JP2009282324A - Optical laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学積層体に関する。 The present invention relates to an optical laminate.
液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ(OELD)等の各種表示装置の開発は、近年盛んに行われており、高品質化、低コスト化が開発の主題となっている。 Various display devices such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), and an organic electroluminescence display (OELD) have been actively developed in recent years, and high quality and low cost are the subject of development. Yes.
高品質化における重要なテーマとして視認性の向上が挙げられる。視認性の向上としては、高視野角化や、高精細化に加えて、反射防止性を向上させることが重要な技術的アプローチの一つである。なお、反射防止とは、表示画面へ入射した外光(入射光)に由来する反射光によるコントラストの低下やいわゆる映り込みを防止することを示す。 Improvement of visibility is an important theme for high quality. In order to improve the visibility, in addition to increasing the viewing angle and increasing the definition, improving the antireflection property is one of the important technical approaches. In addition, antireflection shows preventing the fall of the contrast and what is called reflection by the reflected light originating in the external light (incident light) which injected into the display screen.
また、携帯電話、携帯端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ等は現在急速に普及が進んでいるが、その使用環境は屋外であることが多い。屋外では、屋内と比べて反射光により視認性が損なわれやすい。また屋外で使用する機器は一般に手で触れたり、他の物と接触する可能性が高い。このため屋内で使用する機器と比べ、高い反射防止性と表示画面の保護が求められる。 In addition, cellular phones, portable terminals, digital cameras, digital video cameras, and the like are currently spreading rapidly, but their usage environment is often outdoors. Visibility is likely to be impaired outdoors due to reflected light compared to indoors. In addition, devices used outdoors are generally likely to be touched by hand or in contact with other objects. For this reason, compared with the apparatus used indoors, the high antireflection property and protection of a display screen are calculated | required.
表示画面の反射光を低減するために、反射防止層を有する光学フィルムを表示画面の表面に設けることが一般に行われている。
反射防止層としては、低屈折率層および高屈折率層を有し、その屈折率の違いによりそれぞれの界面で反射される光の干渉を利用することにより、反射光を低減するもの、反射防止層の表面側を低屈折率とし、表示画面方向の深さ方向に向かって徐々に屈折率を大きくすることにより、反射光を低減するものがある。
In order to reduce the reflected light of the display screen, an optical film having an antireflection layer is generally provided on the surface of the display screen.
As an antireflection layer, it has a low refractive index layer and a high refractive index layer, and reduces the reflected light by utilizing the interference of light reflected at each interface due to the difference in refractive index. Some layers have a low refractive index on the surface side of the layer and gradually increase the refractive index in the depth direction in the display screen direction to reduce reflected light.
ところで、フッ素原子を含むフッ素系重合体は一般に屈折率が低く、また防汚性を付加することも可能であり、非晶性フッ素系重合体は一般に透明性にも優れるため反射防止層を形成する重合体として用いられることが多い。 By the way, a fluorine-containing polymer containing a fluorine atom generally has a low refractive index, and it is possible to add antifouling properties, and an amorphous fluorine-based polymer is generally excellent in transparency, so an antireflection layer is formed. Often used as a polymer.
反射防止層を形成する代表的な重合体としては、テトラフルオロアクリレートの重合体(例えば、特許文献1参照)やパーフルオロオクチルエチルアクリレートの重合体(例えば、特許文献2参照)など様々なフッ素樹脂が知られているが、これらの重合体において、フッ素は側鎖にしか存在せず、その主鎖にはメチレン基(-CH2-)が存在する。低屈折率
層として支持体上にフッ素モノマーやフッ素樹脂を塗工するにしても、バインダーや塗工性が良く高硬度の別の樹脂と混合しなければ塗工が難しい。
As typical polymers for forming the antireflection layer, various fluororesins such as a tetrafluoroacrylate polymer (for example, see Patent Document 1) and a perfluorooctylethyl acrylate polymer (for example, see Patent Document 2). In these polymers, fluorine is present only in the side chain, and a methylene group (—CH 2 —) is present in the main chain. Even if a fluorine monomer or a fluororesin is coated on the support as the low refractive index layer, the coating is difficult unless it is mixed with another resin having good binder and coating properties and high hardness.
また、ポリフェニレンスルフィド等の硫黄含有樹脂を含む硫黄含有樹脂基材層を有するフィルムの硫黄含有樹脂基材層表面をフッ素ガスを用いて直接フッ化処理を行うことにより、反射率の低い反射防止フィルムが得られることが知られている(例えば、特許文献3参照)。
本発明者らは、特許文献3に記載の硫黄含有樹脂は、フッ素ガスを用いて直接フッ化処理を行うと、フッ素ガス処理条件によっては、重合体鎖中の炭素‐硫黄結合等の炭素‐ヘテロ原子結合が切断される場合があり、結果として、得られたフッ素系樹脂が低分子量化して表面に油状に付着した状態(浮き出し)となり、エタノール等の溶剤で拭き取れてしまうことを見出した。また、前記浮き出しが起こるため、重合体を充分にフッ素化することが困難であり、結果として充分に低屈折率化することが困難であった。 When the sulfur-containing resin described in Patent Document 3 is directly fluorinated using fluorine gas, depending on the fluorine gas treatment conditions, a carbon- It has been found that the heteroatom bond may be broken, and as a result, the obtained fluororesin has a low molecular weight and is attached to the surface in an oily state (raised), and can be wiped off with a solvent such as ethanol. Further, since the above-described embossing occurs, it is difficult to sufficiently fluorinate the polymer, and as a result, it is difficult to sufficiently reduce the refractive index.
また、反射防止フィルムが有する低屈折率層は、空気層(屈折率1.0)との屈折率差が、小さいものを用いることが好ましいことが、一般に知られている。加えて、反射防止フィルムは光線透過率に優れること、画面保護の観点から高硬度であることが望まれる。 Further, it is generally known that a low refractive index layer included in the antireflection film is preferably one having a small refractive index difference from the air layer (refractive index 1.0). In addition, the antireflection film is desired to have excellent light transmittance and high hardness from the viewpoint of screen protection.
本発明は上記従来技術の有する課題を鑑みてされたものであり、反射防止フィルムに好適な光学積層体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an optical laminate suitable for an antireflection film.
本発明者らは上記課題を達成するために鋭意研究を重ねた結果、低屈折率層と高屈折率層を有する積層体の表面近傍のフッ素存在量を調製することにより上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to achieve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by adjusting the amount of fluorine present near the surface of a laminate having a low refractive index layer and a high refractive index layer. The headline and the present invention were completed.
すなわち、本発明の光学積層体は、低屈折率層および高屈折率層を有する積層体であって、少なくとも一方の面の最外層が前記低屈折率層であり、前記低屈折率層および高屈折率層に有機微粒子が分散しており、前記低屈折率層の厚さが、50〜300nmであり、前記低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.2以上であることを特徴とする。 That is, the optical laminate of the present invention is a laminate having a low refractive index layer and a high refractive index layer, and the outermost layer on at least one surface is the low refractive index layer, and the low refractive index layer and the high refractive index layer Organic fine particles are dispersed in the refractive index layer, the thickness of the low refractive index layer is 50 to 300 nm, and the C60 ion gun mounted X-ray from the surface of the low refractive index layer to the high refractive index layer side. When the depth direction analysis is performed by photoelectron spectroscopy, the molar ratio (F / C) of fluorine and carbon at a depth of 40 nm is 0.2 or more.
前記低屈折率層に有機微粒子(α)が分散しており、前記有機微粒子(α)に、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖が、‐CF2‐基および、‐CHF‐基からなる群から選択される少なくとも1種のフッ素置換メチ
レン基を有し、前記環を構成する炭素原子の少なくとも一部に、フッ素原子が結合しているフッ素系重合体が含有されていることが好ましい。
Organic fine particles (α) are dispersed in the low refractive index layer, and the organic fine particles (α) have a chain formed by polymerizing a crosslinked structure and a polymerizable group having a carbon / carbon double bond. At least one ring selected from the group consisting of an aromatic ring and an alicyclic ring, wherein the chain is at least one fluorine selected from the group consisting of a —CF 2 — group and a —CHF— group It is preferable that a fluorine-based polymer having a substituted methylene group and having a fluorine atom bonded to at least a part of the carbon atoms constituting the ring is contained.
前記低屈折率層に有機微粒子(α)が分散しており、前記有機微粒子(α)に、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖がメチレン基を有する重合体(原料重合体)に、フッ素ガスを用いた直接フッ化処理を施すことにより得られる重合体が含有されていることが好ましい。 Organic fine particles (α) are dispersed in the low refractive index layer, and the organic fine particles (α) have a chain formed by polymerizing a crosslinked structure and a polymerizable group having a carbon / carbon double bond. A polymer (raw polymer) having at least one ring selected from the group consisting of an aromatic ring and an alicyclic ring and having the methylene group in the chain is subjected to a direct fluorination treatment using fluorine gas It is preferable that the polymer obtained by this is contained.
前記高屈折率層に有機微粒子(β)が分散しており、前記有機微粒子(β)に、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖がメチレン基を有する重合体(原料重合体)が含有されていることが好ましい。 Organic fine particles (β) are dispersed in the high refractive index layer, and the organic fine particles (β) have a chain formed by polymerizing a crosslinked structure and a polymerizable group having a carbon / carbon double bond. And a polymer (raw material polymer) having at least one ring selected from the group consisting of an aromatic ring and an alicyclic ring, wherein the chain has a methylene group.
本発明の光学積層体は、支持体上に前記高屈折率層および低屈折率層を有することが好ましい。 The optical layered body of the present invention preferably has the high refractive index layer and the low refractive index layer on a support.
本発明の光学積層体を構成する低屈折率層は、従来の光学積層体と比べて、より低い屈折率を有しており、光線透過率にも優れている。 The low refractive index layer constituting the optical laminate of the present invention has a lower refractive index than the conventional optical laminate and is excellent in light transmittance.
次に本発明について具体的に説明する。
本発明の光学積層体は、低屈折率層および高屈折率層を有する積層体であって、少なくとも一方の面の最外層が前記低屈折率層であり、前記低屈折率層および高屈折率層に有機微粒子が分散しており、前記低屈折率層の厚さが、50〜300nmであり、前記低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.2以上であることを特徴とする。
Next, the present invention will be specifically described.
The optical layered body of the present invention is a layered body having a low refractive index layer and a high refractive index layer, wherein the outermost layer on at least one surface is the low refractive index layer, and the low refractive index layer and the high refractive index layer. Organic fine particles are dispersed in the layer, and the thickness of the low refractive index layer is 50 to 300 nm. From the surface of the low refractive index layer to the high refractive index layer side, C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy When the depth direction analysis is performed by the analysis method, the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm is 0.2 or more.
本発明の光学積層体は、低屈折率層および高屈折率層を有しており、該低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)は、以下の方法で測定することができる。 The optical layered body of the present invention has a low refractive index layer and a high refractive index layer. From the surface of the low refractive index layer to the high refractive index layer side, a C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy method is used. The molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm when depth direction analysis is performed can be measured by the following method.
まず、透過型電子顕微鏡(TEM 日立製作所製 H−7000 100kV)を用いて光学積層体(サンプル)の断面を撮影し、その画像から低屈折率層の厚さを求める。フッ素は電子密度が高いため、フッ素を含有している層と含有していない層とを比較すると、フッ素を含有している層が含有していない層よりも暗くなり、明暗により透過型電子顕微鏡画像で低屈折率層の厚さを確認することができる。 First, a cross section of the optical laminate (sample) is photographed using a transmission electron microscope (TEM Hitachi, Ltd. H-7000 100 kV), and the thickness of the low refractive index layer is determined from the image. Since fluorine has a high electron density, a layer containing fluorine and a layer not containing fluorine are darker than the layer containing no fluorine, and the transmission electron microscope is brighter and darker. The thickness of the low refractive index layer can be confirmed from the image.
