JP2010061044A - Anti-reflection film, polarizing plate, and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反射防止フィルム、偏光板および画像表示装置に関する。 The present invention relates to an antireflection film, a polarizing plate, and an image display device.
反射防止フィルムは、一般に、陰極管表示装置(CRT)、プラズマディスプレイ(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や液晶表示装置(LCD)のような画像表示装置において、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減する様ディスプレイの最表面に配置される。そのため、反射防止フィルムには高い反射防止性能の他に、高い物理強度(耐擦傷性など)、面状均一性、耐薬品性、耐候性(耐湿熱性、耐光性)が要求される。 In general, an antireflection film is used for an image display device such as a cathode ray tube display (CRT), a plasma display (PDP), an electroluminescence display (ELD), and a liquid crystal display (LCD). In order to prevent image reflection, it is placed on the top surface of the display to reduce reflectivity using the principle of optical interference. Therefore, in addition to high antireflection performance, the antireflection film is required to have high physical strength (such as scratch resistance), surface uniformity, chemical resistance, and weather resistance (wet heat resistance, light resistance).
このような反射防止フィルムは、一般的には、支持体上に、該支持体より低屈折率の、適切な膜厚の低屈折率層を形成することにより作製できる。 Such an antireflection film can be generally produced by forming a low refractive index layer having an appropriate film thickness having a lower refractive index than that of the support on the support.
また、前述のように反射防止フィルムは、ディスプレイの最表面に用いられるため高い耐擦傷性が要求される。厚さ100nm前後の低屈折率層において、高い耐擦傷性を実現するためには、硬度の高い物質を層内に含有させるか、または反射防止フィルムの構成成分のひとつであるバインダー自体の強度を高めることが必要である。 Further, as described above, since the antireflection film is used on the outermost surface of the display, high scratch resistance is required. In order to realize high scratch resistance in a low refractive index layer having a thickness of around 100 nm, a substance having a high hardness is contained in the layer, or the strength of the binder itself, which is one of the components of the antireflection film, is increased. It is necessary to increase.
反射防止フィルムの耐擦傷性を改善するために、反射防止フィルム中の低屈折率層にシリカ粒子を添加する技術が広く用いられている。耐擦傷性をより高めるためにはより大きなシリカを用いることが効果的であるが、厚さ100nm前後の低屈折率層に対して、用いるシリカの粒径が40nmを超えるようなものの場合、耐擦傷性を高めるためにその充填率を高めていくと、塗膜形成後にシリカ粒子が膜表面に露出するという現象が起きてしまう。その結果この表面露出したシリカが散乱源となり、この反射防止フィルムをディスプレイに貼り合せた際、表面が白味がかって見えてしまうという問題があった(シリカ起因の白化。以下、白化とも記載)。 In order to improve the scratch resistance of the antireflection film, a technique of adding silica particles to a low refractive index layer in the antireflection film is widely used. In order to further improve the scratch resistance, it is effective to use a larger silica. However, when the particle diameter of the silica used exceeds 40 nm with respect to a low refractive index layer having a thickness of about 100 nm, When the filling rate is increased in order to improve the scratch resistance, a phenomenon that silica particles are exposed on the film surface after the coating film is formed occurs. As a result, the silica exposed on the surface becomes a scattering source, and when this antireflection film is bonded to a display, there is a problem that the surface appears whitish (whitening due to silica, hereinafter also referred to as whitening). .
また、上記のようにシリカ粒子が表面に露出したものでは、その表面をこすることで露出したシリカが剥がれ落ちてしまうことがある。その結果、こすった箇所だけ散乱源がなくなるため、そこだけ白味が消えてしまい、面状にムラが生じてしまうという問題もあった。このため粒径40nmを超えるようなシリカ粒子を単独で用いた際は、高い耐擦傷性と白化の防止を同時に達成することは困難であった。 In addition, when the silica particles are exposed on the surface as described above, the exposed silica may be peeled off by rubbing the surface. As a result, since there is no scattering source only in the rubbed part, there is a problem that whiteness disappears there and unevenness in the surface shape occurs. For this reason, when silica particles having a particle diameter exceeding 40 nm are used alone, it is difficult to simultaneously achieve high scratch resistance and prevention of whitening.
塗膜の硬化の際、光硬化反応を利用したものでは、塗布した後、乾燥の工程を通った後で塗膜の硬化を行うが、一方で熱硬化を用いたものは、塗布後、乾燥と同時に硬化を行うこととなる。そのため、光硬化を用いた方が、塗布後硬化までに時間がかかり、防眩性粒子上に塗布された低屈折率層用塗布液が防眩性粒子上部から下部に流れ落ちやすくなってしまう。その結果、光硬化では防眩性粒子周辺での塗膜が薄くなり、上記のようなシリカ粒子がより露出しやすく、白化を起こしやすかった。 In the case of curing the coating film, in the case of using a photocuring reaction, after coating, the coating film is cured after passing through the drying process. On the other hand, in the case of using thermal curing, the coating is dried after coating. At the same time, curing is performed. For this reason, when photocuring is used, it takes time to cure after coating, and the coating solution for the low refractive index layer coated on the antiglare particles tends to flow down from the upper part to the lower part of the antiglare particles. As a result, in the photocuring, the coating film around the antiglare particles became thin, and the silica particles as described above were more easily exposed and easily whitened.
低屈折率層において、材料の屈折率を下げるために、これまで含フッ素ポリマーを使用することが知られている(例えば特許文献1参照)。しかしながら、含フッ素ポリマーは屈折率が低く、透明性及び耐薬品性等に優れているものの耐擦傷性に優れた塗膜を形成するのは困難であるという問題があった。 In the low refractive index layer, it has been known so far to use a fluorine-containing polymer in order to lower the refractive index of the material (see, for example, Patent Document 1). However, although the fluorine-containing polymer has a low refractive index and is excellent in transparency and chemical resistance, there is a problem that it is difficult to form a coating film excellent in scratch resistance.
そこで、耐擦傷性を改善する方法として、含フッ素ポリマーに加え、重合性基を有する低分子量材料を用いることが知られている。 Therefore, as a method for improving the scratch resistance, it is known to use a low molecular weight material having a polymerizable group in addition to the fluorine-containing polymer.
しかし、このような場合、耐擦傷性を高めるために前記低分子材料の比率を高めていくと、層の屈折率が高くなった結果反射率が増加してしまうだけでなく、含フッ素ポリマーと低分子量材料との間で相分離を起こしてしまい、均一な面状が得られなくなるという問題があった。 However, in such a case, increasing the ratio of the low molecular weight material in order to increase the scratch resistance not only increases the reflectance as a result of the increase in the refractive index of the layer, but also the fluorine-containing polymer. There is a problem that phase separation occurs between the low molecular weight material and a uniform surface state cannot be obtained.
本発明の目的は、白化による故障を起こさず、高い耐擦傷性、十分な反射防止能を有し、かつ面状を不均一化してしまうような相分離を起こさない低屈折率層を持った反射防止フィルムの提供である。なおここで言う白化による故障とは、塗膜表面が一目でわかるほど白くなることと、わずかに白くなる程度ではあるが、表面をこすることで面状にムラができてしまうことである。
また、本発明の別の目的は、該反射防止フィルムを具備した、偏光板、および画像表示装置を提供することにある。
The object of the present invention is to have a low refractive index layer that does not cause failure due to whitening, has high scratch resistance, sufficient antireflection ability, and does not cause phase separation that makes the surface shape non-uniform. An antireflection film is provided. Here, the failure due to whitening means that the surface of the coating film becomes white enough to be recognized at a glance and that the surface becomes uneven by rubbing the surface although it is only slightly whitened.
Another object of the present invention is to provide a polarizing plate and an image display device provided with the antireflection film.
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、下記手段により前記課題を達成した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have achieved the above problems by the following means.
