大230個包装することができる。したがって、この値が最大包接量である。上記条件は、ポリエチレングリコールの平均分子量20,000を用いて、α−シクロデキストリンが平均60〜65個(63個)、即ち最大包接量の0.26〜0.29(0.28)の値で包接するための条件である。α−シクロデキストリンの包接量は、NMR、光吸収、元素分析などにより確認することができる。   Generally, up to 230 α-cyclodextrins can be packaged with respect to an average molecular weight of 20,000 of polyethylene glycol. Therefore, this value is the maximum inclusion amount. The above conditions are such that the average molecular weight of polyethylene glycol is 20,000, and α-cyclodextrin has an average of 60 to 65 (63), that is, a maximum inclusion amount of 0.26 to 0.29 (0.28). This is a condition for inclusion by value. The inclusion amount of α-cyclodextrin can be confirmed by NMR, light absorption, elemental analysis and the like.

得られたポリロタキサンを、DMFに溶解した2,4−ジニトロフルオロベンゼンと反応させることにより、ブロック化ポリロタキサンを得る。
次いで、得られたブロック化ポリロタキサンを水酸化ナトリウム水溶液に溶解する。この液に塩化シアヌルを添加して反応させることにより、α−シクロデキストリン同士が架橋した、架橋ポリロタキサンを得る。
The obtained polyrotaxane is reacted with 2,4-dinitrofluorobenzene dissolved in DMF to obtain a blocked polyrotaxane.
Next, the resulting blocked polyrotaxane is dissolved in an aqueous sodium hydroxide solution. By adding cyanuric chloride and reacting with this liquid, a crosslinked polyrotaxane in which α-cyclodextrins are crosslinked is obtained.

[未修飾ポリロタキサン(PR−1)の調製]
<ポリエチレングリコールの両末端の活性化>
100mlの三角フラスコにポリエチレングリコール(PEGと略記する。平均分子量20,000)4g及び乾燥塩化メチレン20mlを入れてPEGを溶解した。この溶液をアルゴン雰囲気下におき、1,1’−カルボニルジイミダゾール0.8gを加え、引き続きアルゴン雰囲気下、室温(20℃)で6時間、攪拌、反応させた。
[Preparation of Unmodified Polyrotaxane (PR-1)]
<Activation of both ends of polyethylene glycol>
In a 100 ml Erlenmeyer flask, 4 g of polyethylene glycol (abbreviated as PEG; average molecular weight 20,000) and 20 ml of dry methylene chloride were added to dissolve PEG. This solution was placed under an argon atmosphere, 0.8 g of 1,1′-carbonyldiimidazole was added, and the mixture was stirred and reacted at room temperature (20 ° C.) for 6 hours under an argon atmosphere.

上記で得られた反応物を、高速攪拌したジエチルエーテル300mlに注いだ。10分間静置後、沈殿物を有する液を10,000rpmで5分間、遠心分離した。沈殿物を取り出し、40℃で3時間真空乾燥した。   The reaction product obtained above was poured into 300 ml of diethyl ether stirred at high speed. After leaving still for 10 minutes, the liquid which has a deposit was centrifuged at 10,000 rpm for 5 minutes. The precipitate was taken out and dried in vacuum at 40 ° C. for 3 hours.

得られた生成物を塩化メチレン20mlに溶解した。この液をエチレンジアミン10mlに3時間かけて滴下し、滴下後40分間攪拌した。得られた反応物をロータリーエバポレーターにかけ塩化メチレンを除去し、その後、水50mlに溶解し、透析チューブ(分画分子量8,000)に入れ、水中で3日間透析した。得られた透析物をロータリーエバポレーターで乾燥し、さらにこの乾燥物を塩化メチレン20mlに溶解し、ジエチルエーテル180mlで再沈させた。沈殿物を有する液を100,000rpmで5分間、遠心分離し、40℃で2時間真空乾燥して、PEGの両末端にアミノ基を導入した生成物を2.83g得た。   The resulting product was dissolved in 20 ml of methylene chloride. This solution was added dropwise to 10 ml of ethylenediamine over 3 hours, followed by stirring for 40 minutes. The obtained reaction product was subjected to a rotary evaporator to remove methylene chloride, then dissolved in 50 ml of water, put into a dialysis tube (molecular weight cut off 8,000), and dialyzed in water for 3 days. The obtained dialyzate was dried with a rotary evaporator, and this dried product was dissolved in 20 ml of methylene chloride and reprecipitated with 180 ml of diethyl ether. The liquid having a precipitate was centrifuged at 100,000 rpm for 5 minutes and vacuum-dried at 40 ° C. for 2 hours to obtain 2.83 g of a product having amino groups introduced at both ends of PEG.