次いで、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析装置(C60−XPS、 Quan
tera SXM(PHI社製))を用いて、光学積層体(サンプル)について、深さ方向分析を行い、F1sピーク面積およびC1sピーク面積を測定する。前記深さ方向分析は、C60でサンプルを削ることにより、深さ方向の分析が可能である。
Next, a C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectrometer (C60-XPS, Quan
Using tera SXM (manufactured by PHI), the optical laminate (sample) is analyzed in the depth direction, and the F1s peak area and the C1s peak area are measured. The depth direction analysis can be performed in the depth direction by cutting the sample with C60.
前記F1sピーク面積およびC1sピーク面積をそれぞれの相対感度係数(RSF)で割ることにより、フッ素および炭素の存在量を示す、フッ素の定量値および炭素の定量値が算出される。前記フッ素の定量値および炭素の定量値の比(フッ素の定量値/炭素の定量値)が、フッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)となる。 By dividing the F1s peak area and the C1s peak area by the respective relative sensitivity coefficients (RSFs), a fluorine quantitative value and a carbon quantitative value indicating the abundance of fluorine and carbon are calculated. The ratio between the quantitative value of fluorine and the quantitative value of carbon (the quantitative value of fluorine / the quantitative value of carbon) is the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon.
なお、本発明において、C60のスパッタ速度は2nm/minに設定しておこなう。但し、該スパッタ速度は、SiO2を削った際の速度であり、サンプルの構成によってス
パッタ速度が異なるため、前記透過型電子顕微鏡画像で求めた低屈折率層の厚さを用いて、サンプルのスパッタ速度を求める。
In the present invention, the C60 sputtering rate is set to 2 nm / min. However, the sputter speed is the speed when the SiO 2 is scraped, and the sputter speed varies depending on the configuration of the sample. Therefore, the thickness of the low refractive index layer obtained from the transmission electron microscope image is used, Obtain the sputtering rate.
すなわちC60イオン銃搭載X線光電子分光分析装置を用いて、サンプルについて深さ方向分析を行った際に、フッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.1未満になる時間がx(min)である場合に、前記透過型電子顕微鏡画像で求めた低屈折率層の厚さがy(nm)であれば、スパッタ速度はy/x(nm/min)と算出される。 That is, when a depth direction analysis is performed on a sample using a C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectrometer, the time during which the molar ratio (F / C) of fluorine to carbon is less than 0.1 is obtained. Is x (min), and if the thickness of the low refractive index layer obtained from the transmission electron microscope image is y (nm), the sputtering rate is calculated as y / x (nm / min). .
前記スパッタ速度(y/x(nm/min))を元に、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)を求めることができる。
なお、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析装置を用いて、深さ方向分析を行う際
の測定条件は以下のとおりである。
x線源:単色化Al(1486.6eV)
検出領域:100μmφ
取り出し角:45deg
検出深さ:4〜5nm
スパッタ条件:イオン種C60+ 加速電圧10kV
スパッタ速度:約2nm/min(SiO2換算値)
F1sの相対感度係数:110.554
C1sの相対感度係数:34.191
〔高屈折率層〕
本発明の光学積層体が有する、高屈折率層は、有機微粒子が分散している。本発明の光学積層体は、高屈折率層と、低屈折率層とを別々に製造した後に、積層することにより得ることもできるが、通常は、下記有機微粒子(β)が分散している高屈折率層を形成し、該高屈折率層にフッ素ガスを用いた直接フッ化処理を施すことにより、高屈折率層の表面をフッ素化し、低屈折率層を形成することにより得られる。
Based on the sputtering rate (y / x (nm / min)), the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm can be obtained.
In addition, the measurement conditions at the time of performing a depth direction analysis using a C60 ion gun mounting X-ray photoelectron spectrometer are as follows.
X-ray source: Monochromated Al (1486.6 eV)
Detection area: 100 μmφ
Extraction angle: 45deg
Detection depth: 4-5nm
Sputtering conditions: ion species C 60 + acceleration voltage 10 kV
Sputtering speed: about 2 nm / min (SiO 2 equivalent value)
F1s relative sensitivity coefficient: 110.554
C1s relative sensitivity coefficient: 34.191
(High refractive index layer)
In the high refractive index layer of the optical layered body of the present invention, organic fine particles are dispersed. The optical layered body of the present invention can be obtained by separately producing a high refractive index layer and a low refractive index layer and then laminating them. Usually, the following organic fine particles (β) are dispersed. It can be obtained by forming a high refractive index layer and subjecting the high refractive index layer to direct fluorination treatment using fluorine gas, thereby fluorinating the surface of the high refractive index layer and forming a low refractive index layer.
前記有機微粒子(β)は、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖がメチレン基を有する重合体(原料重合体)を含有する。 The organic fine particles (β) are at least one selected from the group consisting of a crosslinked structure, a chain formed by polymerization of a polymerizable group having a carbon / carbon double bond, and an aromatic ring and an alicyclic ring. And a polymer in which the chain has a methylene group (raw material polymer).
前記原料重合体としては、通常多官能性モノマーの重合体または、多官能性モノマーと単官能性モノマーとの共重合体である。
中でも、原料重合体製造時における重合速度の調節、原料重合体の成形性、原料重合体の成形物や成形塗膜等の可撓性、耐候性等の観点から、原料重合体は、多官能性モノマーと単官能性モノマーとの共重合体であることが好ましい。
The raw material polymer is usually a polyfunctional monomer polymer or a copolymer of a polyfunctional monomer and a monofunctional monomer.
Above all, the raw material polymer is multifunctional from the viewpoint of adjusting the polymerization rate at the time of manufacturing the raw material polymer, the moldability of the raw material polymer, the flexibility of the molded product and the coated film of the raw material polymer, the weather resistance, etc. A copolymer of a functional monomer and a monofunctional monomer is preferable.
多官能性モノマーとしては、例えばジビニルベンゼン、ジイゾプロペニルベンゼン、4,4’‐ジビニルビフェニル等の芳香族ジビニル化合物、2,2−ビス(4−(メタ)アクリロイルオキシエチルジフェニル)プロパン等のビスフェノールA誘導体、9,9−ビス(4−メタクリロキシエトキシ)フェニル)フルオレン等のジフェニルフルオレン誘導体、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,10−デカンジオールジ(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、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート等の多官能(メタ)アクリレートを用いることができる。 Examples of polyfunctional monomers include divinylbenzene, diisopropenylbenzene, aromatic divinyl compounds such as 4,4′-divinylbiphenyl, and bisphenols such as 2,2-bis (4- (meth) acryloyloxyethyldiphenyl) propane. A derivatives, diphenylfluorene derivatives such as 9,9-bis (4-methacryloxyethoxy) phenyl) fluorene, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol Polyfunctional (meth) acrylates such as di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and pentaerythritol tetra (meth) acrylate can be used.
これらの多官能性モノマーは1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
なお、(メタ)アクリレートとは、メタクリレートとアクリレートとを示す。
これらの中でも、高屈折率層にフッ素ガスを用いた直接フッ化処理を施した際に、得られる低屈折率層の屈折率と、高屈折率層との屈折率変化が大きい芳香族ジビニル化合物を用いることが好ましく、ジビニルベンゼン、ジイゾプロペニルベンゼン、4,4’‐ジビニルビフェニルを用いることがより好ましい。
These polyfunctional monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
In addition, (meth) acrylate shows a methacrylate and an acrylate.
Among these, when the high refractive index layer is subjected to direct fluorination treatment using fluorine gas, the resulting aromatic divinyl compound has a large refractive index change between the low refractive index layer and the high refractive index layer. It is preferable to use divinylbenzene, diisopropenylbenzene, and 4,4′-divinylbiphenyl.
また単官能性モノマーとしては、例えばスチレン、o,m,p‐エチルスチレン、イソプロペニルベンゼン、p‐フェニルスチレン等の芳香族ビニル化合物、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、tert‐ブチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリルエステル化合物を用いることができる。 Examples of the monofunctional monomer include aromatic vinyl compounds such as styrene, o, m, p-ethylstyrene, isopropenylbenzene, and p-phenylstyrene, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, isobornyl ( (Meth) acrylic ester compounds such as (meth) acrylate and tert-butyl (meth) acrylate can be used.
これらの単官能性モノマーは1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
これらの中でも、有機微粒子(β)が分散している高屈折率層に直接フッ化処理を行った際に、直接フッ化処理の前後における屈折率変化が大きい芳香族ビニル化合物を用いることが好ましく、スチレン、o,m,p‐エチルスチレン、イソプロペニルベンゼン、p‐フェニルスチレンを用いることがより好ましい。
These monofunctional monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
Among these, it is preferable to use an aromatic vinyl compound having a large refractive index change before and after the direct fluorination treatment when the high refractive index layer in which the organic fine particles (β) are dispersed is directly fluorinated. More preferably, styrene, o, m, p-ethylstyrene, isopropenylbenzene, or p-phenylstyrene is used.
なお、原料重合体を製造する際に用いるモノマーの中で、少なくとも1種は、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環を有することが必要である。
前記原料重合体が、ジビニルベンゼン、ジイゾプロペニルベンゼン、4,4’‐ジビニルビフェニルからなる群から選択される少なくとも1種の多官能性モノマーと、スチレン、o,m,p‐エチルスチレン、イソプロペニルベンゼン、p‐フェニルスチレンからなる群から選択される少なくとも1種の単官能性モノマーとの共重合体である場合には、重合体の骨格が炭素骨格となり特に好ましい。なお、直接フッ化処理においては、炭素‐炭素結合と比べて、炭素‐ヘテロ原子結合は切断されやすいため、原料重合体の骨格が炭素骨格であることが好ましい。なお、骨格とは重合体の構造式から水素原子と置換基を取り除いた骨組みのことを示す。
In addition, in the monomer used when manufacturing a raw material polymer, at least 1 sort (s) needs to have at least 1 sort (s) of a ring selected from the group which consists of an aromatic ring and an alicyclic ring.
The raw polymer is at least one polyfunctional monomer selected from the group consisting of divinylbenzene, diisopropenylbenzene, 4,4′-divinylbiphenyl, styrene, o, m, p-ethylstyrene, In the case of a copolymer with at least one monofunctional monomer selected from the group consisting of propenylbenzene and p-phenylstyrene, the skeleton of the polymer is particularly preferably a carbon skeleton. In the direct fluorination treatment, since the carbon-heteroatom bond is easily cleaved as compared with the carbon-carbon bond, the skeleton of the raw material polymer is preferably a carbon skeleton. The skeleton means a framework obtained by removing hydrogen atoms and substituents from the structural formula of the polymer.
また、溶剤やバインダーへの分散性等を考慮すると芳香族を有しない極性のあるアクリルモノマーを共重合することも可能である。
前記原料重合体が、前記単官能性モノマーに由来する構成単位と、前記多官能性モノマーに由来する構成単位とを有する場合には、そのモル比(単官能性モノマーに由来する構成単位:多官能性モノマーに由来する構成単位)は、重合容易性の観点から10:90〜95:5であることが好ましく、30:70〜90:10であることがより好ましい。
In consideration of dispersibility in solvents and binders, it is also possible to copolymerize a polar acrylic monomer having no aromaticity.
When the raw material polymer has a structural unit derived from the monofunctional monomer and a structural unit derived from the polyfunctional monomer, the molar ratio (structural unit derived from the monofunctional monomer: many The structural unit derived from the functional monomer is preferably 10:90 to 95: 5, more preferably 30:70 to 90:10, from the viewpoint of ease of polymerization.
なお、単官能性モノマーに由来する構成単位と、前記多官能性モノマーに由来する構成単位とのモル比は、そのモノマーの仕込み量から求めることができる。
前記原料重合体を含有する有機微粒子(β)は通常、原料重合体を微粒子として合成することにより得られる。なお、原料重合体の微粒子の製造は、通常は乳化重合により行われる。重合は、前記多官能性モノマーを重合する方法、前記多官能性モノマーと単官能性モノマーとを共重合する方法が挙げられる。
In addition, the molar ratio of the structural unit derived from a monofunctional monomer and the structural unit derived from the said polyfunctional monomer can be calculated | required from the preparation amount of the monomer.
The organic fine particles (β) containing the raw material polymer are usually obtained by synthesizing the raw material polymer as fine particles. The production of the raw material polymer fine particles is usually carried out by emulsion polymerization. Examples of the polymerization include a method of polymerizing the polyfunctional monomer and a method of copolymerizing the polyfunctional monomer and a monofunctional monomer.