1. 透明支持体上に、防眩層と低屈折率層をこの順に有し、前記低屈折率層が下記成分(A)、(B)、(C)、(D)および(E)を含有する組成物の硬化物であり、
(A)平均粒径が40〜100nmの中実無機微粒子
(B)平均粒径が1〜30nmの中実無機微粒子
(C)エチレン性不飽和基を含有した光硬化性含フッ素ポリマー
(D)光硬化性アクリレートモノマー
(E)光重合開始剤
前記中実無機微粒子(A)の含有量が前記低屈折率層の全固形分に対して3.5質量%以上13質量%以下であり、前記中実無機微粒子(A)と前記中実無機微粒子(B)の含有量の総和が低屈折率層の全固形分に対して10質量%以上40質量%以下であり、かつ前記低屈折率層の屈折率が1.440以上1.465以下である反射防止フィルム。
2. 前記中実無機微粒子(A)および前記中実無機微粒子(B)がともにシリカ微粒子である上記1に記載の反射防止フィルム。
3. 前記中実無機微粒子(A)および前記中実無機微粒子(B)の表面がオルガノシラン化合物の加水分解物及びその部分縮合物から選ばれる少なくともいずれかによって表面処理されている上記1または2に記載の反射防止フィルム。
4. 前記エチレン性不飽和基を含有した光硬化性含フッ素ポリマー(C)が、主鎖が炭素原子のみからなる共重合体(P)であり、該共重合体(P)が、含フッ素ビニルモノマーに由来する重合単位および側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する重合単位を含む上記1〜3のいずれかに記載の反射防止フィルム。
5. 前記共重合体(P)が下記一般式1で表される上記4に記載の反射防止フィルム。
1. An antiglare layer and a low refractive index layer are provided in this order on a transparent support, and the low refractive index layer contains the following components (A), (B), (C), (D) and (E): A cured product of the containing composition,
(A) Solid inorganic fine particles having an average particle diameter of 40 to 100 nm (B) Solid inorganic fine particles having an average particle diameter of 1 to 30 nm (C) A photocurable fluorine-containing polymer (D) containing an ethylenically unsaturated group Photocurable acrylate monomer (E) photopolymerization initiator The content of the solid inorganic fine particles (A) is 3.5% by mass or more and 13% by mass or less based on the total solid content of the low refractive index layer, The total content of the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) is 10% by mass to 40% by mass with respect to the total solid content of the low refractive index layer, and the low refractive index layer The antireflective film whose refractive index is 1.440 or more and 1.465 or less.
2. The antireflection film as described in 1 above, wherein the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) are both silica fine particles.
3. The above 1 or 2 wherein the surfaces of the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) are surface-treated with at least one selected from a hydrolyzate of an organosilane compound and a partial condensate thereof. The antireflection film as described in 1.
4. The photo-curable fluorine-containing polymer (C) containing the ethylenically unsaturated group is a copolymer (P) whose main chain is composed of only carbon atoms, and the copolymer (P) is a fluorine-containing polymer. 4. The antireflection film as described in any one of 1 to 3 above, comprising a polymer unit derived from a vinyl monomer and a polymer unit having a (meth) acryloyl group in a side chain.
5. The antireflection film as described in 4 above, wherein the copolymer (P) is represented by the following general formula 1.
一般式1中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、mは0または1を表す。Xは水素原子またはメチル基を表す。Aは任意のビニルモノマーに由来する重合単位を表し、単一成分であっても複数の成分で構成されていてもよい。x、y、zはそれぞれの重合単位のモル%を表し、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。但し、x+y+zは100モル%である。
6. 前記組成物が、さらに含フッ素アクリレートモノマー(F)を含有する上記1〜5のいずれかに記載の反射防止フィルム。
7. 偏光膜と該偏光膜の両側に設けられた保護フィルムを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が、上記1〜6のいずれかに記載の反射防止フィルムである偏光板。
8. 上記1〜6のいずれかに記載の反射防止フィルムまたは上記7に記載の偏光板が、画像表示面に配置されている画像表示装置。
In General Formula 1, L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, and m represents 0 or 1. X represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a polymerization unit derived from an arbitrary vinyl monomer, and may be a single component or a plurality of components. x, y, and z represent the mol% of each polymerization unit, and represent values satisfying 30 ≦ x ≦ 60, 5 ≦ y ≦ 70, and 0 ≦ z ≦ 65. However, x + y + z is 100 mol%.
6. The antireflection film as described in any one of 1 to 5 above, wherein the composition further contains a fluorine-containing acrylate monomer (F).
7. A polarizing plate having a polarizing film and protective films provided on both sides of the polarizing film, wherein at least one of the protective films is the antireflection film according to any one of 1 to 6 above.
8. An image display device in which the antireflection film according to any one of 1 to 6 or the polarizing plate according to 7 is disposed on an image display surface.
本発明によれば、白化による故障を起こさず、高い耐擦傷性、十分な反射防止能を有し、かつ面状を不均一化してしまうような相分離を起こさない低屈折率層を持った反射防止フィルムを提供することができる。また、該反射防止フィルムを具備した、偏光板、および画像表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it has a low refractive index layer that does not cause failure due to whitening, has high scratch resistance, sufficient antireflection ability, and does not cause phase separation that makes the surface shape non-uniform. An antireflection film can be provided. In addition, a polarizing plate and an image display device provided with the antireflection film can be provided.
以下、本発明について更に詳細に説明する。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)〜(数値2)」という記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリル酸」等も同様である。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail. In the present specification, when a numerical value represents a physical property value, a characteristic value, etc., the description “(numerical value 1) to (numerical value 2)” means “(numerical value 1) or more and (numerical value 2) or less”. . In the present specification, the description “(meth) acrylate” means “at least one of acrylate and methacrylate”. The same applies to “(meth) acrylic acid” and the like.
本発明の反射防止フィルムは、透明支持体上に、防眩層と低屈折率層をこの順に有し、前記低屈折率層が下記成分(A)、(B)、(C)、(D)および(E)を含有する組成物の硬化物であり、
(A)平均粒径が40〜100nmの中実無機微粒子
(B)平均粒径が1〜30nmの中実無機微粒子
(C)エチレン性不飽和基を含有した光硬化性含フッ素ポリマー
(D)光硬化性アクリレートモノマー
(E)光重合開始剤
前記中実無機微粒子(A)の質量が前記低屈折率層の全固形分に対して3.5質量%以上13質量%以下であり、前記中実無機微粒子(A)と前記中実無機微粒子(B)の総和が低屈折率層の全固形分に対して10質量%以上40質量%以下であり、かつ前記低屈折率層の屈折率が1.440以上1.465以下である。
The antireflection film of the present invention has an antiglare layer and a low refractive index layer in this order on a transparent support, and the low refractive index layer comprises the following components (A), (B), (C), (D ) And (E), a cured product of the composition,
(A) Solid inorganic fine particles having an average particle diameter of 40 to 100 nm (B) Solid inorganic fine particles having an average particle diameter of 1 to 30 nm (C) A photocurable fluorine-containing polymer (D) containing an ethylenically unsaturated group The photocurable acrylate monomer (E) photopolymerization initiator The mass of the solid inorganic fine particles (A) is from 3.5% by mass to 13% by mass with respect to the total solid content of the low refractive index layer. The sum of the actual inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) is 10% by mass to 40% by mass with respect to the total solid content of the low refractive index layer, and the refractive index of the low refractive index layer is It is 1.440 or more and 1.465 or less.
(光硬化性含フッ素ポリマー(C))
低屈折率層を形成するための組成物に含まれる光硬化性含フッ素ポリマー(C)(以下、単に含フッ素ポリマーともいう)としては、パーフルオロアルキル基含有シラン化合物(例えば(ヘプタデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロデシル)トリエトキシシラン)の加水分解、脱水縮合物の他、含フッ素モノマー単位と架橋反応性付与のための構成単位(分子内にエチレン性不飽和基を付与する構成単位)を構成成分とする含フッ素共重合体が挙げられる。
(Photocurable fluorinated polymer (C))
Examples of the photocurable fluorine-containing polymer (C) (hereinafter also simply referred to as fluorine-containing polymer) contained in the composition for forming the low refractive index layer include perfluoroalkyl group-containing silane compounds (for example, (heptadecafluoro- 1,1,2,2-tetrahydrodecyl) triethoxysilane) hydrolysis, dehydration condensate, fluorine-containing monomer units and structural units for imparting crosslinking reactivity (addition of ethylenically unsaturated groups in the molecule) And a fluorine-containing copolymer having a structural component as a structural component.
含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、パーフルオロオクチルエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(大阪有機化製)やM−2020(ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。 Specific examples of the fluorine-containing monomer unit include, for example, fluoroolefins (for example, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, perfluorooctylethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole. Etc.), partially (meth) acrylic acid or fully fluorinated alkyl ester derivatives (for example, Biscoat 6FM (manufactured by Osaka Organic Chemicals) or M-2020 (manufactured by Daikin)), fully or partially fluorinated vinyl ethers, etc. However, perfluoroolefins are preferred, and hexafluoropropylene is particularly preferred from the viewpoints of refractive index, solubility, transparency, availability, and the like.
架橋反応性付与のための構成単位としてはグリシジル(メタ)アクリレート、グリシジルビニルエーテルのように分子内にあらかじめ自己架橋性官能基を有するモノマーの重合によって得られる構成単位、カルボキシル基やヒドロキシ基、アミノ基、スルホ基等を有するモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、マレイン酸、クロトン酸等)の重合によって得られる構成単位、これらの構成単位に高分子反応によって(メタ)アクリルロイル基等の架橋反応性基を導入した構成単位(例えばヒドロキシ基に対してアクリル酸クロリドを作用させる等の手法で導入できる)が挙げられる。 As structural units for imparting crosslinking reactivity, structural units obtained by polymerization of monomers having a self-crosslinkable functional group in advance in the molecule such as glycidyl (meth) acrylate and glycidyl vinyl ether, carboxyl groups, hydroxy groups, amino groups , Obtained by polymerization of a monomer having a sulfo group or the like (for example, (meth) acrylic acid, methylol (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, allyl acrylate, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, maleic acid, crotonic acid, etc.) And a structural unit obtained by introducing a crosslinking reactive group such as a (meth) acryloyl group into these structural units by a polymer reaction (for example, it can be introduced by a technique such as allowing acrylic acid chloride to act on a hydroxy group) And the like.