<ポリロタキサンの調製>
α−シクロデキストリン(α−CDと略記する)3.6g及び上記調製化合物(分子量約2万)0.9gをそれぞれ80℃の水15mlに溶解した後、それぞれを混合し、5℃で6時間冷蔵し、ポリロタキサンを調製した。その後、40℃で12時間真空乾燥した。
<Preparation of polyrotaxane>
After dissolving 3.6 g of α-cyclodextrin (abbreviated as α-CD) and 0.9 g of the above-prepared compound (molecular weight of about 20,000) in 15 ml of water at 80 ° C., they were mixed and mixed for 6 hours at 5 ° C. Refrigerated to prepare a polyrotaxane. Then, it vacuum-dried at 40 degreeC for 12 hours.

<ブロック化ポリロタキサンの調製>
上記で得られたポリロタキサンを100mlの三角フラスコに入れた。別個に、N,N−ジメチルホルムアミド10mlと2,4−ジニトロフルオロベンゼン2.4mlとを混合した溶液を用意し、ポリロタキサンが入ったフラスコ中にこの混合溶液を滴下し、アルゴン封入下、常温で反応させた。5時間後、混合物にジメチルスルホキシド40mlを加えて透明溶液とした。水750mlを激しく攪拌させたものに、この溶液を滴下し、薄黄色の沈殿物を得た。この沈殿物をジメチルスルホキシド50mlに再び溶解し、この溶解物を、激しく攪拌した0.1%塩化ナトリウム水溶液700mlに滴下し、再び沈殿させた。この沈殿物を、水とメタノールとによる洗浄、洗浄後に10,000rpm、1分間の遠心分離を各3回行った。得られた物質を50℃で12時間真空乾燥して、ブロック化ポリロタキサン、即ち未修飾のポリロタキサン(PR−1)3.03gを得た。
<Preparation of blocked polyrotaxane>
The polyrotaxane obtained above was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask. Separately, a solution prepared by mixing 10 ml of N, N-dimethylformamide and 2.4 ml of 2,4-dinitrofluorobenzene was prepared, and this mixed solution was dropped into a flask containing polyrotaxane. Reacted. After 5 hours, 40 ml of dimethyl sulfoxide was added to the mixture to make a clear solution. The solution was added dropwise to 750 ml of water that was vigorously stirred to obtain a pale yellow precipitate. This precipitate was redissolved in 50 ml of dimethyl sulfoxide, and this dissolved substance was added dropwise to 700 ml of a vigorously stirred 0.1% sodium chloride aqueous solution and precipitated again. This precipitate was washed with water and methanol, and then centrifuged at 10,000 rpm for 1 minute three times. The obtained substance was vacuum-dried at 50 ° C. for 12 hours to obtain a blocked polyrotaxane, that is, 3.03 g of an unmodified polyrotaxane (PR-1).

[疎水化修飾ポリロタキサン(PR−2)の調製]
<末端封止したポリロタキサンの調製>
数平均分子量2万のポリエチレングリコールビスアミン4.5gとα−シクロデキストリン18.0gとを水150mLに加え、80℃に加熱して溶解させた。その溶液を冷却し5℃で16時間静置した。生成した白いペースト状の沈殿を分取、乾燥した。
[Preparation of Hydrophobized Modified Polyrotaxane (PR-2)]
<Preparation of end-capped polyrotaxane>
4.5 g of polyethylene glycol bisamine having a number average molecular weight of 20,000 and 18.0 g of α-cyclodextrin were added to 150 mL of water and dissolved by heating to 80 ° C. The solution was cooled and allowed to stand at 5 ° C. for 16 hours. The produced white paste-like precipitate was collected and dried.

前記乾燥物に、2,4−ジニトロフルオロベンゼン12.0gとジメチルホルムアミド50gの混合溶液に加えて室温で5時間攪拌した。その反応混合物にジメチルスルホキシド(DMSO)200mLを加えて溶解した後、水3750mLに注いで析出物を分取した。析出物を250mLのDMSOに再溶解した後、再び3500mLの0.1%食塩水へ注いで析出物を分取した。その析出物を水とメタノールで各3回ずつ洗浄後、50℃で12時間真空乾燥することで、ポリエチレングリコールビスアミンがα−シクロデキストリンに串刺し状に包接され、かつ両末端アミノ基に2,4−ジニトロフェニル基が結合した包接化合物2.0gを得た。   To the dried product, a mixed solution of 12.0 g of 2,4-dinitrofluorobenzene and 50 g of dimethylformamide was added and stirred at room temperature for 5 hours. The reaction mixture was dissolved by adding 200 mL of dimethyl sulfoxide (DMSO), and then poured into 3750 mL of water to separate a precipitate. The precipitate was redissolved in 250 mL of DMSO and then poured again into 3500 mL of 0.1% saline to separate the precipitate. The precipitate was washed with water and methanol three times each, and then vacuum-dried at 50 ° C. for 12 hours, whereby polyethylene glycol bisamine was included in α-cyclodextrin in a skewered manner, and both terminal amino groups had 2 Thus, 2.0 g of an inclusion compound to which a 4-dinitrophenyl group was bonded was obtained.