原料重合体を微粒子として得るために、通常は乳化重合により原料重合体を得るが、前記原料重合体の合成に用いることが可能な重合開始剤としては、例えば過酸化ベンゾイル、tert−ブチルハイドロパーオキサイド、tert−ブチルパーオキシピバレート、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス−(2,4−ジメチル)バレロニトリル等の有機アゾ化合物が挙げられる。 In order to obtain the raw material polymer as fine particles, the raw material polymer is usually obtained by emulsion polymerization. Examples of the polymerization initiator that can be used for the synthesis of the raw material polymer include benzoyl peroxide and tert-butyl hydroper Examples thereof include organic peroxides such as oxide, tert-butyl peroxypivalate, cumene hydroperoxide, and organic azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobis- (2,4-dimethyl) valeronitrile.
また、光重合開始剤として公知のベンゾインエーテル系化合物類、ベンゾフェノン化合物類、アセトフェノン化合物類、ベンジルケタール化合物類、ビスアシルホスフィンオキサイド化合物類等から選択した物を用いる事ができる。これらの開始剤を一種単独で用いても二種以上を用いてもよい。 Moreover, the thing selected from well-known benzoin ether type compounds, benzophenone compounds, acetophenone compounds, benzyl ketal compounds, bisacyl phosphine oxide compounds etc. as a photoinitiator can be used. These initiators may be used alone or in combination of two or more.
また、重合度の調節の為にメルカプタン類のような公知の連鎖移動剤を使用することも可能である。さらに一般的に用いられる酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤などを添加することにより耐光性や耐熱性を向上させることも勿論可能ある。 It is also possible to use known chain transfer agents such as mercaptans for adjusting the degree of polymerization. Furthermore, it is of course possible to improve light resistance and heat resistance by adding generally used antioxidants, ultraviolet absorbers, light stabilizers and the like.
高屈折率層は、通常有機微粒子(β)が分散しているが、有機微粒子(β)としては、前記原料重合体を含有していればよく、多層構造の微粒子であっても、層構造を有さない微粒子であってもよい。 Although the organic fine particles (β) are usually dispersed in the high refractive index layer, the organic fine particles (β) may contain the raw material polymer, and even if the fine particles have a multilayer structure, the layer structure Fine particles which do not have
中でも、有機微粒子(β)としては、様々な機能を付与できるため、多層構造の微粒子であることが好ましく、コアとシェルとを有する微粒子、所謂コア・シェル構造を有する微粒子がより好ましい。 Among them, the organic fine particles (β) are preferably fine particles having a multilayer structure since various functions can be imparted, and more preferably fine particles having a core and a shell, that is, fine particles having a so-called core / shell structure.
コア・シェル構造を有する微粒子としては、コアが前記原料重合体から形成され、シェルが熱可塑性樹脂から形成されることが、成形加工性および他の樹脂、溶剤への分散性向上の観点から好ましい。 As the fine particles having a core / shell structure, it is preferable from the viewpoint of improving moldability and dispersibility in other resins and solvents that the core is formed from the raw material polymer and the shell is formed from a thermoplastic resin. .
前記シェルを構成する熱可塑性樹脂は、バインダー樹脂等に対する分散性を、微粒子に付与するために、バインダー樹脂との相溶性に優れていることが好ましく、具体的には、未架橋の熱可塑性樹脂であることが好ましい。 The thermoplastic resin constituting the shell preferably has excellent compatibility with the binder resin in order to impart dispersibility to the binder resin and the like to the fine particles, specifically, an uncrosslinked thermoplastic resin. It is preferable that
また前記コア・シェル構造を有する微粒子は、コアが硬度に優れる原料重合体から形成されるため、硬度に優れる。
前記微粒子が層構造を有さない微粒子である場合には、該微粒子の平均粒径の上限としては、通常200nm以下であり、その下限としては、通常10nm以上である。上記範囲内では硬度及び透明性の点から好ましい。
The fine particles having the core-shell structure are excellent in hardness because the core is formed from a raw material polymer having excellent hardness.
When the fine particles are fine particles having no layer structure, the upper limit of the average particle diameter of the fine particles is usually 200 nm or less, and the lower limit thereof is usually 10 nm or more. Within the said range, it is preferable from the point of hardness and transparency.
微粒子がコア・シェル構造を有する場合には、微粒子のコアの平均粒径は200nm以下が好ましく、100nm以下がより好ましい。上記範囲では、微粒子が分散した分散液を支持体等に塗工した際の透明性により優れる傾向があるため好ましい。 When the fine particles have a core-shell structure, the average particle diameter of the core of the fine particles is preferably 200 nm or less, and more preferably 100 nm or less. The above range is preferred because it tends to be more excellent in transparency when a dispersion in which fine particles are dispersed is applied to a support or the like.
また、コアの平均粒径は10nm以上であることが好ましい。上記範囲を下回ると、微粒子の製造自体が困難になる傾向や、該粒子を用いて製膜を行いフィルム等の成形体を得た場合には、製膜時の硬度に劣る傾向がある。 The average particle size of the core is preferably 10 nm or more. Below the above range, the production of the fine particles tends to be difficult, and when a molded body such as a film is obtained by film formation using the particles, the hardness during film formation tends to be inferior.
微粒子がコア・シェル構造を有する場合には、微粒子全体の平均粒径は、通常は、430nm以下であり、好ましくは215nm以下であることが好ましい。また、微粒子全体の平均粒径は11nm以上であることが好ましい。上記範囲ではバインダーまたは溶剤に対する微粒子の分散性が良好であり、また透明性により優れる傾向があるため好ましい。 When the fine particles have a core / shell structure, the average particle size of the whole fine particles is usually 430 nm or less, preferably 215 nm or less. The average particle size of the entire fine particles is preferably 11 nm or more. The above range is preferable because the dispersibility of the fine particles in the binder or the solvent is good and the transparency tends to be excellent.
上記微粒子の粒径(コアの粒径、もしくはシェルも含む粒径)は、微粒子作成時にベックマンコールター社製サブミクロン粒子アナライザーN4を用いて測定することができる。 The particle size of the fine particles (the particle size of the core or the particle size including the shell) can be measured using a submicron particle analyzer N4 manufactured by Beckman Coulter, Inc. at the time of producing the fine particles.
また微粒子が他の樹脂等に分散された、フィルム等の成形体においては、シェル部分は他の樹脂と区別することが困難である場合が多く、コア部分の粒径のみ確認することができる。該コアの粒径は、透過型電子顕微鏡(TEM 日立製作所H−7000 100kV)を用いて3万〜8万倍の倍率で見える100個の微粒子の最大径(長軸径)を測定し、最大径の平均値を算出することにより、コアの平均粒径を求めることができる。 Further, in a molded body such as a film in which fine particles are dispersed in another resin or the like, the shell portion is often difficult to distinguish from other resins, and only the particle size of the core portion can be confirmed. The particle diameter of the core was determined by measuring the maximum diameter (major axis diameter) of 100 fine particles that can be seen at a magnification of 30,000 to 80,000 times using a transmission electron microscope (TEM Hitachi H-7000 100 kV). By calculating the average value of the diameter, the average particle diameter of the core can be obtained.
微粒子がコア・シェル構造を有する場合には、前記コアとシェルとの組成比はコア/シェル=10/90〜90/10(重量比)であり、より好ましくは30/70〜70/30(重量比)である。 When the fine particles have a core-shell structure, the composition ratio of the core to the shell is core / shell = 10/90 to 90/10 (weight ratio), more preferably 30/70 to 70/30 ( Weight ratio).
前記有機微粒子(β)の製造方法としては、特に限定はないが、例えば、前記原料重合体を含む微粒子(有機微粒子(β))を乳化重合法により製造する方法(I)や、前記原料重合体を含む微粒子を乳化重合法により製造し、次いで該微粒子をコアとして、シェルを乳化重合法により形成し、コア・シェル構造を有する微粒子(有機微粒子(β))を得る方法(II)等が挙げられる。 The method for producing the organic fine particles (β) is not particularly limited. For example, the method (I) for producing fine particles containing the raw material polymer (organic fine particles (β)) by emulsion polymerization, A method (II) or the like for producing fine particles (organic fine particles (β)) having a core / shell structure by producing fine particles containing coalescence by an emulsion polymerization method and then forming the shell by the emulsion polymerization method using the fine particles as a core. Can be mentioned.
前記方法(II)の具体例としては、まず、前記原料重合体を得るために用いられるモノマーを、コアを構成する原料モノマーとして、界面活性剤、重合開始剤等と共に、水へ添加して乳化重合を行い、原料重合体を得る。続いてシェルを形成するモノマーを追加し、乳化重合を行う事によってコア・シェル構造を有する微粒子(有機微粒子(β))を得る。必要に応じて該微粒子を他のバインダー樹脂等と混合し、成形を行う。 As a specific example of the method (II), first, the monomer used to obtain the raw material polymer is added to water as a raw material monomer constituting the core together with a surfactant, a polymerization initiator, and the like to emulsify. Polymerization is performed to obtain a raw material polymer. Subsequently, a monomer that forms a shell is added, and emulsion polymerization is performed to obtain fine particles (organic fine particles (β)) having a core-shell structure. If necessary, the fine particles are mixed with another binder resin or the like and molded.
乳化重合に使用される界面活性剤としては、一般的に用いられるアニオン系界面活性剤
の他、ノニオン系、カチオン系の界面活性剤を用いることができる。これらの界面活性剤は、1種単独で用いても、2種以上を併用して用いてもよい。
As the surfactant used for emulsion polymerization, nonionic and cationic surfactants can be used in addition to commonly used anionic surfactants. These surfactants may be used alone or in combination of two or more.
界面活性剤の具体例としては、アニオン系界面活性剤としては、脂肪酸塩、アルキルスルホン酸塩、エーテルリン酸塩等、ノニオン系界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル系、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等、カチオン系界面活性剤としてはアルキル四級アンモニウム塩が挙げられる。 Specific examples of surfactants include anionic surfactants such as fatty acid salts, alkyl sulfonates, and ether phosphates, and nonionic surfactants such as polyoxyethylene alkyl ethers and polyoxyethylene fatty acid esters. Examples of cationic surfactants include alkyl quaternary ammonium salts.
前記シェルは、微粒子が、溶剤やバインダー樹脂等への分散性や相溶性を発揮するためには、以下のモノマーから得られる非架橋重合体であることが好ましい。
シェルを形成するためのモノマーとしては、単官能性モノマーが好ましく、例えばスチレン、メチルスチレン、エチルスチレン等のアルキルスチレン類、イソプロペニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、tert‐ブチル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリルエステル化合物、アクリロニトリル等を用いることができる。これらの単官能性モノマーは1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
The shell is preferably a non-crosslinked polymer obtained from the following monomers in order for the fine particles to exhibit dispersibility and compatibility in a solvent, a binder resin, and the like.
The monomer for forming the shell is preferably a monofunctional monomer. For example, alkylstyrenes such as styrene, methylstyrene and ethylstyrene, aromatic vinyl compounds such as isopropenylbenzene, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl ( (Meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate and other (meth) acrylic ester compounds, acrylonitrile, etc. are used be able to. These monofunctional monomers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
これらの単官能性モノマーとしては、少なくともフッ素化された場合に低屈折率となりやすい芳香族ビニルモノマーを用いることが好ましく、微粒子の溶剤やバインダーとの相溶性を向上させるため、アクリロニトリル、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート等を、芳香族ビニルモノマーと併用して用いる事が好ましい。 As these monofunctional monomers, it is preferable to use an aromatic vinyl monomer that tends to have a low refractive index at least when it is fluorinated. In order to improve the compatibility of fine particles with a solvent or binder, acrylonitrile, ethyl (methacrylate) ) Acrylate, methyl (meth) acrylate, etc. are preferably used in combination with an aromatic vinyl monomer.
前記方法(I)や方法(II)で得られる、有機微粒子(β)は、乳化重合により得られる、該有機微粒子(β)の分散した水溶液そのままで使用してもよいが、有機微粒子(β)をポリマー固体物として回収後、溶剤等に再分散して使用することが好ましい。 The organic fine particles (β) obtained by the method (I) or the method (II) may be used as they are in an aqueous solution in which the organic fine particles (β) are dispersed, obtained by emulsion polymerization. ) Is preferably recovered as a polymer solid and then redispersed in a solvent or the like.