また上記含フッ素モノマー単位、架橋反応性付与のための構成単位以外に溶剤への溶解性、皮膜の透明性等の観点から適宜フッ素原子を含有しないモノマーを共重合することもできる。併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類(エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等)、アクリル酸エステル類(アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸2−エチルヘキシル)、メタクリル酸エステル類(メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等)、スチレン誘導体(スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等)、ビニルエーテル類(メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等)、ビニルエステル類(酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等)、アクリルアミド類(N−tert−ブチルアクリルアミド、N−シクロヘキシルアクリルアミド等)、メタクリルアミド類、アクリロ二トリル誘導体等を挙げることができる。 In addition to the above-mentioned fluorine-containing monomer units and structural units for imparting crosslinking reactivity, monomers not containing fluorine atoms can be copolymerized as appropriate from the viewpoints of solubility in solvents and film transparency. There are no particular limitations on the monomer units that can be used in combination. For example, olefins (ethylene, propylene, isoprene, vinyl chloride, vinylidene chloride, etc.), acrylic esters (methyl acrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, acrylic acid 2) -Ethylhexyl), methacrylates (methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, etc.), styrene derivatives (styrene, divinylbenzene, vinyl toluene, α-methylstyrene, etc.), vinyl ethers (methyl) Vinyl ether, ethyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, etc.), vinyl esters (vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl cinnamate etc.), acrylamides (N-tert-butylacrylamide, N- Black hexyl acrylamide), methacrylamides, and acrylonitrile derivatives.
上記のポリマーに対しては特開平10−25388号および特開平10−147739号各公報に記載のごとく適宜硬化剤を併用しても良い。 As described in JP-A-10-25388 and JP-A-10-147739, a curing agent may be appropriately used in combination with the above polymer.
本発明で特に有用な含フッ素ポリマーは、パーフルオロオレフィンとビニルエーテル類またはビニルエステル類のランダム共重合体である。特に単独で架橋反応可能な基((メタ)アクリロイル基等のラジカル反応性基、エポキシ基、オキセタニル基等の開環重合性基等)を有していることが好ましい。これらの架橋反応性基含有重合単位はポリマーの全重合単位の5〜70mol%を占めていることが好ましく、特に好ましくは30〜60mol%を占めていることである。 The fluorine-containing polymer particularly useful in the present invention is a random copolymer of perfluoroolefin and vinyl ethers or vinyl esters. In particular, it preferably has a group capable of undergoing a crosslinking reaction alone (a radical reactive group such as a (meth) acryloyl group, a ring-opening polymerizable group such as an epoxy group or an oxetanyl group). These cross-linking reactive group-containing polymer units preferably occupy 5 to 70 mol%, particularly preferably 30 to 60 mol% of the total polymer units of the polymer.
本発明で有用な含フッ素ポリマーは、主鎖が炭素原子のみからなる共重合体(P)であり、前記共重合体(P)が、含フッ素ビニルモノマーに由来する重合単位および側鎖に(メタ)アクリロイル基を有する重合単位を含むポリマーである。 The fluorine-containing polymer useful in the present invention is a copolymer (P) whose main chain is composed only of carbon atoms, and the copolymer (P) is a polymer unit derived from a fluorine-containing vinyl monomer and a side chain ( It is a polymer containing a polymer unit having a (meth) acryloyl group.
本発明に用いられる共重合体(P)の好ましい形態として下記一般式1のものが挙げられる。 As a preferred form of the copolymer (P) used in the present invention, one having the following general formula 1 can be mentioned.
一般式1中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、より好ましくは炭素数1〜6の連結基であり、特に好ましくは2〜4の連結基であり、直鎖であっても分岐構造を有していてもよく、環構造を有していてもよく、O、N、Sから選ばれるヘテロ原子を有していても良い。好ましい例としては、*−(CH2)2−O−**、*−(CH2)2−NH−**、*−(CH2)4−O−**、*−(CH2)6−O−**、*−(CH2)2−O−(CH2)2−O−**、*−CONH−(CH2)3−O−**、*−CH2CH(OH)CH2−O−**、*−CH2CH2OCONH(CH2)3−O−**(*はポリマー主鎖側の連結部位を表し、**は(メタ)アクリロイル基側の連結部位を表す。)等が挙げられる。mは0または1を表す。 In General Formula 1, L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a linking group having 1 to 6 carbon atoms, particularly preferably a linking group having 2 to 4 carbon atoms, It may have a branched structure, may have a ring structure, and may have a heteroatom selected from O, N, and S. Preferred examples include * — (CH 2 ) 2 —O — **, * — (CH 2 ) 2 —NH — **, * — (CH 2 ) 4 —O — **, * — (CH 2 ). 6 -O - **, * - ( CH 2) 2 -O- (CH 2) 2 -O - **, * - CONH- (CH 2) 3 -O - **, * - CH 2 CH (OH ) CH 2 —O — **, * —CH 2 CH 2 OCONH (CH 2 ) 3 —O — ** (* represents a connecting site on the polymer main chain side, and ** represents a connection on the (meth) acryloyl group side) Represents a part). m represents 0 or 1;
一般式1中、Xは水素原子またはメチル基を表す。硬化反応性の観点から、より好ましくは水素原子である。 In general formula 1, X represents a hydrogen atom or a methyl group. From the viewpoint of curing reactivity, a hydrogen atom is more preferable.
一般式1中、Aは任意のビニルモノマーに由来する重合単位を表し、一般式1中の他の重合単位を構成するモノマーと共重合可能な単量体から得られる重合単位であれば特に制限はなく、透明支持体への密着性、ポリマーのTg(皮膜硬度に寄与する)、溶剤への溶解性、透明性、滑り性、防塵・防汚性等種々の観点から適宜選択することができ、目的に応じて単一あるいは複数のビニルモノマーによって構成されていても良い。 In general formula 1, A represents a polymerization unit derived from any vinyl monomer, and is particularly limited as long as it is a polymerization unit obtained from a monomer copolymerizable with a monomer constituting another polymerization unit in general formula 1. It can be appropriately selected from various viewpoints such as adhesion to a transparent support, polymer Tg (contributing to film hardness), solubility in a solvent, transparency, slipperiness, dustproof / antifouling properties, etc. Depending on the purpose, it may be composed of a single or a plurality of vinyl monomers.
好ましい例としては、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、t−ブチルビニルエーテル、シクロへキシルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、グリシジルビニルエーテル、アリルビニルエーテル等のビニルエーテル類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジルメタアクリレート、アリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリレート類、スチレン、p−ヒドロキシメチルスチレン等のスチレン誘導体、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸およびその誘導体等を挙げることができるが、より好ましくはビニルエーテル誘導体、ビニルエステル誘導体であり、特に好ましくはビニルエーテル誘導体である。 Preferred examples include methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, t-butyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, glycidyl vinyl ether, vinyl ethers such as allyl vinyl ether, vinyl acetate, vinyl propionate, butyric acid. (Meth) such as vinyl esters such as vinyl, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, glycidyl methacrylate, allyl (meth) acrylate, (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane Acrylates, styrene, styrene derivatives such as p-hydroxymethylstyrene, crotonic acid, maleic acid, itaconic acid Can be mentioned unsaturated carboxylic acids and derivatives thereof, more preferably ether derivatives, vinyl ester derivatives, particularly preferably a vinyl ether derivative.
x、y、zはそれぞれの重合単位のモル%を表し、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。好ましくは、35≦x≦55、30≦y≦60、0≦z≦20の場合であり、特に好ましくは40≦x≦55、40≦y≦55、0≦z≦10の場合である。但し、x+y+zは100モル%である。 x, y, and z represent the mol% of each polymerization unit, and represent values satisfying 30 ≦ x ≦ 60, 5 ≦ y ≦ 70, and 0 ≦ z ≦ 65. Preferably, 35 ≦ x ≦ 55, 30 ≦ y ≦ 60, and 0 ≦ z ≦ 20, and particularly preferably 40 ≦ x ≦ 55, 40 ≦ y ≦ 55, and 0 ≦ z ≦ 10. However, x + y + z is 100 mol%.
本発明に用いられる共重合体(P)の特に好ましい形態として一般式2が挙げられる。
一般式2
General formula 2 is mentioned as a particularly preferable form of the copolymer (P) used in the present invention.