得られた包接化合物(末端封止されたブロック化ポリロタキサン)の紫外光吸収測定及びH−NMR測定を行い、α−シクロデキストリンの包接量を算出したところ、包接量は72個であった。 The obtained inclusion compound (end-blocked blocked polyrotaxane) was subjected to ultraviolet light absorption measurement and 1 H-NMR measurement, and the inclusion amount of α-cyclodextrin was calculated. The inclusion amount was 72. there were.

包接量は、紫外光吸収測定およびH−NMR測定から算出できるが、具体的には紫外光吸収測定では、合成した包接化合物および2,4-ジニトロアニリンそれぞれの360nmにおけるモル吸光係数を測定することで、シクロデキストリンの包接量を算出した。また、H−NMR測定では、ポリエチレン部の水素原子とシクロデキストリン部の水素原子の積分比から算出した。 The inclusion amount can be calculated from ultraviolet absorption measurement and 1 H-NMR measurement. Specifically, in the ultraviolet absorption measurement, the molar absorption coefficient at 360 nm of each of the synthesized inclusion compound and 2,4-dinitroaniline is calculated. The inclusion amount of cyclodextrin was calculated by measurement. Moreover, in < 1 > H-NMR measurement, it computed from the integral ratio of the hydrogen atom of a polyethylene part, and the hydrogen atom of a cyclodextrin part.

<末端封止されたブロック化ポリロタキサンのアセチル修飾>
上記で合成した包接化合物(末端封止されたブロック化ポリロタキサン)1gを塩化リチウム/N,N−ジメチルアセトアミド8%溶液50gに溶解させた。そこに無水酢酸6.7g、ピリジン5.2g、N,N−ジメチルアミノピリジン100mgを加え、室温にて一晩攪拌した。反応溶液をメタノールに流し込み、析出した固体を遠心分離にて分離した。分離した固体を乾燥した後、アセトンに溶解させた。溶液を水に流し込み、析出した固体を遠心分離にて分離し乾燥させることで、1.2gのアセチル修飾した、疎水化修飾ポリロタキサン(PR−2)を得た。
<Acetyl modification of blocked polyrotaxane with end-capping>
1 g of the clathrate compound synthesized above (end-blocked blocked polyrotaxane) was dissolved in 50 g of a lithium chloride / N, N-dimethylacetamide 8% solution. Thereto were added 6.7 g of acetic anhydride, 5.2 g of pyridine, and 100 mg of N, N-dimethylaminopyridine, and the mixture was stirred overnight at room temperature. The reaction solution was poured into methanol, and the precipitated solid was separated by centrifugation. The separated solid was dried and then dissolved in acetone. The solution was poured into water, and the precipitated solid was separated by centrifugation and dried to obtain 1.2 g of acetyl-modified hydrophobized modified polyrotaxane (PR-2).

得られたアセチル修飾したポリロタキサンのH−NMR測定を行い、アセチル導入量を算出したところ、導入量は75%であった。 The obtained acetyl-modified polyrotaxane was subjected to 1 H-NMR measurement, and the amount of acetyl introduced was calculated. The amount introduced was 75%.

[架橋ポリロタキサン化合物(PR−3)の調製]
塩化シアヌル0.18gをアセトン20gに溶かした溶液を、激しく攪拌されている氷水80gの中にゆっくり滴下した。こうして塩化シアヌルの分散液(液A)を得た。別途、α−シクロデキストリン2.4gと炭酸ナトリウム0.53gを水200gに溶解した溶液(液B)を作成した。
[Preparation of Crosslinked Polyrotaxane Compound (PR-3)]
A solution prepared by dissolving 0.18 g of cyanuric chloride in 20 g of acetone was slowly added dropwise to 80 g of vigorously stirred ice water. Thus, a cyanuric chloride dispersion (liquid A) was obtained. Separately, a solution (liquid B) was prepared by dissolving 2.4 g of α-cyclodextrin and 0.53 g of sodium carbonate in 200 g of water.