有機微粒子(β)をポリマー固体物として回収する方法に関しては特に制限はないが、前記有機微粒子(β)の分散した水溶液を直接乾燥する方法、前記有機微粒子(β)の分散した水溶液に酸を添加して回収する酸析法、前記有機微粒子(β)の分散した水溶液に塩を添加して回収する塩析法、前記有機微粒子(β)の分散した水溶液を凍結した後に再溶解し、沈殿物をろ過し回収する方法、前記有機微粒子(β)の分散した水溶液を凍結し、凍結乾燥を行い回収する方法等公知の方法を用いる事ができる。得られたポリマー固体物については、適当な溶剤によって再分散して使用するが分散に際しては通常の攪拌法の外に超音波やホモジナイザーなどを使用することも可能である。 The method for recovering the organic fine particles (β) as a polymer solid is not particularly limited, but a method of directly drying the aqueous solution in which the organic fine particles (β) are dispersed, an acid in the aqueous solution in which the organic fine particles (β) are dispersed. Adding and recovering the acid precipitation method, adding a salt to the aqueous solution in which the organic fine particles (β) are dispersed, recovering the salt, freezing the aqueous solution in which the organic fine particles (β) are dispersed, re-dissolving and precipitating Known methods such as a method of collecting and filtering a product, a method of freezing an aqueous solution in which the organic fine particles (β) are dispersed, and a method of collecting by freeze-drying can be used. The obtained polymer solid is used after being redispersed with an appropriate solvent. In addition to the usual stirring method, an ultrasonic wave, a homogenizer, or the like can be used for dispersion.
このようにして得られた、有機微粒子(β)は、バインダー樹脂等と混合することにより、塗布液として使用することができる。例えば、低屈折率層と、高屈折率層と支持体とを有する光学積層体を得る場合には、前記有機微粒子(β)とバインダー樹脂等を含む塗布液を調整し、該液を支持体上に塗布し、有機微粒子(β)およびバインダー樹脂を含む塗布層(高屈折率層)を形成した後に、該塗布層の表層部にフッ素ガス処理施し、表層部に下記有機微粒子(α)を含む低屈折率層を形成することにより、低屈折率層と、高屈折率層と支持体とを有する光学積層体を得ることができる。 The organic fine particles (β) thus obtained can be used as a coating solution by mixing with a binder resin or the like. For example, in the case of obtaining an optical laminate having a low refractive index layer, a high refractive index layer and a support, a coating liquid containing the organic fine particles (β) and a binder resin is prepared, and the liquid is used as a support. After coating on top and forming a coating layer (high refractive index layer) containing organic fine particles (β) and a binder resin, the surface layer portion of the coating layer is treated with fluorine gas, and the following organic fine particles (α) are applied to the surface layer portion. By forming the low-refractive index layer including, an optical laminate having a low-refractive index layer, a high-refractive index layer, and a support can be obtained.
また、別の例としては、有機微粒子(β)を、押し出し成形機等を用いて、溶融押し出しすることにより、フィルムを形成し、該フィルムの表層部にフッ素ガス処理施し、表層部に有機微粒子(α)を含む低屈折率層を形成することにより、低屈折率層と、高屈折率層とを有する光学積層体を得ることができる。 As another example, the organic fine particles (β) are melt-extruded using an extrusion molding machine or the like to form a film, the surface layer portion of the film is treated with fluorine gas, and the organic fine particles are applied to the surface layer portion. By forming a low refractive index layer containing (α), an optical laminate having a low refractive index layer and a high refractive index layer can be obtained.
〔低屈折率層〕
本発明の光学積層体が有する、低屈折率層は、有機微粒子が分散しており、通常は、下記有機微粒子(α)が分散している。低屈折率層は、通常、前記高屈折率層にフッ素ガスを用いた直接フッ化処理を施すことにより、形成される層である。本発明の光学積層体は、少なくとも一方の面の最外層が低屈折率層であるため、反射防止フィルムとして好適に使用することができる。
(Low refractive index layer)
In the low refractive index layer of the optical layered body of the present invention, organic fine particles are dispersed, and usually the following organic fine particles (α) are dispersed. The low refractive index layer is usually a layer formed by subjecting the high refractive index layer to direct fluorination treatment using fluorine gas. The optical layered body of the present invention can be suitably used as an antireflection film because the outermost layer on at least one surface is a low refractive index layer.
前記有機微粒子(α)、通常、前記有機微粒子(β)に、フッ素ガスを用いた直接フッ化処理が施されることにより得られる。
すなわち、前記有機微粒子(α)は通常、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖が、‐CF2‐基および、‐CHF‐基からなる
群から選択される少なくとも1種のフッ素置換メチレン基を有し、前記環を構成する炭素原子の少なくとも一部に、フッ素原子が結合しているフッ素系重合体を含有する。
The organic fine particles (α), usually the organic fine particles (β) are obtained by subjecting the organic fine particles (β) to a direct fluorination treatment using fluorine gas.
That is, the organic fine particles (α) are usually at least selected from the group consisting of a crosslinked structure, a chain formed by polymerization of a polymerizable group having a carbon / carbon double bond, and an aromatic ring and an alicyclic ring. And a carbon atom constituting the ring, wherein the chain has at least one fluorine-substituted methylene group selected from the group consisting of a —CF 2 — group and a —CHF— group. At least a part thereof contains a fluorine-based polymer having fluorine atoms bonded thereto.
言い換えると、前記有機微粒子(α)は通常、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖がメチレン基を有する重合体(原料重合体)に、フッ素ガスを用いた直接フッ化処理を施すことにより得られる重合体を含有する。 In other words, the organic fine particles (α) are usually selected from the group consisting of a crosslinked structure, a chain formed by polymerization of a polymerizable group having a carbon / carbon double bond, and an aromatic ring and an alicyclic ring. A polymer obtained by subjecting a polymer having at least one ring and a chain having a methylene group (raw material polymer) to direct fluorination treatment using fluorine gas is contained.
前記フッ素系重合体は、前記鎖および環にフッ素原子が含まれているため、従来のフッ素系重合体と比べて、より低い屈折率を有しており、光線透過率にも優れている。また、フッ素系重合体は架橋構造を有しており、そのため硬度に優れる。このようなフッ素系重合体を含有する有機微粒子(α)が低屈折率層に分散していることにより、本発明の光学積層体は、反射防止性に優れ、また硬度にも優れる。 Since the fluorine polymer contains fluorine atoms in the chain and ring, the fluorine polymer has a lower refractive index and excellent light transmittance as compared with conventional fluorine polymers. In addition, the fluoropolymer has a cross-linked structure, and therefore has excellent hardness. Since the organic fine particles (α) containing such a fluoropolymer are dispersed in the low refractive index layer, the optical laminate of the present invention has excellent antireflection properties and hardness.
前記原料重合体は、直接フッ化処理により、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖が有するメチレン基の水素原子が置換され、‐CF2‐基
および、‐CHF‐基からなる群から選択される少なくとも1種のフッ素置換メチレン基となり、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環を構成する炭素原子の少なくとも一部に、フッ素原子が結合し、本発明に用いるフッ素系重合体となると推定される。なお、原料重合体の一種であるスチレン・ジビニルベンゼン・エチルスチレン共重合体に、フッ素ガスを用いた直接フッ化処理を行うと、芳香族C−H伸縮振動の3100〜3000cm-1のピーク、メチレンC−H伸縮振動の2960〜2850cm-1のピーク、および芳香族C=C伸縮振動の1610〜1490cm-1のピークが消失もしくは減衰し、代わってC−F伸縮振動の1270〜1100cm-1のピークが出現する。
In the raw material polymer, a hydrogen atom of a methylene group of a chain formed by polymerization of a polymerizable group having a carbon / carbon double bond is substituted by direct fluorination treatment, and a —CF 2 — group and At least one fluorine-substituted methylene group selected from the group consisting of —CHF— groups, and at least part of carbon atoms constituting at least one ring selected from the group consisting of aromatic rings and alicyclic rings, It is presumed that the atoms are bonded to form a fluoropolymer used in the present invention. In addition, when direct fluorination treatment using fluorine gas is performed on a styrene / divinylbenzene / ethylstyrene copolymer which is a kind of raw material polymer, the peak of aromatic C—H stretching vibration at 3100 to 3000 cm −1 , methylene C-H stretching vibration peak of 2960~2850Cm -1, and aromatic C = C stretching peak of 1610~1490Cm -1 vibrations disappeared or attenuation, of the C-F stretching vibration instead 1270~1100Cm -1 The peak appears.
なお、一般に重合体に、フッ素ガスを用いた直接フッ化処理を行うと、重合体の分子鎖の一部が切断される場合があるが、本発明に用いる原料重合体は、架橋構造を有しているため、多少の分子鎖が切断された場合であっても、得られるフッ素液重合体は、低分子量化が生じて、耐溶剤性が落ちたりすることがない。 In general, when a polymer is directly fluorinated using fluorine gas, part of the molecular chain of the polymer may be cleaved. However, the raw polymer used in the present invention has a crosslinked structure. Therefore, even if some molecular chains are cleaved, the obtained fluoropolymer does not have a low molecular weight and does not deteriorate the solvent resistance.
前記直接フッ化処理の具体例としては、有機微粒子(β)が分散した高屈折率層のみからなる単層フィルムや、支持体上に有機微粒子(β)が分散した高屈折率層を有する積層体を密閉空間に配置し、予め酸素の除去を行うために、真空引きを行った後に、該空間にフッ素ガスを導入し、フッ素ガスの分圧が600Pa〜1.5MPa、密閉空間の全圧が1000Pa〜1.5MPa、温度−50℃〜100℃の条件下で、5秒〜1000分保持する方法が挙げられる。 Specific examples of the direct fluorination treatment include a single layer film composed only of a high refractive index layer in which organic fine particles (β) are dispersed, or a laminate having a high refractive index layer in which organic fine particles (β) are dispersed on a support. In order to place the body in a sealed space and perform evacuation in advance to remove oxygen, fluorine gas is introduced into the space, the partial pressure of the fluorine gas is 600 Pa to 1.5 MPa, and the total pressure in the sealed space Is a method of holding for 5 seconds to 1000 minutes under the conditions of 1000 Pa to 1.5 MPa and a temperature of −50 ° C. to 100 ° C.
なお、密閉空間にフッ素ガスを導入する際には、フッ素ガス単独でもよいが、窒素や、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガスを同時に導入してもよくまた、これらの不活性ガスで
希釈したフッ素ガスを用いても良い。また、最初の酸素除去の為に真空引きを行った後にこれらの不活性ガスを導入し、再度真空引きを行うと該空間内の残存する酸素をより低減することができるため好ましい。
When introducing the fluorine gas into the sealed space, the fluorine gas may be used alone, or an inert gas such as nitrogen, argon, or helium may be introduced at the same time, or fluorine diluted with these inert gases. Gas may be used. Further, it is preferable to introduce these inert gases after evacuation for the first oxygen removal, and then perform evacuation again because oxygen remaining in the space can be further reduced.
フッ素ガスを用いた直接フッ化処理では、前記原料重合体が有する水素原子の少なくとも一部をフッ素原子で置換、もしくは芳香環に付加することができ、好適にフッ素系重合体を得ることができる。 In the direct fluorination treatment using fluorine gas, at least a part of the hydrogen atoms of the raw material polymer can be substituted with a fluorine atom or added to an aromatic ring, and a fluorine-based polymer can be suitably obtained. .