General formula 2
一般式2においてX、x、yは一般式1と同じ意味を表し、好ましい範囲も同じである。
nは2≦n≦10の整数を表し、2≦n≦6であることが好ましく、2≦n≦4であることが特に好ましい。
Bは任意のビニルモノマーから導かれる繰返し単位を表し、単一組成であっても複数の組成によって構成されていても良い。例としては、前記一般式1におけるAの例として説明したものが当てはまる。
z1およびz2はそれぞれの繰返し単位のmol%を表し、0≦z1≦65、0≦z2≦65を満たす値を表す。それぞれ0≦z1≦30、0≦z2≦10であることが好ましく、0≦z1≦10、0≦z2≦5であることが特に好ましい。但し、x+y+z1+z2は100モル%である。
本発明で用いる含フッ素ポリマーは、単一の分子構造のもの単独であってもよいし、分子構造の異なる複数のものであってもよい。
In general formula 2, X, x, and y have the same meaning as in general formula 1, and the preferred ranges are also the same.
n represents an integer of 2 ≦ n ≦ 10, preferably 2 ≦ n ≦ 6, and particularly preferably 2 ≦ n ≦ 4.
B represents a repeating unit derived from an arbitrary vinyl monomer, and may be composed of a single composition or a plurality of compositions. As an example, what was demonstrated as an example of A in the said General formula 1 is applicable.
z1 and z2 represent mol% of each repeating unit, and represent values satisfying 0 ≦ z1 ≦ 65 and 0 ≦ z2 ≦ 65. It is preferable that 0 ≦ z1 ≦ 30 and 0 ≦ z2 ≦ 10 respectively, and it is particularly preferable that 0 ≦ z1 ≦ 10 and 0 ≦ z2 ≦ 5. However, x + y + z1 + z2 is 100 mol%.
The fluorine-containing polymer used in the present invention may be a single polymer having a single molecular structure or a plurality of polymers having different molecular structures.
一般式1又は2で表される共重合体(P)は、例えば、ヘキサフルオロプロピレン成分とヒドロキシアルキルビニルエーテル成分とを含んでなる共重合体に前記のいずれかの手法により(メタ)アクリロイル基を導入することにより合成できる。 For example, the copolymer (P) represented by the general formula 1 or 2 is obtained by adding a (meth) acryloyl group to a copolymer comprising a hexafluoropropylene component and a hydroxyalkyl vinyl ether component by any one of the methods described above. It can be synthesized by introduction.
本発明に用いられる含フッ素ポリマーの合成は、種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合によって水酸基含有重合体等の前駆体を合成した後、前記高分子反応によって(メタ)アクリロイル基を導入することにより行なうことができる。重合反応は回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で行なうことができる。 The fluorine-containing polymer used in the present invention is synthesized by synthesizing a precursor such as a hydroxyl group-containing polymer by various polymerization methods such as solution polymerization, precipitation polymerization, suspension polymerization, precipitation polymerization, bulk polymerization, and emulsion polymerization. It can be carried out by introducing a (meth) acryloyl group by the polymer reaction. The polymerization reaction can be performed by a known operation such as a batch system, a semi-continuous system, or a continuous system.
重合の開始方法はラジカル開始剤を用いる方法、光または放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば鶴田禎二「高分子合成方法」改定版(日刊工業新聞社刊、1971)や大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和47年刊、124〜154頁に記載されている。 The polymerization initiation method includes a method using a radical initiator, a method of irradiating light or radiation, and the like. These polymerization methods and polymerization initiation methods are, for example, the revised version of Tsuruta Junji “Polymer Synthesis Method” (published by Nikkan Kogyo Shimbun, 1971), Takatsu Otsu, Masato Kinoshita, “Experimental Methods for Polymer Synthesis” It is described in pp. 47-154 published in 1972.
上記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノールのような種々の有機溶剤の単独あるいは2種以上の混合物でも良いし、水との混合溶媒としても良い。 Among the above polymerization methods, a solution polymerization method using a radical initiator is particularly preferable. Solvents used in the solution polymerization method include, for example, ethyl acetate, butyl acetate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, tetrahydrofuran, dioxane, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, benzene, toluene, acetonitrile, A single organic solvent such as methylene chloride, chloroform, dichloroethane, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, and 1-butanol, or a mixture of two or more thereof may be used, or a mixed solvent with water may be used.
重合温度は生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり0℃以下から100℃以上まで可能であるが、50〜100℃の範囲で重合を行なうことが好ましい。 The polymerization temperature needs to be set in relation to the molecular weight of the polymer to be produced, the type of initiator, etc., and can be from 0 ° C. or lower to 100 ° C. or higher, but it is preferable to carry out the polymerization in the range of 50 to 100 ° C.
反応圧力は、適宜選定可能であるが、通常は、1〜100kg/cm2、特に、1〜30kg/cm2程度が望ましい。反応時間は、5〜30時間程度である。 The reaction pressure can be selected as appropriate, but it is usually 1-100 kg / cm 2 , particularly about 1-30 kg / cm 2 . The reaction time is about 5 to 30 hours.
得られたポリマーの再沈殿溶媒としては、イソプロパノール、ヘキサン、メタノール等が好ましい。 As the reprecipitation solvent for the obtained polymer, isopropanol, hexane, methanol and the like are preferable.
本発明に用いられる含フッ素ポリマーの質量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる標準ポリスチレン換算で、質量平均分子量が5000以上、好ましくは10000〜500000、最も好ましくは15000〜200000である。 The mass average molecular weight of the fluorine-containing polymer used in the present invention is 5000 or more, preferably 10,000 to 500,000, most preferably 15,000 to 200,000 in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography.
本発明で用いられる含フッ素ポリマーの屈折率は、1.15〜1.49が好ましく、1.20〜1.45であることがより好ましく、1.20〜1.43であることが特に好ましい。 The refractive index of the fluoropolymer used in the present invention is preferably 1.15 to 1.49, more preferably 1.20 to 1.45, and particularly preferably 1.20 to 1.43. .
(無機微粒子)
本発明の低屈折率層に用いる無機微粒子について述べる。本発明においては、低屈折率層に無機微粒子を用いることで耐擦傷性を向上させることができる。本発明では平均粒径の異なる2種類の粒子(中実無機微粒子(A)および中実無機微粒子(B))を用いており、耐擦傷性と白化防止を向上させている。また、中実無機微粒子の中実とは、中空でないことを意味している。
(Inorganic fine particles)
The inorganic fine particles used in the low refractive index layer of the present invention will be described. In the present invention, scratch resistance can be improved by using inorganic fine particles in the low refractive index layer. In the present invention, two types of particles having different average particle diameters (solid inorganic fine particles (A) and solid inorganic fine particles (B)) are used, and scratch resistance and whitening prevention are improved. Moreover, the solid of solid inorganic fine particles means not hollow.
無機微粒子の平均粒径は、大きい方の平均粒径(中実無機微粒子(A)の平均粒径)が40nm〜100nmであり、好ましくは40〜80nm、より好ましくは40〜60nmである。小さい方の平均粒径(中実無機微粒子(B)の平均粒径)は1nm〜30nmであり、好ましくは5nm〜25nm、より好ましくは10nm〜20nmである。 The average particle diameter of the inorganic fine particles is such that the larger average particle diameter (average particle diameter of the solid inorganic fine particles (A)) is 40 nm to 100 nm, preferably 40 to 80 nm, more preferably 40 to 60 nm. The smaller average particle diameter (average particle diameter of the solid inorganic fine particles (B)) is 1 nm to 30 nm, preferably 5 nm to 25 nm, more preferably 10 nm to 20 nm.
無機微粒子は中実無機微粒子(A)、中実無機微粒子(B)共に単分散が好ましい。変動係数(CvA)は共に30%以下が好ましく、20%以下がより好ましい。さらに、10%以下が特に好ましい。 The inorganic fine particles are preferably monodispersed in both solid inorganic fine particles (A) and solid inorganic fine particles (B). The coefficient of variation (CvA) is preferably 30% or less, and more preferably 20% or less. Furthermore, 10% or less is particularly preferable.
無機微粒子としては、フッ化マグネシウムやシリカ等の無機微粒子が挙げられる。特に、屈折率、分散安定性、コストの点でシリカ微粒子が好ましい。中実無機微粒子(A)および中実無機微粒子(B)がともにシリカ微粒子であることがより好ましい。 Examples of the inorganic fine particles include inorganic fine particles such as magnesium fluoride and silica. In particular, silica fine particles are preferable in terms of refractive index, dispersion stability, and cost. It is more preferable that both the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) are silica fine particles.
シリカ微粒子を単一の粒子径のもののみ用いた際は、その粒径が小さすぎると、耐擦傷性の改良効果が少なくなり、また大きすぎると低屈折率層表面にシリカ微粒子が露出してしまい、フィルムの白化が発生してしまう。シリカ微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでも良く、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球径が最も好ましいが、不定形であっても問題無い。以上シリカ微粒子について述べたことは、他の無機粒子についても適用される。ここで、無機微粒子の粒径は、TEMによる観察から測定しており、平均粒径、粒径分布はこの測定結果より算出している。 When only silica particles having a single particle size are used, if the particle size is too small, the effect of improving the scratch resistance is reduced, and if it is too large, the silica particles are exposed on the surface of the low refractive index layer. As a result, whitening of the film occurs. The silica fine particles may be either crystalline or amorphous, and may be monodispersed particles or aggregated particles as long as a predetermined particle size is satisfied. The shape is most preferably a spherical diameter, but there is no problem even if the shape is indefinite. What has been described above for silica fine particles also applies to other inorganic particles. Here, the particle size of the inorganic fine particles is measured from observation by TEM, and the average particle size and particle size distribution are calculated from the measurement results.