上記液Aを、ゆっくり攪拌されている液Bに、滴下した。この後、液の温度を50℃に上げて、6時間攪拌を続けた。この後液温を25℃まで下げて溶液(液C)を得た。ポリエチレングリコール(平均分子量20000)10gを水700gに溶かした溶液に、液Cを混合して25℃で24時間ゆっくり攪拌し続けた。さらに、エバポレータを用いて、この液を全体が500gになるまで濃縮して溶液(液D)を得た。1−アミノドデカン0.46gをテトラヒドロフラン500gに溶解した溶液(液E)を、上記液Dと混合して、80℃で6時間攪拌を続けた。さらにこの液に炭酸ナトリウム0.21gを溶解させて溶液(液F)を得た。   The liquid A was added dropwise to the liquid B being slowly stirred. Thereafter, the temperature of the liquid was raised to 50 ° C., and stirring was continued for 6 hours. Thereafter, the solution temperature was lowered to 25 ° C. to obtain a solution (Liquid C). Liquid C was mixed with a solution obtained by dissolving 10 g of polyethylene glycol (average molecular weight 20000) in 700 g of water, and the mixture was slowly stirred at 25 ° C. for 24 hours. Furthermore, this liquid was concentrated using an evaporator until the whole became 500 g to obtain a solution (liquid D). A solution (liquid E) in which 0.46 g of 1-aminododecane was dissolved in 500 g of tetrahydrofuran was mixed with the liquid D and stirred at 80 ° C. for 6 hours. Further, 0.21 g of sodium carbonate was dissolved in this liquid to obtain a solution (liquid F).

メタクリル酸クロライド0.21gをテトラヒドロフラン20gに溶解したものをトリエチルアミン含有の液Fに添加して、攪拌しながら50℃で6時間反応させた。生成したトリエチルアミンの塩酸塩を濾過除去して溶液(液G)を得た。この液Gの溶媒を、エバポレータを用いて除去して架橋ポリロタキサン化合物(PR−3)を得た。   A solution obtained by dissolving 0.21 g of methacrylic acid chloride in 20 g of tetrahydrofuran was added to the liquid F containing triethylamine, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 6 hours with stirring. The produced triethylamine hydrochloride was filtered off to obtain a solution (liquid G). The solvent of this liquid G was removed using an evaporator to obtain a crosslinked polyrotaxane compound (PR-3).

[不飽和二重結合を有するポリロタキサン(PR−4)の調製]
<重合性基の導入>
上記で合成したアセチル修飾したポリロタキサン(PR−2)1gを塩化リチウム/N,N−ジメチルアセトアミド8%溶液50gに溶解させた。そこにアクリル酸クロライド5.9g、ピリジン5.2g、N,N−ジメチルアミノピリジン100mgを加え、室温にて二晩攪拌した。反応溶液をメタノールに流し込み、析出した固体を遠心分離にて分離した。分離した固体を乾燥した後、アセトンに溶解させた。溶液を水に流し込み、析出した固体を遠心分離にて分離し乾燥させることで、0.8gのアクリロイル及びアセチルで修飾したポリロタキサン(PR−4)が得られた。
[Preparation of polyrotaxane (PR-4) having an unsaturated double bond]
<Introduction of polymerizable group>
1 g of the acetyl-modified polyrotaxane (PR-2) synthesized above was dissolved in 50 g of an 8% solution of lithium chloride / N, N-dimethylacetamide. Thereto were added 5.9 g of acrylic acid chloride, 5.2 g of pyridine, and 100 mg of N, N-dimethylaminopyridine, and the mixture was stirred at room temperature overnight. The reaction solution was poured into methanol, and the precipitated solid was separated by centrifugation. The separated solid was dried and then dissolved in acetone. The solution was poured into water, and the precipitated solid was separated by centrifugation and dried to obtain 0.8 g of polyrotaxane (PR-4) modified with acryloyl and acetyl.

得られたアクリロイル及びアセチルで修飾したポリロタキサン(PR−4)のH−NMR測定を行い、アクリロイル及びアセチル導入量を算出したところ、導入量は87%であった。すなわち、アクリロイルの導入量は12%である。 The obtained acryloyl and acetyl modified polyrotaxane (PR-4) were subjected to 1 H-NMR measurement, and the amount of acryloyl and acetyl introduced was calculated. The amount introduced was 87%. That is, the introduction amount of acryloyl is 12%.