直接フッ化処理を用いずに、フッ素を含有するモノマーを用いて重合を行い、フッ素系重合体を得たり、原料重合体に化学的にフッ素原子を導入することにより得られるフッ素系重合体は、極薄いフィルムや複雑な形状の成形体を作製しようとすると困難だが、前記有機微粒子(β)が分散した高屈折率層のみからなる単層フィルムや、支持体上に有機微粒子(β)が分散した高屈折率層を有する積層体にフッ素ガス処理を施す場合には、前記単層フィルムや積層体を所望の形状に成形してからフッ素を導入することが可能である上、高屈折率層の極表面だけをフッ素系重合体(低屈折率層)へ改質することもできる。 Without using direct fluorination treatment, polymerization is performed using a monomer containing fluorine to obtain a fluorine polymer, or a fluorine polymer obtained by chemically introducing fluorine atoms into a raw material polymer is However, it is difficult to produce a very thin film or a molded body having a complicated shape, but the organic fine particles (β) are formed on a single-layer film consisting of only a high refractive index layer in which the organic fine particles (β) are dispersed. In the case of subjecting a laminate having a dispersed high refractive index layer to a fluorine gas treatment, it is possible to introduce fluorine after forming the single layer film or laminate into a desired shape. Only the extreme surface of the layer can be modified to a fluoropolymer (low refractive index layer).
また、直接フッ化処理においては、フッ素ガスは非常に反応性が高いガスであるため、水素原子の位置、反応性を問わず、高屈折率層中に分散した有機微粒子(β)が有するメチレン基の水素原子をフッ素原子で置換することや、芳香環の水素原子をフッ素原子に置換、もしくは芳香環にフッ素原子の付加をすることができる。 In the direct fluorination treatment, fluorine gas is a very reactive gas, so that the methylene contained in the organic fine particles (β) dispersed in the high refractive index layer regardless of the position of the hydrogen atom and the reactivity. A hydrogen atom of a group can be substituted with a fluorine atom, a hydrogen atom of an aromatic ring can be substituted with a fluorine atom, or a fluorine atom can be added to an aromatic ring.
〔光学積層体〕
本発明の光学積層体は、低屈折率層および高屈折率層を有する積層体であって、少なくとも一方の面の最外層が前記低屈折率層であり、前記低屈折率層および高屈折率層に有機微粒子が分散しており、前記低屈折率層の厚さが、50〜300nmであり、前記低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法に
より深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.2以上であることを特徴とする。
(Optical laminate)
The optical layered body of the present invention is a layered body having a low refractive index layer and a high refractive index layer, wherein the outermost layer on at least one surface is the low refractive index layer, and the low refractive index layer and the high refractive index layer. Organic fine particles are dispersed in the layer, and the thickness of the low refractive index layer is 50 to 300 nm. From the surface of the low refractive index layer to the high refractive index layer side, C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy When the depth direction analysis is performed by the analysis method, the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm is 0.2 or more.
前記深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)は、直接フッ化処理の場合、導入フッ素の総量、原料重合体内のC−H数やフッ素の拡散との兼ね合いの観点から、通常は0.2〜2であり、好ましくは0.3〜1.75である。 The molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm is a balance between the total amount of fluorine introduced, the C—H number in the raw material polymer, and the diffusion of fluorine in the case of direct fluorination treatment. From a viewpoint, it is 0.2-2 normally, Preferably it is 0.3-1.75.
本発明の光学積層体は、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が上記範囲内にあると、表面近傍(深さ40nm)においては、架橋されている高硬度のフッ素を多く含有する有機微粒子が分散しており、また、通常は架橋構造を有しており、さらに高硬度の前記原料重合体を含有する有機微粒子(β)が高屈折率層に含まれるため、高硬度の低屈折率層および高屈折率層を有しており、反射防止フィルムとして好適に用いることができる。 If the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm is within the above range, the optical layered body of the present invention is highly crosslinked in the vicinity of the surface (depth of 40 nm). Organic fine particles containing a large amount of fluorine having a hardness are dispersed, usually having a crosslinked structure, and further containing organic fine particles (β) containing the raw material polymer having a high hardness in the high refractive index layer. Therefore, it has a low-refractive index layer and a high-refractive index layer with high hardness and can be suitably used as an antireflection film.
なお、前述のように、高屈折率層には、前記有機微粒子(β)が分散しており、低屈折率層には、前記有機微粒子(α)が分散していることが好ましい。
また、本発明の光学積層体の形状は、通常フィルム状またはシート状である。
As described above, the organic fine particles (β) are preferably dispersed in the high refractive index layer, and the organic fine particles (α) are preferably dispersed in the low refractive index layer.
The shape of the optical layered body of the present invention is usually a film or a sheet.
本発明の光学積層体において、低屈折率層および高屈折率層を総称して、反射防止層とも記す。
本発明の光学積層体は、支持体上に反射防止層が形成されていてもよく、支持体を有さない、反射防止層のみから形成されていてもよい。
In the optical layered body of the present invention, the low refractive index layer and the high refractive index layer are collectively referred to as an antireflection layer.
In the optical layered body of the present invention, an antireflection layer may be formed on a support, or may be formed only of an antireflection layer that does not have a support.
本発明の光学積層体の製造方法としては、支持体上に、前記高屈折率層を形成し、高屈
折率層の表層部にフッ素ガス処理を施し、表層部に低屈折率層を形成することが好ましい。
As a method for producing the optical layered body of the present invention, the high refractive index layer is formed on a support, the surface layer portion of the high refractive index layer is subjected to fluorine gas treatment, and the low refractive index layer is formed on the surface layer portion. It is preferable.
特に、高屈折率層を、前記有機微粒子(β)とバインダー樹脂等を含む塗布液を支持体上に塗布することにより形成した後に、高屈折率層の表層部にフッ素ガス処理を施し、表層部に低屈折率層を形成することが、得られる低屈折率層の硬度、支持体と反射防止層との密着性、反射防止層の膜圧の均一性の点で好ましい。 In particular, after forming the high refractive index layer by applying a coating liquid containing the organic fine particles (β) and the binder resin on the support, the surface layer portion of the high refractive index layer is subjected to fluorine gas treatment, It is preferable to form a low refractive index layer in the portion from the viewpoint of the hardness of the obtained low refractive index layer, the adhesion between the support and the antireflection layer, and the uniformity of the film pressure of the antireflection layer.
なお、前記支持体の材質としては、樹脂、ガラス、金属、金属化合物、セラミックス等を用いることができる。中でも透明な樹脂やガラスが好ましい。
前記樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォン、ポリエステル、ポリアクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、ポリアクリロニトリル等があげられる。
In addition, as a material of the support, resin, glass, metal, metal compound, ceramics, or the like can be used. Among these, transparent resin and glass are preferable.
Examples of the resin include polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyester, polyacrylic resin, polyvinyl alcohol, polycarbonate, triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, polyacrylonitrile, and the like.
また、前記支持体の厚さとしては、支持体の材質等によっても異なるが、通常は1μm〜1mm、好ましくは10〜200μmである。
また、前記バインダー樹脂としては、フッ素ガス処理を行う前の微粒子を均一に分散し、好適に塗膜を形成することができるUV硬化性樹脂が好ましい。バインダー樹脂としてUV硬化性樹脂を用いる場合には、通常、支持体上に塗布液を塗布した後に、UV照射によりUV硬化性樹脂を硬化することにより、高屈折率層を形成する。
The thickness of the support is usually 1 μm to 1 mm, preferably 10 to 200 μm, although it varies depending on the material of the support.
The binder resin is preferably a UV curable resin that can uniformly disperse the fine particles before the fluorine gas treatment and can form a coating film. When a UV curable resin is used as the binder resin, the high refractive index layer is usually formed by curing the UV curable resin by UV irradiation after applying the coating liquid on the support.
UV硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、多官能(メタ)アクリレート等のアクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられるがこの中でも多官能(メタ)アクリレートを主成分としたアクリル樹脂がフッ素化反応時の分解を考慮すると好ましい。また、これらの樹脂には予めフッ素原子が含まれる物を用いる事もできる。これらUV硬化性樹脂は一種単独で用いても、二種以上を用いてもよい。これらのUV硬化性樹脂には、前記樹脂に加えて、UV硬化性を好適に発現するための、光重合開始剤や光重合促進剤等を配合して用いる。 Examples of the UV curable resin include acrylic resins such as urethane (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, and polyfunctional (meth) acrylate, unsaturated polyester resins, and epoxy resins. ) Acrylic resin mainly composed of acrylate is preferable in consideration of decomposition during the fluorination reaction. In addition, a resin containing a fluorine atom in advance can be used for these resins. These UV curable resins may be used alone or in combination of two or more. These UV curable resins are used in combination with a photopolymerization initiator, a photopolymerization accelerator, or the like for suitably exhibiting UV curability in addition to the resin.
バインダー樹脂としてUV硬化性樹脂を用いた塗布液を、高屈折率層の形成に用いる場合には、塗布液に含まれる有機微粒子(β)(有機微粒子(β)がコア・シェル構造を有する微粒子の場合にはコア部)と、UV硬化性樹脂との重量比は、有機微粒子(β)100重量部あたり、UV硬化性樹脂が通常は10〜3600重量部、好ましくは20〜1000重量部である。 When a coating solution using a UV curable resin as a binder resin is used for forming a high refractive index layer, organic fine particles (β) contained in the coating solution (organic fine particles (β) having a core-shell structure) In this case, the weight ratio of the core part) to the UV curable resin is usually 10 to 3600 parts by weight, preferably 20 to 1000 parts by weight of the UV curable resin per 100 parts by weight of the organic fine particles (β). is there.
支持体上に、塗布液を塗布する方法としては、カーテンフロートコート、ディッピング、ロールコーティング、バーコーティング、スピンコート、スプレーコーティング等の塗工方法が挙げられる。 Examples of the method for applying the coating solution on the support include coating methods such as curtain float coating, dipping, roll coating, bar coating, spin coating, and spray coating.
反射防止層のみから形成される光学積層体の製造方法としては、前記有機微粒子(β)または該有機微粒子(β)を含む組成物から形成されるフィルム(高屈折率層)を製造し、フッ素ガス処理により、該フィルムの表層部に高透明フッ素樹脂を含む低屈折率層を形成する方法が挙げられる。前記フィルム(高屈折率層)を形成する方法としては、例えば有機微粒子(β)を、押し出し成形することによりフィルム状に成形する方法が挙げられる。 As a method for producing an optical laminate formed only of an antireflection layer, a film (high refractive index layer) formed from the organic fine particles (β) or a composition containing the organic fine particles (β) is produced, and fluorine is produced. A method of forming a low refractive index layer containing a highly transparent fluororesin on the surface layer of the film by gas treatment can be mentioned. Examples of the method for forming the film (high refractive index layer) include a method of forming organic fine particles (β) into a film by extrusion molding.
支持体上に反射防止層が形成された光学積層体において、前記低屈折率層の厚みが、通常は50〜300nmであり、好ましくは80〜280nmである。また、高屈折率層は0.1〜25μmであり、好ましくは0.5〜20μmである。 In the optical layered body in which the antireflection layer is formed on the support, the thickness of the low refractive index layer is usually 50 to 300 nm, preferably 80 to 280 nm. Moreover, a high refractive index layer is 0.1-25 micrometers, Preferably it is 0.5-20 micrometers.
反射防止層のみから形成される光学積層体において、前記高透明フッ素樹脂を含有する低屈折率層の厚みが、通常は50〜300nmであり、好ましくは80〜280nmである。また、高屈折率層は0.1〜500μmであり、好ましくは10〜350μmである。 In the optical layered body formed only from the antireflection layer, the thickness of the low refractive index layer containing the highly transparent fluororesin is usually 50 to 300 nm, preferably 80 to 280 nm. Moreover, a high refractive index layer is 0.1-500 micrometers, Preferably it is 10-350 micrometers.
本発明の光学積層体は、低屈折率層の厚さが上記範囲内であるため、適切なフッ素量で可視光領域の反射を効率よく抑制する。
前記各層の厚みは透過型電子顕微鏡(TEM 例えば日立製作所製H−7000 100kV)によって測定できる。
In the optical layered body of the present invention, since the thickness of the low refractive index layer is within the above range, reflection in the visible light region is efficiently suppressed with an appropriate amount of fluorine.
The thickness of each layer can be measured with a transmission electron microscope (TEM, for example, H-7000 100 kV manufactured by Hitachi, Ltd.).