無機微粒子の表面の処理方法について述べる。低屈折率層形成用バインダーへの分散性を改良するために、無機微粒子の表面は、オルガノシランの加水分解物及びその部分縮合物から選ばれる少なくともいずれかにより処理がされているのが好ましく、下記一般式3で表されるオルガノシランの加水分解物及び/又はその部分縮合物により処理がされているのがさらに好ましく、処理の際に、酸触媒及び金属キレート化合物のいずれか、あるいは両者が使用されることが更に好ましい。前記中実無機微粒子(A)および前記中実無機微粒子(B)の表面がオルガノシラン化合物の加水分解物及びその部分縮合物から選ばれる少なくともいずれかによって表面処理されていることがより好ましい。 A method for treating the surface of the inorganic fine particles will be described. In order to improve the dispersibility in the binder for forming a low refractive index layer, the surface of the inorganic fine particles is preferably treated with at least one selected from a hydrolyzate of organosilane and a partial condensate thereof, More preferably, it is treated with a hydrolyzate of organosilane represented by the following general formula 3 and / or a partial condensate thereof, and either or both of the acid catalyst and the metal chelate compound are treated during the treatment. More preferably it is used. More preferably, the surfaces of the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) are surface-treated with at least one selected from hydrolysates of organosilane compounds and partial condensates thereof.
(オルガノシラン化合物)
本発明に用いるオルガノシラン化合物について詳細に説明する。
一般式3:(R10)a1−Si(X11)4-a1
(Organosilane compound)
The organosilane compound used in the present invention will be described in detail.
Formula 3: (R 10) a1 -Si (X 11) 4-a1
一般式3において、R10は、置換もしくは無置換のアルキル基、又は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、i−プロピル基、ヘキシル基、t−ブチル基、s−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 General Formula 3, R 10 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group, hexyl group, t-butyl group, s-butyl group, hexyl group, decyl group, hexadecyl group and the like. The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 16 carbon atoms, and particularly preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group, and a phenyl group is preferable.
X11は、水酸基又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く、例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる)、ハロゲン原子(例えばCl、Br、I等)、及びR12COO(R12は水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基が好ましく、例えばCH3COO、C2H5COO等が挙げられる)で表される基が挙げられ、好ましくはアルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基又はエトキシ基である。
a1は1〜3の整数を表す。好ましくは1又は2であり、特に好ましくは1である。R10又はX11が複数存在するとき、複数のR10又はX11はそれぞれ異なっていてもよい。
X 11 represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. Examples of the hydrolyzable group include an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methoxy group and an ethoxy group), a halogen atom (for example, Cl, Br, I and the like), and R 12. A group represented by COO (R 12 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, such as CH 3 COO, C 2 H 5 COO, etc.), preferably an alkoxy group, Particularly preferred is a methoxy group or an ethoxy group.
a1 represents an integer of 1 to 3. 1 or 2 is preferable, and 1 is particularly preferable. When R 10 or the X 11 there are a plurality, a plurality of R 10 or X 11 may be different, respectively.
R10に含まれる置換基としては特に制限はないが、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基(メチル基、エチ基、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よい。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 group (acetoxy group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, etc.), alkoxycarbonyl group Methoxycarbonyl 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.
R10が複数ある場合は、少なくとも1つが置換アルキル基又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又は置換アリール基がさらにビニル重合性基を有することが好ましく、この場合、一般式3で表される化合物は、下記一般式3−1で表されるビニル重合性の置換基を有するオルガノシラン化合物として表すことができる。
一般式3−1:
When there are a plurality of R 10 s , at least one of them is preferably a substituted alkyl group or a substituted aryl group. Among these, the substituted alkyl group or substituted aryl group preferably further has a vinyl polymerizable group. In this case, the compound represented by the general formula 3 is a vinyl polymerizable substituent represented by the following general formula 3-1. It can be expressed as an organosilane compound having
General formula 3-1:
一般式3−1において、R11は、水素原子、メチル基、メトキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子又は塩素原子を表す。上記アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。R11としては、水素原子、メチル基、メトキシ基、メトキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子及び塩素原子が好ましく、水素原子、メチル基、メトキシカルボニル基、フッ素原子及び塩素原子が更に好ましく、水素原子及びメチル基が特に好ましい。 In General Formula 3-1, R 11 represents a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom, or a chlorine atom. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. R 11 is preferably a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a methoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom or a chlorine atom, more preferably a hydrogen atom, a methyl group, a methoxycarbonyl group, a fluorine atom or a chlorine atom, And a methyl group are particularly preferred.
Y11は、単結合、エステル基、アミド基、エーテル基又はウレア基を表す。単結合、エステル基及びアミド基が好ましく、単結合及びエステル基が更に好ましく、エステル基が特に好ましい。 Y 11 represents a single bond, an ester group, an amide group, an ether group or a urea group. Single bonds, ester groups and amide groups are preferred, single bonds and ester groups are more preferred, and ester groups are particularly preferred.
L11は、2価の連結鎖であり、具体的には、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基(例えば、エーテル基、エステル基、アミド基)を有する置換もしくは無置換のアルキレン基、又は内部に連結基を有する置換もしくは無置換のアリーレン基であり、中でも、置換もしくは無置換の炭素数2〜10のアルキレン基、置換もしくは無置換の炭素数6〜20のアリーレン基、内部に連結基を有する炭素数3〜10のアルキレン基が好ましく、無置換のアルキレン基、無置換のアリーレン基、内部にエーテル連結基又はエステル連結基を有するアルキレン基が更に好ましく、無置換のアルキレン基、内部にエーテル連結基又はエステル連結基を有するアルキレン基が特に好ましい。置換基は、ハロゲン、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていてもよい。 L 11 is a divalent linking chain, specifically, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, and a linking group (for example, an ether group, an ester group, an amide group) inside. A substituted or unsubstituted alkylene group, or a substituted or unsubstituted arylene group having a linking group therein, among which a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 10 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon number of 6 An alkylene group having 3 to 10 carbon atoms having a linking group therein and an unsubstituted alkylene group, an unsubstituted arylene group, and an alkylene group having an ether linking group or an ester linking group therein. An unsubstituted alkylene group and an alkylene group having an ether linking group or an ester linking group therein are particularly preferred. Examples of the substituent include a halogen, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, an epoxy group, an alkyl group, and an aryl group, and these substituents may be further substituted.
a2は0又は1を表す。X11が複数存在するとき、複数のX11はそれぞれ同じであっても異なっていてもよい。a2として好ましくは0である。 a2 represents 0 or 1. When X 11 there are a plurality, it may be different even multiple X 11 is the same, respectively. a2 is preferably 0.
R10は、前記一般式3のR10と同義であり、置換もしくは無置換のアルキル基、無置換のアリール基が好ましく、無置換のアルキル基、無置換のアリール基が更に好ましい。X11も一般式3のX11と同義であり、ハロゲン、水酸基、無置換のアルコキシ基が好ましく、塩素、水酸基、無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基が更に好ましく、水酸基、炭素数1〜3のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基が特に好ましい。 R 10 has the same meaning as R 10 in Formula 3, and is preferably a substituted or unsubstituted alkyl group or an unsubstituted aryl group, and more preferably an unsubstituted alkyl group or an unsubstituted aryl group. X 11 is also synonymous with X 11 in formula 3, preferably halogen, hydroxyl group and unsubstituted alkoxy group, more preferably chlorine, hydroxyl group and unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, hydroxyl group and carbon number 1 -3 alkoxy groups are more preferred, and methoxy groups are particularly preferred.
本発明に用いるオルガノシラン化合物として、下記一般式4で表されるものも好ましい。
一般式4:(Rf−L21)b1−Si(X21)4-b1
As the organosilane compound used in the present invention, those represented by the following general formula 4 are also preferable.