(中空シリカ分散液Cの作製)
中空シリカ微粒子ゾル(イソプロピルアルコールシリカゾル、平均粒子径60nm、シェル厚み10nm、シリカ濃度20質量%、シリカ粒子の屈折率1.31)を特開2002−79616の調製例4に準じサイズを変更して作製した。
(Preparation of hollow silica dispersion C)
Hollow silica fine particle sol (isopropyl alcohol silica sol, average particle diameter 60 nm, shell thickness 10 nm, silica concentration 20 mass%, silica particle refractive index 1.31) was changed in size according to Preparation Example 4 of JP-A-2002-79616. Produced.

(ハードコート層用塗布液(HCL−1)の調製)
以下の組成の塗布液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してハードコート層用塗布液(HCL−1)を調製した。
───────────────────────────────────
ハードコート層用塗布液(HCL−1)の組成
───────────────────────────────────
DPHA 10.0 g
PET−30 36.0 g
ビスコート360 10.0 g
イルガキュア127 2.0 g
SP−13 0.04g
メチルイソブチルケトン 20.0 g
メチルエチルケトン 10.0 g
───────────────────────────────────
(Preparation of coating liquid for hard coat layer (HCL-1))
A coating liquid having the following composition was filtered through a polypropylene filter having a pore diameter of 30 μm to prepare a coating liquid for hard coat layer (HCL-1).
───────────────────────────────────
Composition of hard coat layer coating solution (HCL-1) ───────────────────────────────────
DPHA 10.0 g
PET-30 36.0 g
Viscote 360 10.0 g
Irgacure 127 2.0 g
SP-13 0.04g
Methyl isobutyl ketone 20.0 g
Methyl ethyl ketone 10.0 g
───────────────────────────────────

(ハードコート層用塗布液(HCL−2)の調製)
以下の組成の塗布液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過してハードコート層用塗布液(HCL−2)を調製した。
───────────────────────────────────
ハードコート層用塗布液(HCL−2)の組成
───────────────────────────────────
DPHA 10.0 g
PET−30 46.0 g
イルガキュア127 2.0 g
SP−13 0.04g
メチルイソブチルケトン 20.0 g
メチルエチルケトン 10.0 g
───────────────────────────────────
(Preparation of hard coat layer coating solution (HCL-2))
A coating solution having the following composition was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 30 μm to prepare a coating solution for hard coat layer (HCL-2).
───────────────────────────────────
Composition of hard coat layer coating liquid (HCL-2) --------------------------
DPHA 10.0 g
PET-30 46.0 g
Irgacure 127 2.0 g
SP-13 0.04g
Methyl isobutyl ketone 20.0 g
Methyl ethyl ketone 10.0 g
───────────────────────────────────

それぞれ使用した化合物を以下に示す。
・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]
・PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]
・ビスコート360:エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパントリアクリレート(大阪有機化学(株)製)
・イルガキュア127:重合開始剤[チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製]
・SP−13:フッ素系レベリング剤
The compounds used are shown below.
DPHA: Mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate [manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.]
PET-30: A mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate [manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.]
・ Biscoat 360: Ethylene oxide-modified trimethylolpropane triacrylate (manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.)
・ Irgacure 127: Polymerization initiator [Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.]
SP-13: Fluorine leveling agent

Figure 2009204833
Figure 2009204833

[ハードコート層の塗設]
特開2003−211052号公報の図1に記載されたスロットダイコーターを用いて、80μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製}(屈折率:1.48)をロール形態で巻き出して、ハードコート層塗布液(HCL−1)を、乾燥膜厚が13μmになるように塗布し、30℃で15秒間、90℃で40秒間乾燥の後、さらに窒素パージにより、酸素濃度100ppm以下の雰囲気下で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、照射量70mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させたハードコートフィルム(HC−101)を作製し、巻き取った。
[Coating of hard coat layer]
80 μm thick triacetyl cellulose film “TAC-TD80U” {manufactured by FUJIFILM Corporation} (refractive index: 1.48) using the slot die coater described in FIG. ) In the form of a roll, the hard coat layer coating solution (HCL-1) is applied so that the dry film thickness is 13 μm, dried at 30 ° C. for 15 seconds, and at 90 ° C. for 40 seconds, and further nitrogen. Using an "air-cooled metal halide lamp" {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.} of 160 W / cm in an atmosphere with an oxygen concentration of 100 ppm or less, the coating layer is cured by irradiating with an irradiation dose of 70 mJ / cm 2 by purging. A hard coat film (HC-101) was prepared and wound up.

ハードコートフィルム(HC−101)の作製において、ハードコート層塗布液の種類を(HCL−102)に変更した以外は同様にして、ハードコートフィルム(HC−102)を作製した。   In producing the hard coat film (HC-101), a hard coat film (HC-102) was produced in the same manner except that the type of the hard coat layer coating solution was changed to (HCL-102).