なお、前記低屈折率層の厚みの測定は、具体的には以下のようにして行うことができる。透過型電子顕微鏡を用いてフィルムの断面を撮影し、その画像から低屈折率層の厚みを求めることができる。透過型電子顕微鏡画像では、フッ素は電子密度が高いため、低屈折率層とフッ素樹脂を含まない高屈折率層との明暗がわかれ、確認可能である。 The thickness of the low refractive index layer can be specifically measured as follows. A cross section of the film can be photographed using a transmission electron microscope, and the thickness of the low refractive index layer can be determined from the image. In the transmission electron microscope image, since fluorine has a high electron density, the contrast between the low refractive index layer and the high refractive index layer that does not contain the fluororesin can be recognized and confirmed.
本発明の光学積層体が有する、前記有機微粒子(α)を含む低屈折率層は、硬度に優れている。具体的には、低屈折率層の、JIS K−5600−5−4に従い、荷重は1kg条件下で測定した鉛筆硬度が通常は2H以上であり、好ましくは3H以上である。 The low refractive index layer containing the organic fine particles (α) included in the optical layered body of the present invention is excellent in hardness. Specifically, in accordance with JIS K-5600-5-4 of the low refractive index layer, the pencil hardness measured under a 1 kg condition is usually 2H or higher, preferably 3H or higher.
次に本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
〔製造例1〕コア・シェル構造を有する有機微粒子の製造
(コアの製造)
ガラス容器に純水180g、1重量%エチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム2水塩水溶
液0.6g、1%酒石酸水溶液6gを投入、攪拌し、窒素を吹き込んだ。
EXAMPLES Next, although an Example is shown and this invention is demonstrated further in detail, this invention is not limited by these.
[Production Example 1] Production of organic fine particles having a core-shell structure (Production of core)
A glass container was charged with 180 g of pure water, 0.6 g of a 1 wt% aqueous sodium ethylenediaminetetraacetate dihydrate solution, 6 g of a 1% tartaric acid aqueous solution, stirred, and blown with nitrogen.
前記ガラス容器を湯浴中で70℃に加熱した後に、予め窒素置換を行った混合モノマー(スチレン14.3gおよび57重量%ジビニルベンゼン15.7g)および界面活性剤として5%アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液40gを投入し、窒素雰囲気下で混合し、70℃まで昇温を行った。 The glass container was heated to 70 ° C. in a hot water bath and then mixed with nitrogen (14.3 g of styrene and 15.7 g of 57% by weight divinylbenzene) and 5% sodium alkyldiphenyl ether disulfonate as a surfactant. 40 g of an aqueous solution was added, mixed in a nitrogen atmosphere, and the temperature was raised to 70 ° C.
次いで重合開始剤として5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液16.8g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート水溶液16.8gを投入し窒素雰囲気下70℃で重合を行った。2時間後更に5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液8.4g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート水溶液8.4g、5%アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液20gを追加投入し、4時間後にも5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液8.4g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート8.4gを追加投入して重合反応を継続、6時間後に冷却
して重合を終了し、微粒子分散水溶液を得た。
Then, 16.8 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 16.8 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate aqueous solution were added as polymerization initiators, and polymerization was carried out at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. Two hours later, 8.4 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution, 8.4 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate aqueous solution, and 20 g of 5% sodium alkyldiphenyl ether disulfonate aqueous solution were added, and 5% after 4 hours. An additional 8.4 g of tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 8.4 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate were added to continue the polymerization reaction, and after 6 hours, the polymerization was terminated to obtain a fine particle dispersed aqueous solution.
終了時点での微粒子分散水溶液中の微粒子の粒径は36nmであった。なお、粒径の測定は、ベックマンコールター社製サブミクロン粒子アナライザーN4を用いて行った。
(有機微粒子の製造)
前記コアの製造で作成した微粒子分散水溶液を70℃に昇温し、予め窒素置換したスチレン9.65g、アクリロニトリル3.22g、n‐ドデシルメルカプタン0.05g、50%ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド水溶液0.13gを投入、更に窒素雰囲気下で5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液5.2g、5%ナトリウム
ホルムアルデヒドスルフォキシレート5.2gを投入して重合反応を行った。2時間後に更に5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液2.6g、5%ナトリウムホルム
アルデヒドスルフォキシレート2.6gを追加投入して重合を継続、4時間後に冷却して重合を終了し、コア・シェル構造を有する有機微粒子を含む微粒子分散水溶液を得た。重合終了時の微粒子分散水溶液中の有機微粒子の粒径は、48nmであった。なお、粒径の測定は、ベックマンコールター社製サブミクロン粒子アナライザーN4を用いて行った。
The particle size of the fine particles in the fine particle dispersed aqueous solution at the end was 36 nm. The particle size was measured using a submicron particle analyzer N4 manufactured by Beckman Coulter.
(Manufacture of organic fine particles)
The aqueous fine particle dispersion prepared in the production of the core was heated to 70 ° C., and 9.65 g of styrene previously substituted with nitrogen, 3.22 g of acrylonitrile, 0.05 g of n-dodecyl mercaptan, and a 50% aqueous solution of diisopropylbenzene hydroperoxide were added. 13 g was added, and 5.2 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 5.2 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate were added under a nitrogen atmosphere to carry out a polymerization reaction. After 2 hours, an additional 2.6 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 2.6 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate were added to continue the polymerization. After 4 hours, the polymerization was terminated by cooling. A fine particle dispersed aqueous solution containing organic fine particles having a shell structure was obtained. The particle size of the organic fine particles in the fine particle dispersed aqueous solution at the end of the polymerization was 48 nm. The particle size was measured using a submicron particle analyzer N4 manufactured by Beckman Coulter.
なお、コアとシェルとの重量比(コア/シェル)は、モノマー使用量から30/12.87(70/30)であった。
(有機微粒子の塩析)
前記有機微粒子の製造で作成した、微粒子分散水溶液200gを90℃の3%塩化カルシウム水溶液200g中に滴下し、塩析を行った。次いで沈殿物のろ過を行い、水洗、40℃乾燥を行い、白い粉末(有機微粒子)を得た。
The weight ratio of the core to the shell (core / shell) was 30 / 12.87 (70/30) based on the amount of monomer used.
(Salting out organic fine particles)
200 g of the fine particle dispersion prepared in the production of the organic fine particles was dropped into 200 g of a 3% calcium chloride aqueous solution at 90 ° C., and salting out was performed. Next, the precipitate was filtered, washed with water, and dried at 40 ° C. to obtain a white powder (organic fine particles).
〔製造例2〕コア・シェル構造を有する有機微粒子の製造
(コアの製造)
ガラス容器に純水900g、1重量%エチレンジアミン四酢酸鉄ナトリウム2水塩水溶
液3.1g、1%酒石酸水溶液30.0gを投入、攪拌し、窒素を吹き込んだ。
[Production Example 2] Production of organic fine particles having a core-shell structure (Production of core)
A glass container was charged with 900 g of pure water, 3.1 g of a 1 wt% sodium ethylenediaminetetraacetate dihydrate aqueous solution, 30.0 g of a 1% tartaric acid aqueous solution, stirred, and nitrogen was blown into the glass container.
前記ガラス容器を湯浴中で70℃に加熱した後に、予め窒素置換を行った混合モノマー(スチレン71.3gおよび57重量%ジビニルベンゼン78.7g)および界面活性剤として5%アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム水溶液150gを投入し、窒素雰囲気下で混合し、70℃まで昇温を行った。 The glass container was heated to 70 ° C. in a hot water bath and then mixed with nitrogen (71.3 g of styrene and 78.7 g of 57% by weight divinylbenzene) and 5% sodium alkyldiphenyl ether disulfonate as a surfactant. 150 g of an aqueous solution was added, mixed in a nitrogen atmosphere, and the temperature was raised to 70 ° C.
次いで重合開始剤として5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液42.0g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート水溶液42.0gを投入し窒素雰囲気下70℃で重合を行った。2時間後更に5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液42.0g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート水溶液42.0gを追加投入し、4時間後にも5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液42.0g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート42.0gを追加投入して重合反応を継続、6時間後に冷却して重合を終了し、微粒子分散水溶液を得た。 Next, 42.0 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 42.0 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate aqueous solution were added as a polymerization initiator, and polymerization was carried out at 70 ° C. in a nitrogen atmosphere. After 2 hours, 42.0 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 42.0 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate aqueous solution were added, and 42.0 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution was added 4 hours later. An additional 42.0 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate was added to continue the polymerization reaction, and after 6 hours, the polymerization was terminated by cooling to obtain a fine particle dispersed aqueous solution.
終了時点での微粒子分散水溶液中の微粒子の粒径は131nmであった。なお、粒径の測定は、ベックマンコールター社製サブミクロン粒子アナライザーN4を用いて行った。
(有機微粒子の製造)
前記コアの製造で作成した微粒子分散水溶液を70℃に昇温し、予め窒素置換したスチレン131.3g、アクリロニトリル43.8g、n‐ドデシルメルカプタン0.35g、50%ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド水溶液1.75gを投入、更に窒素雰囲気下で5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液70.7g、5%ナトリウム ホルムアルデヒドスルフォキシレート70.0gを投入して重合反応を行った。2時間後に更にスチレン131.3g、アクリロニトリル43.8g、n‐ドデシルメルカプタン0.35g、50%ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド水溶液1.75g、5%tert‐ブチルハイドロパーオキサイド水溶液70.7g、5%ナトリウムホルムアルデヒドスルフォキシレート70.0gを追加投入して重合を継続、4時間後に冷却して重合を終了し、コア・シェル構造を有する有機微粒子を含む微粒子分散水溶液を得た。重合終了時の微粒子分散水溶液中の有機微粒子の粒径は、162nmであった。なお、粒径の測定は、ベックマンコールター社製サブミクロン粒子アナライザーN4を用いて行った。
The particle size of the fine particles in the fine particle-dispersed aqueous solution at the end was 131 nm. The particle size was measured using a submicron particle analyzer N4 manufactured by Beckman Coulter.
(Manufacture of organic fine particles)
The aqueous fine particle dispersion prepared in the production of the core was heated to 70 ° C., and 131.3 g of styrene previously substituted with nitrogen, 43.8 g of acrylonitrile, 0.35 g of n-dodecyl mercaptan, 50% diisopropylbenzene hydroperoxide aqueous solution 1. 75 g was added, and further 70.7 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution and 70.0 g of 5% sodium formaldehyde sulfoxylate were added under a nitrogen atmosphere to carry out the polymerization reaction. After 2 hours, 131.3 g of styrene, 43.8 g of acrylonitrile, 0.35 g of n-dodecyl mercaptan, 1.75 g of 50% diisopropylbenzene hydroperoxide aqueous solution, 70.7 g of 5% tert-butyl hydroperoxide aqueous solution, 5% sodium The polymerization was continued by adding 70.0 g of formaldehyde sulfoxylate, followed by cooling after 4 hours to complete the polymerization, and a fine particle dispersed aqueous solution containing organic fine particles having a core / shell structure was obtained. The particle size of the organic fine particles in the fine particle dispersed aqueous solution at the end of the polymerization was 162 nm. The particle size was measured using a submicron particle analyzer N4 manufactured by Beckman Coulter.
なお、コアとシェルとの重量比(コア/シェル)は、モノマー使用量から30/70であった。
(有機微粒子の塩析)
前記有機微粒子の製造で作成した、微粒子分散水溶液200gを90℃の0.5%塩化カルシウム水溶液400g中に滴下し、塩析を行った。次いで沈殿物のろ過を行い、水洗、40℃乾燥を行い、白い粉末(有機微粒子)44gを得た。
The weight ratio of the core to the shell (core / shell) was 30/70 based on the amount of monomer used.
(Salting out organic fine particles)
200 g of the fine particle-dispersed aqueous solution prepared in the production of the organic fine particles was dropped into 400 g of a 0.5% calcium chloride aqueous solution at 90 ° C. for salting out. Next, the precipitate was filtered, washed with water, and dried at 40 ° C. to obtain 44 g of white powder (organic fine particles).