Formula 4: (Rf-L 21) b1 -Si (X 21) 4-b1
上記一般式4中、Rfは炭素数1〜20の直鎖、分岐、環状の含フッ素アルキル基、又は炭素数6〜14の含フッ素芳香族基を表す。Rfは、炭素数3〜10の直鎖、分岐、環状のフルオロアルキル基が好ましく、炭素数4〜8の直鎖のフルオロアルキル基が更に好ましい。L21は炭素数10以下の2価の連結基を表し、好ましくは炭素数1〜10のアルキレン基、更に好ましくは炭素数1〜5のアルキレン基を表す。アルキレン基は、直鎖もしくは分岐の、置換もしくは無置換の、内部に連結基(例えば、エーテル、エステル、アミド)を有していてもよいアルキレン基である。アルキレン基は置換基を有していてもよく、その場合の好ましい置換基は、ハロゲン原子、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられる。X21は、一般式3のX11と同義であり、ハロゲン、水酸基、無置換のアルコキシ基が好ましく、塩素、水酸基、無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基が更に好ましく、水酸基、炭素数1〜3のアルコキシ基が更に好ましく、メトキシ基が特に好ましい。
b1は前記一般式3のa1と同義であり、1〜3の整数を表す。好ましくは1又は2であり、特に好ましくは1である。
In the general formula 4, Rf represents a linear, branched or cyclic fluorinated alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a fluorinated aromatic group having 6 to 14 carbon atoms. Rf is preferably a linear, branched or cyclic fluoroalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, and more preferably a linear fluoroalkyl group having 4 to 8 carbon atoms. L 21 represents a divalent linking group having 10 or less carbon atoms, preferably an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms. The alkylene group is a linear or branched, substituted or unsubstituted alkylene group that may have a linking group (for example, ether, ester, amide) inside. The alkylene group may have a substituent, and preferable substituents in that case include a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, an epoxy group, an alkyl group, and an aryl group. X21 has the same meaning as X11 in formula 3, preferably a halogen, a hydroxyl group, or an unsubstituted alkoxy group, more preferably a chlorine, a hydroxyl group, or an unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, a hydroxyl group, 3 is more preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
b1 is synonymous with a1 of the said General formula 3, and represents the integer of 1-3. 1 or 2 is preferable, and 1 is particularly preferable.
次に一般式4で表されるオルガノシラン化合物の中でも、下記一般式4−1で表される含フッ素オルガノシラン化合物が好ましい。
一般式4−1:CnF2n+1−(CH2)m−Si(X22)3
上記一般式4−1中、nは1〜10の整数、mは1〜5の整数を表す。nは4〜10が好ましく、mは1〜3が好ましく、X22は複数ある場合はそれぞれ独立して、メトキシ基、エトキシ基または塩素原子を表す。
Next, among the organosilane compounds represented by the general formula 4, a fluorine-containing organosilane compound represented by the following general formula 4-1 is preferable.
Formula 4-1: C n F 2n + 1 - (CH 2) m -Si (X 22) 3
In the general formula 4-1, n represents an integer of 1 to 10, and m represents an integer of 1 to 5. n is preferably 4 to 10, m is preferably 1 to 3, X 22 are each independently if there are a plurality, a methoxy group, an ethoxy group or a chlorine atom.
一般式3、一般式3−1、一般式4、及び一般式4−1で表される化合物は2種類以上を併用してもよい。 Two or more kinds of the compounds represented by General Formula 3, General Formula 3-1, General Formula 4, and General Formula 4-1 may be used in combination.
以下に一般式3、一般式3−1、一般式4、及び一般式4−1で表される化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Specific examples of the compounds represented by General Formula 3, General Formula 3-1, General Formula 4, and General Formula 4-1, are shown below, but the present invention is not limited thereto.
上記の具体的化合物(M−1)乃至(M−88)の中で、(M−1)、(M−2)、(M−30)、(M−35)、(M−49)、(M−51)、(M−56)、(M−57)が好ましい。また、特許第3474330号公報の参考例に記載のA,B,Cの化合物も分散安定性に優れ好ましい。 Among the specific compounds (M-1) to (M-88), (M-1), (M-2), (M-30), (M-35), (M-49), (M-51), (M-56) and (M-57) are preferred. Further, the compounds of A, B and C described in Reference Examples of Japanese Patent No. 3474330 are also preferable because of excellent dispersion stability.
また、ジシロキサン系の化合物も表面処理剤として用いることができ、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ジブチルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、3−グリシドキシプロピルペンタメチルジシロキサンなどが挙げられる。 Disiloxane compounds can also be used as surface treating agents, such as hexamethyldisiloxane, 1,3-dibutyltetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyltetramethyldisiloxane, 1,3-divinyltetra. Examples thereof include methyldisiloxane, hexaethyldisiloxane, and 3-glycidoxypropylpentamethyldisiloxane.
本発明において、前記一般式3、一般式3−1、一般式4、及び一般式4−1で表されるオルガノシラン化合物の使用量は、特に制限はないが、無機微粒子当たり1〜300質量%が好ましく、更に好ましくは3〜100質量%、最も好ましくは5〜50質量%である。無機微粒子の表面の水酸基当たりでは1〜300モル%が好ましく、更に好ましくは5〜300モル%、最も好ましくは10〜200モル%である。オルガノシラン化合物の使用量が上記範囲であると、分散液の安定化効果が充分得られ、塗膜形成時に膜強度も上昇する。本発明においては、複数種のオルガノシラン化合物を併用することも好ましく、複数種の化合物を同時に添加することも、添加時間をずらして反応させることもできる。また、複数種の化合物を予め部分縮合物にしてから添加すると反応制御が容易であり好ましい。 In the present invention, the amount of the organosilane compound represented by the general formula 3, the general formula 3-1, the general formula 4, and the general formula 4-1 is not particularly limited, but is 1 to 300 mass per inorganic fine particle. % Is preferable, more preferably 3 to 100% by mass, and most preferably 5 to 50% by mass. It is preferably 1 to 300 mol%, more preferably 5 to 300 mol%, most preferably 10 to 200 mol% per hydroxyl group on the surface of the inorganic fine particles. When the amount of the organosilane compound used is in the above range, a sufficient stabilizing effect of the dispersion can be obtained, and the film strength is also increased during coating film formation. In the present invention, it is also preferable to use a plurality of types of organosilane compounds in combination, and a plurality of types of compounds can be added simultaneously, or the addition time can be shifted for reaction. Also, it is preferable to add a plurality of types of compounds after making them into partial condensates in advance because the reaction control is easy.
本発明においては、以上述べたオルガノシラン化合物の加水分解物及び/又はその部分縮合物を無機微粒子表面と作用させることにより、無機微粒子の分散性を改善することができる。オルガノシラン化合物の加水分解/縮合反応は、加水分解性基(X11、X21及びX22)1モルに対して、0.3〜2.0モル、好ましくは0.5〜1.0モルの水を添加し、本発明に用いられる酸触媒又は、金属キレート化合物の存在下、15〜100℃で、撹拌することにより行われることが好ましい。 In the present invention, the dispersibility of the inorganic fine particles can be improved by allowing the hydrolyzate and / or partial condensate thereof described above to act on the surface of the inorganic fine particles. The hydrolysis / condensation reaction of the organosilane compound is 0.3 to 2.0 mol, preferably 0.5 to 1.0 mol, relative to 1 mol of the hydrolyzable group (X 11 , X 21 and X 22 ). It is preferable to carry out by stirring at 15-100 degreeC in the presence of the acid catalyst used for this invention, or the metal chelate compound.
(触媒)
オルガノシランの加水分解物及び/又は縮合反応物による分散性の改良処理は、触媒の存在下で行われることが好ましい。触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類;シュウ酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類;トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類;トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム等の金属アルコキシド類等が挙げられるが、無機酸化物微粒子液の製造安定性や保存安定性の点から、本発明においては、酸触媒(無機酸類、有機酸類)及び/又は金属キレート化合物が用いられる。無機酸では塩酸、硫酸、有機酸では、水中での酸解離定数(pKa 値(25℃))が4.5以下のものが好ましく、塩酸、硫酸、水中での酸解離定数が3.0以下の有機酸がより好ましく、塩酸、硫酸、水中での酸解離定数が2.5以下の有機酸が更に好ましく、水中での酸解離定数が2.5以下の有機酸が更に好ましく、メタンスルホン酸、シュウ酸、フタル酸、マロン酸が更に好ましく、シュウ酸が特に好ましい。
(catalyst)
The treatment for improving the dispersibility by the hydrolyzate and / or condensation reaction product of the organosilane is preferably performed in the presence of a catalyst. Catalysts include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid; organic acids such as oxalic acid, acetic acid, formic acid, methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid; inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia; triethylamine, Examples include organic bases such as pyridine; metal alkoxides such as triisopropoxyaluminum and tetrabutoxyzirconium. From the viewpoint of production stability and storage stability of the inorganic oxide fine particle liquid, an acid catalyst is used in the present invention. (Inorganic acids, organic acids) and / or metal chelate compounds are used. Of inorganic acids, hydrochloric acid, sulfuric acid, and organic acids preferably have an acid dissociation constant (pKa value (25 ° C.)) of 4.5 or less in water, and an acid dissociation constant of 3.0 or less in hydrochloric acid, sulfuric acid, or water. More preferred is an organic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, an organic acid having an acid dissociation constant of 2.5 or less in water is more preferred, an organic acid having an acid dissociation constant in water of 2.5 or less is more preferred, and methanesulfonic acid Further, oxalic acid, phthalic acid, and malonic acid are more preferable, and oxalic acid is particularly preferable.
オルガノシラン化合物の加水分解性基がアルコキシ基で酸触媒が有機酸の場合には、有機酸のカルボキシル基やスルホ基がプロトンを供給するために、水の添加量を減らすことができる。オルガノシランのアルコキシド基1モルに対する水の添加量は、0〜2モル、好ましくは0〜1.5モル、より好ましくは、0〜1モル、特に好ましくは、0〜0.5モルである。また、アルコールを溶媒に用いた場合には、実質的に水を添加しない態様も好適である。 When the hydrolyzable group of the organosilane compound is an alkoxy group and the acid catalyst is an organic acid, the amount of water added can be reduced because the carboxyl group or sulfo group of the organic acid supplies protons. The amount of water added to 1 mol of the alkoxide group of the organosilane is 0 to 2 mol, preferably 0 to 1.5 mol, more preferably 0 to 1 mol, and particularly preferably 0 to 0.5 mol. Moreover, when alcohol is used for the solvent, an embodiment in which water is not substantially added is also suitable.