得られたハードコートフィルムは、1.5mol/L、50℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬しアルカリ処理を行い、水洗後、0.05mol/Lの硫酸水溶液で30秒中和させ、その後水洗・乾燥を行い、鹸化処理を行った。このようにして、鹸化済みのハードコートフィルムを(HCL−1K、HCL−2K)を得た。   The obtained hard coat film was immersed in a 1.5 mol / L, 50 ° C. NaOH aqueous solution for 2 minutes for alkali treatment, washed with water, neutralized with 0.05 mol / L sulfuric acid aqueous solution for 30 seconds, and then washed with water. -It dried and saponified. In this way, saponified hard coat films (HCL-1K, HCL-2K) were obtained.

(低屈折率層用塗布液(Ln−1)の調製)
正珪酸エチル(SiO2濃度28重量%)32.1gとノナデカフルオロドデシルトリメトキシシラン1.22gをイソプロピルアルコール55.0g、純水10g、濃度61重量%の硝酸1.69gとの混合液に混合し、50℃で1時間撹拌し、固形分濃度10重量%のマトリックス形成成分液(M−1)を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (Ln-1))
A mixture of 32.1 g of normal ethyl silicate (SiO 2 concentration 28 wt%) and 1.22 g of nonadecafluorododecyltrimethoxysilane in 55.0 g of isopropyl alcohol, 10 g of pure water and 1.69 g of nitric acid with a concentration of 61 wt%. The mixture was mixed and stirred at 50 ° C. for 1 hour to prepare a matrix-forming component liquid (M-1) having a solid concentration of 10% by weight.

ついで、マトリックス形成成分液(M−1)の10.0gにメチルエチルケトン1.0g、シクロヘキサノン1.0g、を添加し、更にイソプロピルアルコールで希釈し、固形分濃度1.0重量%の低屈折率層用塗布液(Ln−1)を調製した。   Next, 1.0 g of methyl ethyl ketone and 1.0 g of cyclohexanone are added to 10.0 g of the matrix-forming component liquid (M-1), and further diluted with isopropyl alcohol to obtain a low refractive index layer having a solid content concentration of 1.0% by weight. Coating solution (Ln-1) was prepared.

(低屈折率層用塗布液(Ln−2〜Ln−10)の調製)
低屈折率層用塗布液(Ln−1)の調製において、溶剤以外の各成分を表1のように変更し、固形分濃度が1.0%になるようにイソプロピルアルコールの量を調節して低屈折率層用塗布液を作製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (Ln-2 to Ln-10))
In preparing the coating liquid for low refractive index layer (Ln-1), the components other than the solvent were changed as shown in Table 1, and the amount of isopropyl alcohol was adjusted so that the solid content concentration was 1.0%. A coating solution for a low refractive index layer was prepared.

Figure 2009204833
Figure 2009204833

ハードコート(HC−101)の上に、上記低屈折率層用塗布液Ln−1〜Ln−17を用い、低屈折率層膜厚が95nmになるように調節して、ダイコーターで塗布し、30℃で15秒間、80℃で120秒間乾燥の後、さらに110℃で15分硬化を行った。その後、窒素パージにより、酸素濃度100ppm以下の雰囲気下で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500mJ/cm2の紫外線を照射して、光学フィルム試料101〜117を作製した。また、ハードコートと低屈折率層の組み合わせを表2のように変えた光学フィルム試料118〜123を作製した。 On the hard coat (HC-101), using the coating liquids Ln-1 to Ln-17 for the low refractive index layer, adjusting the thickness of the low refractive index layer to 95 nm, and applying with a die coater. After drying at 30 ° C. for 15 seconds and at 80 ° C. for 120 seconds, curing was further performed at 110 ° C. for 15 minutes. After that, using an “air-cooled metal halide lamp” {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) of 240 W / cm under an atmosphere with an oxygen concentration of 100 ppm or less by nitrogen purge, ultraviolet rays with an irradiation amount of 500 mJ / cm 2 were irradiated. Film samples 101-117 were produced. Also, optical film samples 118 to 123 in which the combinations of the hard coat and the low refractive index layer were changed as shown in Table 2 were produced.