〔製造例3〕紫外線硬化性ハードコート液の調製
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート80g、2,2−ビス〔4−(メタ)アクリロキシエトキシフェニル〕プロパン20g、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン3g、メチルイソブチルケトン100gを混合して紫外線硬化性ハードコート液(固形分50%)を調製した。
[Production Example 3] Preparation of UV-curable hard coat solution 80 g of dipentaerythritol hexaacrylate, 20 g of 2,2-bis [4- (meth) acryloxyethoxyphenyl] propane, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenyl Ethanol-1-one (3 g) and methyl isobutyl ketone (100 g) were mixed to prepare an ultraviolet curable hard coat solution (solid content: 50%).
〔製造例4〕コア・シェル構造を有する有機微粒子を含有するハードコート液の調製
上記製造例1で得た、コア・シェル構造を有する有機微粒子(コア/シェル比=70/30(重量比))および製造例3で得た紫外線硬化性ハードコート液を、コア/シェル/紫外線硬化性ハードコート液(固形分)=233/100/100(重量部)となるように調製し、コート液を得た(コア/紫外線硬化性ハードコート液(固形分)=100/43(重量部))。
[Production Example 4] Preparation of hard coat liquid containing organic fine particles having core / shell structure Organic fine particles having core / shell structure obtained in Production Example 1 (core / shell ratio = 70/30 (weight ratio)) ) And the ultraviolet curable hard coat solution obtained in Production Example 3 were prepared so that the core / shell / ultraviolet curable hard coat solution (solid content) = 233/100/100 (parts by weight). Obtained (core / ultraviolet curable hard coat liquid (solid content) = 100/43 (parts by weight)).
次いで前記コート液を溶媒メチルイソブチルケトン(和光純薬)で固形分20wt%に調製し、コア・シェル構造を有する有機微粒子を含有するハードコート液を得た。
〔製造例5〕コア・シェル構造を有する有機微粒子を含有するハードコート液の調製
上記製造例2で得た、コア・シェル構造を有する有機微粒子(コア/シェル比=30/70(重量比))および製造例3で得た紫外線硬化性ハードコート液を、コア/シェル/紫外線硬化性ハードコート液(固形分)=43/100/30(重量部)となるように調製し、コート液を得た(コア/紫外線硬化性ハードコート液(固形分)=100/70(重量部))。
Next, the coating solution was prepared with a solvent methyl isobutyl ketone (Wako Pure Chemical Industries) to a solid content of 20 wt% to obtain a hard coating solution containing organic fine particles having a core-shell structure.
[Production Example 5] Preparation of hard coat liquid containing organic fine particles having core / shell structure Organic fine particles having core / shell structure obtained in Production Example 2 (core / shell ratio = 30/70 (weight ratio)) ) And the ultraviolet curable hard coat solution obtained in Production Example 3 were prepared so that the core / shell / ultraviolet curable hard coat solution (solid content) = 43/100/30 (parts by weight). Obtained (core / ultraviolet curable hard coat liquid (solid content) = 100/70 (parts by weight)).
次いで前記コート液を溶媒メチルイソブチルケトン(和光純薬)で固形分20wt%に調製し、コア・シェル構造を有する有機微粒子を含有するハードコート液を得た。
〔比較例1〕
前記製造例4のコア・シェル構造を有する有機微粒子を含有するハードコート液をバーコーティングによって透明PET(テトロンフィルムHS−74、帝人デュポンフィルム(株))基材上に塗工し、ドライヤー乾燥でメチルイソブチルケトン溶媒を飛ばし、UV
照射(800mJ/cm2)を行い、膜を作成(厚み10μm)し、基材/高屈折率層の
層構造を有するフィルムを得た。
Next, the coating solution was prepared with a solvent methyl isobutyl ketone (Wako Pure Chemical Industries) to a solid content of 20 wt% to obtain a hard coating solution containing organic fine particles having a core-shell structure.
[Comparative Example 1]
The hard coat liquid containing organic fine particles having the core / shell structure of Production Example 4 was applied onto a transparent PET (Tetron Film HS-74, Teijin DuPont Films) substrate by bar coating, and dried with a dryer. Methyl isobutyl ketone solvent is blown off, UV
Irradiation (800 mJ / cm 2 ) was performed to form a film (thickness 10 μm), and a film having a layer structure of base material / high refractive index layer was obtained.
〔実施例1〕
比較例1で得た基材/高屈折率層の層構造を有するフィルムを2枚用意し、該フィルム
の基材面同士を重ね合わせ、その端部をシールプレッシャー(キュートシーラー 富士インパルス製)を用いて熱融着した。
[Example 1]
Two films having the layer structure of the base material / high refractive index layer obtained in Comparative Example 1 were prepared, the base material surfaces of the film were overlapped, and the end portion was subjected to seal pressure (Cute Sealer manufactured by Fuji Impulse). Used and heat-sealed.
前記基材同士が融着されたフィルムをフッ素ガス処理用チャンバーに入れ、酸素の除去を行うため充分に真空引きを行った後、窒素混合をしたフッ素ガス(全圧93000Pa、フッ素分圧7000Pa)雰囲気下、室温で、10分間フッ素ガス処理を行い、高屈折率層の表層部に低屈折率層を形成し、融着している端部を切り離し、基材/高屈折率層/低屈折率層の層構造を有する反射防止フィルムを2枚得た。 Fluorine gas (total pressure 93,000 Pa, fluorine partial pressure 7000 Pa) mixed with nitrogen after putting the film in which the substrates are fused together into a fluorine gas processing chamber and sufficiently evacuating to remove oxygen Fluorine gas treatment is performed for 10 minutes at room temperature in an atmosphere, a low refractive index layer is formed on the surface layer of the high refractive index layer, and the fused ends are separated, and the base material / high refractive index layer / low refractive index is formed. Two antireflective films having a layer structure of rate layers were obtained.
得られた反射防止フィルムは、その透過型電子顕微鏡による断面観察において、低屈折率層が250nm(図1参照)の厚さで形成されており、微粒子が低屈折率層および高屈折率層に分散しており、該微粒子のコアの粒子径が40nm(図2参照)であった。 The obtained antireflection film has a low refractive index layer formed with a thickness of 250 nm (see FIG. 1) in cross-sectional observation with a transmission electron microscope, and fine particles are formed on the low refractive index layer and the high refractive index layer. The particle diameter of the core of the fine particles was 40 nm (see FIG. 2).
また、得られた反射防止フィルムの低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmに
おけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.66であった。
Fluorine at a depth of 40 nm when the depth direction analysis was performed from the surface of the low refractive index layer of the obtained antireflection film to the high refractive index layer side by C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy. The molar ratio (F / C) of the abundance of carbon and carbon was 0.66.
また、光線透過率は、直接フッ化処理前(比較例1)が88.8%であり、直接フッ化処理後(実施例1)が92.9%であり、透明性が向上した。また、反射率は、直接フッ化処理前(比較例1)が5.9%であり、直接フッ化処理後(実施例1)が1.8%であり、反射防止性も向上した。 Further, the light transmittance was 88.8% before the direct fluorination treatment (Comparative Example 1) and 92.9% after the direct fluorination treatment (Example 1), and the transparency was improved. Further, the reflectance was 5.9% before the direct fluorination treatment (Comparative Example 1) and 1.8% after the direct fluorination treatment (Example 1), and the antireflection property was also improved.
〔比較例2〕
前記製造例5のコア・シェル構造を有する有機微粒子を含有するハードコート液をバーコーティングによって透明PET(テトロンフィルムHS−74、帝人デュポンフィルム(株))基材上に塗工し、ドライヤー乾燥でメチルイソブチルケトン溶媒を飛ばし、UV
照射(800mJ/cm2)を行い、膜を作成(厚み10μm)し、基材/高屈折率層の
層構造を有するフィルムを得た。
[Comparative Example 2]
The hard coat liquid containing organic fine particles having the core / shell structure of Production Example 5 was applied onto a transparent PET (Tetron Film HS-74, Teijin DuPont Films) substrate by bar coating, and dried with a dryer. Methyl isobutyl ketone solvent is blown off, UV
Irradiation (800 mJ / cm 2 ) was performed to form a film (thickness 10 μm), and a film having a layer structure of base material / high refractive index layer was obtained.
〔実施例2〕
比較例2で得た基材/高屈折率層の層構造を有するフィルムを2枚用意し、該フィルムの基材面同士を重ね合わせ、その端部をシールプレッシャー(キュートシーラー 富士インパルス製)を用いて熱融着した。
[Example 2]
Two films having the layer structure of the base material / high refractive index layer obtained in Comparative Example 2 are prepared, the base material surfaces of the film are overlapped, and the end portion is subjected to seal pressure (Cute Sealer manufactured by Fuji Impulse). Used and heat-sealed.
前記基材同士が融着されたフィルムをフッ素ガス処理用チャンバーに入れ、酸素の除去を行うため充分に真空引きを行った後、窒素混合をしたフッ素ガス(全圧93000Pa、フッ素分圧1500Pa)雰囲気下、室温で、25分間フッ素ガス処理を行い、高屈折率層の表層部に低屈折率層を形成し、融着している端部を切り離し、基材/高屈折率層/低屈折率層の層構造を有する反射防止フィルムを2枚得た。 Fluorine gas (total pressure 93000 Pa, fluorine partial pressure 1500 Pa) mixed with nitrogen after putting the film in which the substrates are fused together into a fluorine gas processing chamber and sufficiently evacuating to remove oxygen Fluorine gas treatment is performed for 25 minutes at room temperature in an atmosphere, a low refractive index layer is formed on the surface layer of the high refractive index layer, and the fused end is separated, and the base material / high refractive index layer / low refractive index is formed. Two antireflective films having a layer structure of rate layers were obtained.
得られた反射防止フィルムは、その透過型電子顕微鏡による断面観察において、低屈折率層が100nmの厚さで形成されていた。
得られた反射防止フィルムの低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおける
フッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.81であった。
In the obtained antireflection film, the low refractive index layer was formed with a thickness of 100 nm in cross-sectional observation with a transmission electron microscope.
Fluorine and carbon at a depth of 40 nm when the depth direction analysis was performed from the surface of the low refractive index layer of the obtained antireflection film to the high refractive index layer side by C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy. The molar ratio (F / C) of the abundance was 0.81.
また、光線透過率は、直接フッ化処理前(比較例2)が89.1%であり、直接フッ化処理後(実施例2)が90.5%であり、透明性が向上した。また、反射率は、直接フッ化処理前(比較例2)が3.7%であり、直接フッ化処理後(実施例2)が2.3%であり、反射防止性も向上した。 The light transmittance was 89.1% before the direct fluorination treatment (Comparative Example 2) and 90.5% after the direct fluorination treatment (Example 2), and the transparency was improved. Moreover, the reflectance was 3.7% before direct fluorination treatment (Comparative Example 2) and 2.3% after direct fluorination treatment (Example 2), and the antireflection property was also improved.
〔比較例3〕
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート80g、2,2−ビス〔4−(メタ)アクリロキシエトキシフェニル〕プロパン20g、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン3g、メチルイソブチルケトン400gを混合して紫外線硬化性ハードコート液(固形分20%)を調製した。
[Comparative Example 3]
Mixing 80 g of dipentaerythritol hexaacrylate, 20 g of 2,2-bis [4- (meth) acryloxyethoxyphenyl] propane, 3 g of 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, and 400 g of methyl isobutyl ketone Thus, an ultraviolet curable hard coat solution (solid content 20%) was prepared.
前記紫外線硬化性ハードコート液(固形分20%)をバーコーティングによって透明PET(テトロンフィルムHS−74、帝人デュポンフィルム(株))基材上に塗工し、ドラ
イヤー乾燥でメチルイソブチルケトン溶媒を飛ばし、UV照射(800mJ/cm2)を
行い、膜を作成(厚み10μm)し、基材/高屈折率層の層構造を有するフィルムを得た。
The UV curable hard coat solution (solid content 20%) is coated on a transparent PET (Tetron Film HS-74, Teijin DuPont Films) substrate by bar coating, and the methyl isobutyl ketone solvent is removed by drying with a dryer. , UV irradiation (800 mJ / cm 2 ) was performed to form a film (thickness 10 μm), and a film having a layer structure of base material / high refractive index layer was obtained.