(金属キレート化合物)
本発明において、オルガノシラン化合物の加水分解物及び/又は縮合反応物による分散性の改良処理に用いる金属キレート化合物は、下記一般式(5−1)で表されるアルコールと下記一般式(5−2)で表される化合物とを配位子とした、Zr、Ti又は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。金属キレート化合物は、Zr、Ti又は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よい。
一般式(5−1):R31OH
一般式(5−2):R32COCH2COR33
(式中、R31及びR32は、同一又は異なってもよく、炭素数1〜10のアルキル基を示し、R33は炭素数1〜10のアルキル基又は炭素数1〜10のアルコキシ基を示す。)
(Metal chelate compound)
In this invention, the metal chelate compound used for the improvement process of the dispersibility by the hydrolyzate and / or condensation reaction product of an organosilane compound is an alcohol represented by the following general formula (5-1) and the following general formula (5- At least one metal chelate compound having a metal selected from Zr, Ti or Al as a central metal and having the compound represented by 2) as a ligand is preferred. As long as the metal chelate compound has a metal selected from Zr, Ti or Al as the central metal, it can be suitably used without any particular limitation. Within this category, two or more metal chelate compounds may be used in combination.
Formula (5-1): R 31 OH
Formula (5-2): R 32 COCH 2 COR 33
(In the formula, R 31 and R 32 may be the same or different and each represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and R 33 represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms. Show.)
本発明に好適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 suitably used in the present invention include tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, di-n-butoxybis (ethyl acetoacetate) zirconium, n-butoxy tris (ethyl acetoacetate) zirconium, tetrakis Zirconium chelate compounds such as (n-propylacetoacetate) zirconium, tetrakis (acetylacetoacetate) zirconium, tetrakis (ethylacetoacetate) zirconium; diisopropoxy bis (ethylacetoacetate) titanium, diisopropoxy bis (acetylacetate) ) Titanium chelate compounds such as titanium, diisopropoxy bis (acetylacetone) titanium; diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum , Diisopropoxyacetylacetonate aluminum, isopropoxybis (ethylacetoacetate) aluminum, isopropoxybis (acetylacetonate) aluminum, tris (ethylacetoacetate) aluminum, tris (acetylacetonate) aluminum, monoacetylacetonate -Aluminum chelate compounds, such as bis (ethyl acetoacetate) aluminum, etc. are 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。これらの金属キレート化合物の量は、オルガノシラン化合物に対して0.1〜10.0質量%が好ましく、更に好ましくは0.5〜5.0質量%、最も好ましくは1.0〜3.0質量%である。 Among these metal chelate compounds, tri-n-butoxyethyl acetoacetate zirconium, diisopropoxy bis (acetylacetonate) titanium, diisopropoxyethyl acetoacetate aluminum, and tris (ethyl acetoacetate) aluminum are preferable. . These metal chelate compounds can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, the partial hydrolyzate of these metal chelate compounds can also be used. The amount of these metal chelate compounds is preferably 0.1 to 10.0% by mass, more preferably 0.5 to 5.0% by mass, and most preferably 1.0 to 3.0% with respect to the organosilane compound. % By mass.
(分散剤)
本発明において、無機微粒子を粉体から溶媒中に分散して調製するには、分散剤を用いることもできる。本発明においてアニオン性基を有する分散剤を用いることが好ましい。
アニオン性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基(スルホ)、リン酸基(ホスホノ)、スルホンアミド基等の酸性プロトンを有する基、又はその塩が有効であり、特にカルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基又はその塩が好ましく、カルボキシル基、リン酸基が特に好ましい。分散性をさらに改良する目的でアニオン性基は複数個が含有されていてもよい。平均で2個以上であることが好ましく、より好ましくは5個以上、特に好ましくは10個以上である。また、分散剤に含有されるアニオン性基は、1分子中に複数種類が含有されていてもよい。
(Dispersant)
In the present invention, a dispersant may be used to prepare inorganic fine particles by dispersing them from a powder in a solvent. In the present invention, it is preferable to use a dispersant having an anionic group.
As the anionic group, a group having an acidic proton such as a carboxyl group, a sulfonic acid group (sulfo), a phosphoric acid group (phosphono), a sulfonamide group, or a salt thereof is effective, and in particular, a carboxyl group, a sulfonic acid group, A phosphoric acid group or a salt thereof is preferable, and a carboxyl group or a phosphoric acid group is particularly preferable. A plurality of anionic groups may be contained for the purpose of further improving dispersibility. The average number is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and particularly preferably 10 or more. Moreover, the anionic group contained in a dispersing agent may contain multiple types in 1 molecule.
分散剤は、さらに架橋又は重合性官能基を含有することもできる。架橋性又は重合性官能基としては、ラジカル種による付加反応・重合反応が可能なエチレン性不飽和基{例えば(メタ)アクリロイル基、アリル基、スチリル基、ビニルオキシ基等}、カチオン重合性基(エポキシ基、オキサタニル基、ビニルオキシ基等)、重縮合反応性基(加水分解性シリル基等、N−メチロール基)等が挙げられ、好ましくはエチレン性不飽和基を有する官能基である。これら分散剤の使用量は、無機微粒子に対して好ましくは、0.5〜30質量%、更に好ましくは1〜20質量%、最も好ましくは2〜15質量%である。 The dispersant may further contain a crosslinking or polymerizable functional group. Examples of the crosslinkable or polymerizable functional group include an ethylenically unsaturated group {for example, (meth) acryloyl group, allyl group, styryl group, vinyloxy group, etc.} capable of addition reaction / polymerization reaction by radical species, cationic polymerizable group ( Epoxy group, oxatanyl group, vinyloxy group, etc.), polycondensation reactive groups (hydrolyzable silyl group, etc., N-methylol group), etc., and the like, preferably a functional group having an ethylenically unsaturated group. The amount of these dispersants to be used is preferably 0.5 to 30% by mass, more preferably 1 to 20% by mass, and most preferably 2 to 15% by mass with respect to the inorganic fine particles.
((D)光硬化性アクリレートモノマー)
本発明のフィルムは、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることができる。すなわち、バインダーとして電離放射線硬化性の多官能モノマーを含む組成物を透明支持体上に塗布し、多官能モノマーを架橋反応、又は、重合反応させることにより形成することができる。
電離放射線硬化性の多官能モノマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。
光重合性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。特に好ましくは下記の1分子内に2つ以上の(メタ)アクリロイル基を含有する化合物を用いることができる。
((D) photocurable acrylate monomer)
The film of the present invention can be formed by a crosslinking reaction or a polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound. That is, it can be formed by applying a composition containing an ionizing radiation-curable polyfunctional monomer as a binder onto a transparent support and causing the polyfunctional monomer to undergo a crosslinking reaction or a polymerization reaction.
The functional group of the ionizing radiation curable polyfunctional monomer is preferably a light, electron beam or radiation polymerizable group, and among them, a photopolymerizable functional group is preferable.
Examples of the photopolymerizable functional group include unsaturated polymerizable functional groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group. Among them, a (meth) acryloyl group is preferable. Particularly preferably, a compound containing two or more (meth) acryloyl groups in one molecule described below can be used.
光重合性官能基を有する光重合性多官能モノマーの具体例としては、
ネオペンチルグリコールアクリレート、1,6−ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート等のポリオキシアルキレングリコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート等の多価アルコールの(メタ)アクリル酸ジエステル類;
2,2−ビス{4−(アクリロキシ・ジエトキシ)フェニル}プロパン、2−2−ビス{4−(アクリロキシ・ポリプロポキシ)フェニル}プロパン等のエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシド付加物の(メタ)アクリル酸ジエステル類;
等を挙げることができる。
As a specific example of a photopolymerizable polyfunctional monomer having a photopolymerizable functional group,
(Meth) acrylic acid diesters of alkylene glycol such as neopentyl glycol acrylate, 1,6-hexanediol (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate;
(Meth) acrylic acid diesters of polyoxyalkylene glycols such as triethylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate;
(Meth) acrylic acid diesters of polyhydric alcohols such as pentaerythritol di (meth) acrylate;
(Meth) acrylic acid diesters of ethylene oxide or propylene oxide adducts such as 2,2-bis {4- (acryloxy · diethoxy) phenyl} propane and 2-bis {4- (acryloxy · polypropoxy) phenyl} propane ;
Etc.
さらにはエポキシ(メタ)アクリレート類、ウレタン(メタ)アクリレート類、ポリエステル(メタ)アクリレート類も、光重合性多官能モノマーとして、好ましく用いられる。 Furthermore, epoxy (meth) acrylates, urethane (meth) acrylates, and polyester (meth) acrylates are also preferably used as the photopolymerizable polyfunctional monomer.