(光学フィルムの評価)
上記の光学フィルムを用いて以下の評価を行った。
(1)平均反射率
反射防止性ハードコートフィルムのハードコート層を積層していない面をサンドペーパーで粗面化した後、黒色のインクで光吸収処理(380〜780nmにおける透過率が10%未満)を行い黒色の台上で下記条件にて測定をおこなった。
分光光度計“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°における出射角−5°の鏡面反射率を測定し、結果には450〜650nmの平均反射率を用いた。
(Evaluation of optical film)
The following evaluation was performed using said optical film.
(1) Average reflectance After the surface of the antireflection hard coat film on which the hard coat layer is not laminated is roughened with sandpaper, light absorption treatment with black ink (transmittance at 380 to 780 nm is less than 10%) ) Was performed on a black table under the following conditions.
A spectrophotometer “V-550” (manufactured by JASCO Corporation) is fitted with an adapter “ARV-474” and has a specular reflectance with an output angle of −5 ° at an incident angle of 5 ° in the wavelength region of 380 to 780 nm. The average reflectance of 450 to 650 nm was used for the result.

(2)鉛筆硬度評価
耐傷性の指標としてJIS K 5400に記載の鉛筆硬度評価を行った。反射防止性ハードコートフィルムを温度25℃、湿度60%RHで2時間調湿した後、JIS S 6006に規定するHB〜5Hの試験用鉛筆を用いて、4.9Nの荷重にて、鉛筆で引っ掻き試験を5回繰り返し、温度25℃、湿度60%RHの条件で24時間放置した後に、以下の基準で評価し、OKとなる最も高い硬度を評価値とした。
OK:n=5の評価において傷が2つ以下
NG:n=5の評価において傷が3つ以上
鉛筆硬度は、低屈折率層自身の硬度を反映するとともに、低屈折率層と隣接する層の界面の密着強度も反映している。
(2) Pencil hardness evaluation Pencil hardness evaluation described in JIS K 5400 was performed as an index of scratch resistance. After conditioning the anti-reflective hard coat film at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH for 2 hours, using a pencil for HB to 5H specified in JIS S 6006, with a load of 4.9 N with a pencil The scratch test was repeated 5 times, and the sample was allowed to stand for 24 hours under conditions of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH, and then evaluated according to the following criteria.
OK: No more than 2 scratches in the evaluation of n = 5 NG: No less than 3 scratches in the evaluation of n = 5 The pencil hardness reflects the hardness of the low refractive index layer itself and is adjacent to the low refractive index layer It also reflects the adhesion strength of the interface.

(3)消しゴム擦り耐傷性評価
ラビングテスターを用いて、以下の条件でこすりテストをおこなうことで、消しゴム擦り耐擦傷性の指標とすることが出来る。
評価環境条件:25℃、60%RH
こすり材:プラスチック消しゴム((株)トンボ鉛筆性 MONO)
試料と接触するテスターのこすり先端部(1cm×1cm)に固定
移動距離(片道):4cm、
こすり速度:2cm/秒、
荷重:500g/cm
先端部接触面積:1cm×1cm、
こすり回数:100往復。
こすり終えた試料の裏側に油性黒インキを塗り、こすり部分の傷を反射光で目視観察して、こすり部分の傷を、以下の基準で評価した。
○ :非常に注意深く見ても、全く傷が見えない。
○△:非常に注意深く見ると僅かに弱い傷が見える。
△ :弱い傷が見える。
△×:中程度の傷が見える。
× :一目見ただけで分かる傷がある。
××:一面膜が傷ついている。
消しゴム擦り耐傷性は、主として低屈折率層自身の硬度を反映している。
(3) Eraser scratch resistance evaluation By using a rubbing tester and a rubbing test under the following conditions, it can be used as an index for the eraser scratch resistance.
Evaluation environmental conditions: 25 ° C., 60% RH
Rubbing material: Plastic eraser (dragonfly pencil MONO)
Fixed to the tip (1 cm x 1 cm) of the scraper of the tester that comes into contact with the sample.
Rubbing speed: 2 cm / second,
Load: 500 g / cm 2
Tip contact area: 1 cm × 1 cm,
Number of rubs: 100 round trips.
Oily black ink was applied to the back side of the rubbed sample, the scratches on the rubbing portion were visually observed with reflected light, and the scratches on the rubbing portion were evaluated according to the following criteria.
○: Even if you look very carefully, no scratches are visible.
○ △: Slightly weak scratches are visible when viewed very carefully.
Δ: Weak scratches are visible.
Δ ×: moderate scratches are visible.
X: There is a scratch that can be seen at first glance.
XX: Single-sided film is damaged.
The eraser scuff resistance mainly reflects the hardness of the low refractive index layer itself.

評価結果を下記表に示す。   The evaluation results are shown in the following table.