前記基材/高屈折率層の層構造を有するフィルムを2枚用意し、該フィルムの基材面同士を重ね合わせ、その端部をシールプレッシャー(キュートシーラー 富士インパルス製)を用いて熱融着した。 Two films having the layer structure of the base material / high refractive index layer are prepared, the base material surfaces of the film are overlapped, and the ends thereof are heat-sealed using seal pressure (Cute Sealer manufactured by Fuji Impulse). did.
前記基材同士が融着されたフィルムをフッ素ガス処理用チャンバーに入れ、酸素の除去を行うため充分に真空引きを行った後、窒素混合をしたフッ素ガス(全圧93000Pa、フッ素分圧1500Pa)雰囲気下、室温で、25分間フッ素ガス処理を行い、高屈折率層の表層部に低屈折率層を形成し、融着している端部を切り離し、基材/高屈折率層/低屈折率層の層構造を有する反射防止フィルムを2枚得た。 Fluorine gas (total pressure 93000 Pa, fluorine partial pressure 1500 Pa) mixed with nitrogen after putting the film in which the substrates are fused together into a fluorine gas processing chamber and sufficiently evacuating to remove oxygen Fluorine gas treatment is performed for 25 minutes at room temperature in an atmosphere, a low refractive index layer is formed on the surface layer of the high refractive index layer, and the fused end is separated, and the base material / high refractive index layer / low refractive index is formed. Two antireflective films having a layer structure of rate layers were obtained.
得られた反射防止フィルムは、その透過型電子顕微鏡による断面観察において、低屈折率層が30nmの厚さで形成されていた。
得られた反射防止フィルムの低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおける
フッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.004であった。
In the obtained antireflection film, the low refractive index layer was formed with a thickness of 30 nm in cross-sectional observation with a transmission electron microscope.
Fluorine and carbon at a depth of 40 nm when the depth direction analysis was performed from the surface of the low refractive index layer of the obtained antireflection film to the high refractive index layer side by C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy. And the molar ratio (F / C) of the abundance was 0.004.
また、光線透過率は、直接フッ化処理後(比較例3)89.3%であった。また、反射率は直接フッ化処理後(比較例3)5.4%であった。
〔フィルムの評価〕
実施例、比較例で得たフィルムについて、以下の評価を行った。
The light transmittance was 89.3% after direct fluorination (Comparative Example 3). Further, the reflectance was 5.4% after direct fluorination treatment (Comparative Example 3).
[Evaluation of film]
The following evaluation was performed about the film obtained by the Example and the comparative example.
(硬度(鉛筆硬度)測定)
引掻塗膜硬さ試験機(東洋精機)を使用し、JIS K−5600−5−4に従い、荷重は1kg条件下で鉛筆H〜9H(三菱鉛筆)を用いて、実施例においては、低屈折率層、比較例1、2においては高屈折率層、比較例3においては低屈折率層の硬度を、引っ掻き傷がついたか否かで判断した。
(Hardness (pencil hardness) measurement)
Using a scratch coating film hardness tester (Toyo Seiki), according to JIS K-5600-5-4, the load is 1 kg under the conditions using pencils H to 9H (Mitsubishi pencil). The hardness of the refractive index layer, the high refractive index layer in Comparative Examples 1 and 2, and the low refractive index layer in Comparative Example 3 was determined based on whether or not the scratch was scratched.
(光線透過率測定)
日立分光光度計U4000を使用して波長300〜1200nmにおけるフィルムの光線透過率(%)を測定した。
(Light transmittance measurement)
The light transmittance (%) of the film at a wavelength of 300 to 1200 nm was measured using a Hitachi spectrophotometer U4000.
(低屈折率層の厚さ、およびフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)の測定)
フッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)は、以下の方法で測定することができる。
まず、透過型電子顕微鏡(TEM 日立製作所製 H−7000 100kV)を用いて光学積層体(サンプル)の断面を撮影し、その画像から低屈折率層の厚さを求めた。
(Measurement of the thickness of the low refractive index layer and the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon)
The molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon can be measured by the following method.
First, the cross section of the optical laminated body (sample) was image | photographed using the transmission electron microscope (TEM Hitachi Ltd. H-7000 100kV), and the thickness of the low refractive index layer was calculated | required from the image.
なお、フッ素は電子密度が高いため、フッ素を含有している層と含有していない層とを比較すると、フッ素を含有している層が含有していない層よりも暗くなり、明暗により透過型電子顕微鏡画像で低屈折率層の厚さを確認した。 In addition, since fluorine has a high electron density, a layer containing fluorine and a layer not containing fluorine are darker than a layer not containing a fluorine-containing layer. The thickness of the low refractive index layer was confirmed by an electron microscope image.
次いで、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析装置(C60−XPS、 Quan
tera SXM(PHI社製))を用いて、光学積層体(サンプル)について、深さ方向分析を行い、F1sピーク面積およびC1sピーク面積を測定する。
Next, a C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectrometer (C60-XPS, Quan
Using tera SXM (manufactured by PHI), the optical laminate (sample) is analyzed in the depth direction, and the F1s peak area and the C1s peak area are measured.
記F1sピーク面積およびC1sピーク面積をそれぞれの相対感度係数(RSF)で割ることにより、フッ素および炭素の存在量を示す、フッ素の定量値および炭素の定量値が算出される。前記フッ素の定量値および炭素の定量値の比(フッ素の定量値/炭素の定量値)が、フッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)となる。
この時の、C60のスパッタ速度は2nm/minに設定して行った。但し、該スパッタ速度は、SiO2を削った際の速度である。
By dividing the F1s peak area and the C1s peak area by the relative sensitivity coefficient (RSF), a quantitative value of fluorine and a quantitative value of carbon indicating the abundance of fluorine and carbon are calculated. The ratio between the quantitative value of fluorine and the quantitative value of carbon (the quantitative value of fluorine / the quantitative value of carbon) is the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon.
At this time, the sputtering rate of C60 was set to 2 nm / min. However, the sputtering speed is a speed when the SiO 2 is shaved.
前記透過型電子顕微鏡画像で求めた低屈折率層の厚さを用いて、サンプルのスパッタ速度を以下のようにして算出した。
C60イオン銃搭載X線光電子分光分析装置を用いて、サンプルについて深さ方向分
析を行った際にフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.1未満になる時間をx(min)、前記透過型電子顕微鏡画像で求めた低屈折率層の厚さがy(nm)とし、スパッタ速度はy/x(nm/min)と算出した。
Using the thickness of the low refractive index layer obtained from the transmission electron microscope image, the sputtering rate of the sample was calculated as follows.
Using a C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectrometer, the time when the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon is less than 0.1 when the depth direction analysis is performed on the sample is x (Min), the thickness of the low refractive index layer obtained from the transmission electron microscope image was y (nm), and the sputtering rate was calculated as y / x (nm / min).
前記スパッタ速度(y/x(nm/min))を元に、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)を求めた。
なお、C60イオン銃搭載X線光電子分光分析装置を用いて、深さ方向分析を行う際
の測定条件は以下のとおりである。
x線源:単色化Al(1486.6eV)
検出領域:100μmφ
取り出し角:45deg
検出深さ:4〜5nm
スパッタ条件:イオン種C60+ 加速電圧10kV
スパッタ速度:約2nm/min(SiO2換算値)
F1sの相対感度係数:110.554
C1sの相対感度係数:34.191
(反射率測定)
評価フィルムの反射測定面の反対面を#1200の耐水研磨紙を用いて荒らした後、顔料インクを用いた不透明マーカーで黒塗りする事により、反射測定面以外で反射が生じないような測定サンプルを作成した。この測定サンプルを日立製分光光度計U4000に5度正反射付属装置をセットして反射率の測定を行った。
Based on the sputtering rate (y / x (nm / min)), the molar ratio (F / C) of the abundance of fluorine and carbon at a depth of 40 nm was determined.
In addition, the measurement conditions at the time of performing a depth direction analysis using a C60 ion gun mounting X-ray photoelectron spectrometer are as follows.
X-ray source: Monochromated Al (1486.6 eV)
Detection area: 100 μmφ
Extraction angle: 45deg
Detection depth: 4-5nm
Sputtering conditions: ion species C 60 + acceleration voltage 10 kV
Sputtering speed: about 2 nm / min (SiO 2 equivalent value)
F1s relative sensitivity coefficient: 110.554
C1s relative sensitivity coefficient: 34.191
(Reflectance measurement)
Measurement sample that does not cause reflection on other than the reflection measurement surface by roughening the opposite surface of the reflection measurement surface of the evaluation film with # 1200 water-resistant abrasive paper and then painting with an opaque marker using pigment ink It was created. The reflectance was measured by setting this measurement sample to a spectrophotometer U4000 manufactured by Hitachi with a specular reflection accessory attached at 5 degrees.
Claims (5)
少なくとも一方の面の最外層が前記低屈折率層であり、前記低屈折率層および高屈折率層に有機微粒子が分散しており、前記低屈折率層の厚さが、50〜300nmであり、
前記低屈折率層の表面から、高屈折率層側へ、C60イオン銃搭載X線光電子分光分
析法により深さ方向分析を行った際の、深さ40nmにおけるフッ素と炭素との存在量のモル比(F/C)が0.2以上であることを特徴とする光学積層体。 A laminate having a low refractive index layer and a high refractive index layer,
The outermost layer on at least one surface is the low refractive index layer, organic fine particles are dispersed in the low refractive index layer and the high refractive index layer, and the thickness of the low refractive index layer is 50 to 300 nm. ,
The molar amount of fluorine and carbon at a depth of 40 nm when a depth direction analysis is performed from the surface of the low refractive index layer to the high refractive index layer side by a C60 ion gun mounted X-ray photoelectron spectroscopy. An optical laminate having a ratio (F / C) of 0.2 or more.
前記有機微粒子(α)に、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、
前記鎖が、‐CF2‐基および、‐CHF‐基からなる群から選択される少なくとも1
種のフッ素置換メチレン基を有し、
前記環を構成する炭素原子の少なくとも一部に、フッ素原子が結合しているフッ素系重合体が含有されていることを特徴とする請求項1に記載の光学積層体。 Organic fine particles (α) are dispersed in the low refractive index layer,
At least one selected from the group consisting of a crosslinked structure, a chain formed by polymerizing a polymerizable group having a carbon / carbon double bond, and an aromatic ring and an alicyclic ring on the organic fine particles (α). Having a ring,
At least one selected from the group consisting of a —CF 2 — group and a —CHF— group;
Having a kind of fluorine-substituted methylene group;
2. The optical laminate according to claim 1, wherein a fluorine-based polymer in which a fluorine atom is bonded to at least a part of carbon atoms constituting the ring is contained.
前記有機微粒子(α)に、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖がメチレン基を有する重合体(原料重合体)に、フッ素ガスを用いた直接フッ化処理を施すことにより得られる重合体が含有されていることを特徴とする請求項1に記載の光学積層体。 Organic fine particles (α) are dispersed in the low refractive index layer,
At least one selected from the group consisting of a crosslinked structure, a chain formed by polymerizing a polymerizable group having a carbon / carbon double bond, and an aromatic ring and an alicyclic ring on the organic fine particles (α). A polymer obtained by subjecting a polymer having a ring and a chain having a methylene group (raw material polymer) to direct fluorination treatment using fluorine gas is contained. Item 2. The optical laminate according to Item 1.
前記有機微粒子(β)に、架橋構造と、炭素・炭素二重結合を有する重合性基が重合することにより形成される鎖と、芳香環および脂環からなる群から選択される少なくとも1種の環とを有し、前記鎖がメチレン基を有する重合体(原料重合体)が含有されてい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積層体。 Organic fine particles (β) are dispersed in the high refractive index layer,
At least one selected from the group consisting of a crosslinked structure, a chain formed by polymerizing a polymerizable group having a carbon / carbon double bond, and an aromatic ring and an alicyclic ring on the organic fine particles (β). The optical layered product according to claim 1, further comprising a polymer having a ring and the chain having a methylene group (raw material polymer).
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WO2017141781A1 (en) * | 2016-02-15 | 2017-08-24 | シャープ株式会社 | Optical member and acrylic polymer composition |
-
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- 2008-05-22 JP JP2008134637A patent/JP2009282324A/en active Pending
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