Figure 2009204833
Figure 2009204833

上記表によれば、低屈折率層にオルガノシラン化合物とロタキサン化合物を併用することで、隣接下層との密着が強化され、鉛筆硬度が上昇している。更に低屈折率化を計るため低屈折率無機微粒子を併用した場合でもその効果が顕著である。また、その効果は疎水化処理や不飽和二重結合を有するロタキサンで著しい。また、低屈折率層と隣接する層に、アルキレンオキサイド変性モノマーを使用することで、界面の密着が強化されることが分かる。   According to the said table | surface, adhesion | attachment with an adjacent lower layer is strengthened by using together an organosilane compound and a rotaxane compound in a low-refractive-index layer, and pencil hardness is rising. Furthermore, even when low refractive index inorganic fine particles are used in combination to reduce the refractive index, the effect is remarkable. Moreover, the effect is remarkable with the rotaxane which has a hydrophobic treatment and an unsaturated double bond. It can also be seen that the use of an alkylene oxide-modified monomer in the layer adjacent to the low refractive index layer enhances the adhesion at the interface.

<偏光板の作製、液晶表示装置>
ポリビニルアルコールにヨウ素を吸着させ、延伸して作製した偏光子の片面に、1.5mol/L、55℃のNaOH水溶液中に2分間浸漬したあと中和、水洗した、80μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士フイルム(株)製)を接着し、偏光子のもう一方の面に上記試料101〜123の光学フィルムを各々貼り合わせて偏光板を作製した。
<Production of polarizing plate, liquid crystal display device>
Iodine is adsorbed on polyvinyl alcohol and stretched on one side of a polarizer prepared by dipping in a 1.5 mol / L, 55 ° C. NaOH aqueous solution for 2 minutes, neutralized, washed with water, and 80 μm thick triacetyl. A cellulose film (TAC-TD80U, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) was adhered, and the optical films of the samples 101 to 123 were bonded to the other surface of the polarizer to produce a polarizing plate.

この偏光板を用いて低屈折率層を最表層に配置した液晶表示装置を作製したところ、反射率が低く、外光の映り込みが少なく、反射像が目立たず、優れた視認性を有する液晶表示装置が得られた。   Using this polarizing plate, a liquid crystal display device in which a low refractive index layer was arranged as the outermost layer was produced. As a result, the liquid crystal had low reflectivity, little reflection of external light, and the reflected image was not noticeable and had excellent visibility. A display device was obtained.

Claims (7)

透明支持体上に少なくとも1層の低屈折率層を有し、該低屈折率層が(A)オルガノシランの加水分解物及び/又は縮合反応物の少なくともいずれか1種の化合物、および(B)ポリロタキサン化合物を含有する組成物を硬化してなることを特徴とする光学フィルム。   And having at least one low refractive index layer on the transparent support, wherein the low refractive index layer is (A) at least one compound of hydrolyzate of organosilane and / or condensation reaction product, and (B ) An optical film obtained by curing a composition containing a polyrotaxane compound. 前記(A)のオルガノシランが、下記一般式(I)で表されることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルム。
一般式(I): (R10m−Si(X)4-m
(上記一般式(I)においてR10は、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。mは0〜3の整数を表す。Xは水酸基または加水分解可能な基を表す。)
The optical film according to claim 1, wherein the organosilane (A) is represented by the following general formula (I).
General formula (I): (R 10) m -Si (X) 4-m
(In the general formula (I), R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. M represents an integer of 0 to 3. X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. To express.)
低屈折率層が、更に(C)低屈折率無機微粒子を含有することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学フィルム。   The optical film according to claim 1 or 2, wherein the low refractive index layer further contains (C) low refractive index inorganic fine particles. 前記(C)の低屈折率無機微粒子が、多孔質又は中空のシリカを主成分とする無機微粒子であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルム。   The optical film according to claim 1, wherein the low refractive index inorganic fine particles (C) are inorganic fine particles mainly composed of porous or hollow silica. 透明支持体と低屈折率層の間に、少なくとも1層の光学機能層を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の光学フィルム。   5. The optical film according to claim 1, comprising at least one optical functional layer between the transparent support and the low refractive index layer. 請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルムが、偏光板における偏光膜の2枚の保護フィルムのうちの少なくとも一方に用いられていることを特徴とする偏光板。   The optical film in any one of Claims 1-5 is used for at least one of the two protective films of the polarizing film in a polarizing plate, The polarizing plate characterized by the above-mentioned. 請求項1〜5のいずれかに記載の光学フィルム又は請求項6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。   An optical display according to any one of claims 1 to 5 or the polarizing plate according to claim 6 is used on the outermost surface of a display.
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