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。具体的には、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、1,2,4−シクロヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ペンタグリセロールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、(ジ)ペンタエリスリトールトリアクリレート、(ジ)ペンタエリスリトールペンタアクリレート、(ジ)ペンタエリスリトールテトラ(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、トリペンタエリスリトールトリアクリレート、トリペンタエリスリトールヘキサトリアクリレート等が挙げられる。本明細書において、「(メタ)アクリレート」、「(メタ)アクリル酸」、「(メタ)アクリロイル」は、それぞれ「アクリレートまたはメタクリレート」、「アクリル酸またはメタクリル酸」、「アクリロイルまたはメタクリロイル」を表す。 Among these, 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. Specifically, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethylolethane tri (meth) acrylate, 1,2,4-cyclohexanetetra (meth) acrylate, pentaglycerol triacrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, penta Erythritol tri (meth) acrylate, (di) pentaerythritol triacrylate, (di) pentaerythritol pentaacrylate, (di) pentaerythritol tetra (meth) acrylate, (di) pentaerythritol hexa (meth) acrylate, tripentaerythritol triacrylate , Tripentaerythritol hexatriacrylate and the like. In the present specification, “(meth) acrylate”, “(meth) acrylic acid”, and “(meth) acryloyl” represent “acrylate or methacrylate”, “acrylic acid or methacrylic acid”, and “acryloyl or methacryloyl”, respectively. .
モノマーバインダーとしては、各層の屈折率を制御するために、屈折率の異なるモノマーを用いることが出来る。 As the monomer binder, monomers having different refractive indexes can be used to control the refractive index of each layer.
アクリレートモノマーの重合は、光ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射により行うことができる。光重合性多官能モノマーの重合反応には、光重合開始剤を用いることが好ましい。光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤と光カチオン重合開始剤が好ましく、特に好ましいのは光ラジカル重合開始剤である。 Polymerization of the acrylate monomer can be performed by irradiation with ionizing radiation in the presence of a photo radical initiator. It is preferable to use a photopolymerization initiator for the polymerization reaction of the photopolymerizable polyfunctional monomer. As the photopolymerization initiator, a photoradical polymerization initiator and a photocationic polymerization initiator are preferable, and a photoradical polymerization initiator is particularly preferable.
((E)光重合開始剤)
本発明の低屈折率層の硬化に有効な光重合開始剤について述べる。低屈折率層の構成成分がラジカル重合性化合物の場合には、これら化合物の重合は、光ラジカル開始剤の存在下、電離放射線の照射により行うことができる。
((E) Photopolymerization initiator)
The photopolymerization initiator effective for curing the low refractive index layer of the present invention will be described. When the constituent component of the low refractive index layer is a radical polymerizable compound, the polymerization of these compounds can be performed by irradiation with ionizing radiation in the presence of a photo radical initiator.
光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。 As radical photopolymerization initiators, acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, 2,3-dialkyldione compounds, disulfide compounds , Fluoroamine compounds, aromatic sulfoniums, lophine dimers, onium salts, borate salts, active esters, active halogens, inorganic complexes, coumarins and the like.
アセトフェノン類の例には、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、1−ヒドロキシ−ジメチルフェニルケトン、1−ヒドロキシ−ジメチル−p−イソプロピルフェニルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−4−メチルチオ−2−モルホリノプロピオフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノンなどが含まれる。 Examples of acetophenones include 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, 1-hydroxy-dimethylphenylketone, 1-hydroxy-dimethyl-p-isopropylphenylketone, 1-hydroxy Cyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-4-methylthio-2-morpholinopropiophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl -Dichloroacetophenone and the like are included.
ベンゾイン類の例には、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンジルジメチルケタール、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル及びベンゾインイソプロピルエーテルなどが含まれる。 Examples of benzoins include benzoin, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isopropyl ether, benzyl dimethyl ketal, benzoin benzene sulfonate, benzoin toluene sulfonate, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether and benzoin isopropyl ether. included.
ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4'−メチルジフェニルスルフィド、2,4−ジクロロベンゾフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン及びp−クロロベンゾフェノン、4,4'−ジメチルアミノベンゾフェノン(ミヒラーケトン)、3,3',4,4'−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノンなどが含まれる。 Examples of benzophenones include benzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, 2,4-dichlorobenzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone and p-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethylaminobenzophenone (Michler ketone), 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone and the like are included.
ホスフィンオキシド類の例には、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドなどが含まれる。活性エステル類の例には1,2−オクタンジオン、1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)]、スルホン酸エステル類、環状活性エステル化合物などが含まれる。具体的には特開2000−80068号公報の実施例記載化合物1〜21が特に好ましい。 Examples of phosphine oxides include 2,4,6-trimethylbenzoyl diphenylphosphine oxide. Examples of the active esters include 1,2-octanedione, 1- [4- (phenylthio)-, 2- (O-benzoyloxime)], sulfonic acid esters, cyclic active ester compounds, and the like. Specifically, compounds described in Examples in JP-A No. 2000-80068 are particularly preferable.
オニウム塩類の例には、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩が挙げられる。ボレート塩の例にはカチオン性色素とのイオンコンプレックス類が挙げられる。 Examples of the onium salts include aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, and aromatic sulfonium salts. Examples of borate salts include ion complexes with cationic dyes.
活性ハロゲン類としては、具体的には、若林等の“BullChem.SocJapan”42巻、2924頁(1969年)、米国特許第3,905,815号明細書、特開平5−27830号、M.P.Hutt“JurnalofHeterocyclicChemistry”1巻(3号),(1970年)等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物:s−トリアジン化合物が挙げられる。より好適には、少なくとも一つのモノ、ジまたはトリハロゲン置換メチル基がs−トリアジン環に結合したs−トリアジン誘導体が挙げられる。具体的な例にはS−トリアジンやオキサチアゾール化合物が知られており、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−(p−スチリルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−(3−Br−4−ジ(エチル酢酸エステル)アミノ)フェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−トリハロメチル−5−(p−メトキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールが含まれる。具体的には特開昭58−15503のp14〜p30、特開昭55−77742のp6〜p10、特公昭60−27673のp287記載のNo.1〜No.8、特開昭60−239736のp443〜p444のNo.1〜No.17、US−4701399のNo.1〜19などの化合物が特に好ましい。 Specific examples of the active halogens include Wakabayashi et al., “Bull Chem. Soc Japan”, 42, 2924 (1969), US Pat. No. 3,905,815, JP-A-5-27830, P. The compounds described in Hutt “Jurnalof Heterocyclic Chemistry”, Vol. 1 (No. 3), (1970), and the like are mentioned, and in particular, an oxazole compound substituted with a trihalomethyl group: an s-triazine compound. More preferred are s-triazine derivatives in which at least one mono-, di- or trihalogen-substituted methyl group is bonded to the s-triazine ring. Specific examples include S-triazine and oxathiazole compounds, such as 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-methoxyphenyl). -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-styrylphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-Br-4-di (ethyl) Acetate) amino) phenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2-trihalomethyl-5- (p-methoxyphenyl) -1,3,4-oxadiazole. Specifically, p.14 to p30 in JP-A-58-15503, p6-p10 in JP-A-55-77742, and p287 in JP-B-60-27673. 1-No. 8, No. pp. 443 to p444 of JP-A-60-239736. 1-No. 17, No. 4,701,399. Compounds such as 1-19 are particularly preferred.
上記活性ハロゲン類の具体例は以下の通りである。 Specific examples of the active halogens are as follows.
無機錯体の例には、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス[2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル]チタニウムが挙げられる。クマリン類の例には3−ケトクマリンが挙げられる。これらの開始剤は単独でも混合して用いてもよい。 Examples of inorganic complexes include bis (η5-2,4-cyclopentadien-1-yl) -bis [2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl] titanium. Examples of coumarins include 3-ketocoumarin. These initiators may be used alone or in combination.
本発明において、分子量が高く塗膜から揮散しにくい化合物としては、オリゴマー型の重合開始剤が好ましい。オリゴマー型放射線重合開始剤としては、放射線照射により光ラジカルを発生する部位を有するものであれば、特に制限はない。熱処理による揮散防止のために、重合開始剤の分子量は250以上10,000以下が好ましく、更に好ましくは300以上10,000以下である。より好ましくは、その質量平均分子量が400〜10,000である。質量平均分子量が400以上であれば、揮散性が小さいので好ましく、10,000以下であれば、得られる硬化塗膜の硬度が十分なものとなるので好ましい。オリゴマー型放射線重合開始剤の具体例としては、下記一般式5に示すオリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−{4−(1−メチルビニル)フェニル}プロパノン]を挙げることができる。
一般式5:
In the present invention, an oligomer type polymerization initiator is preferred as the compound having a high molecular weight and hardly volatilizing from the coating film. The oligomer type radiation polymerization initiator is not particularly limited as long as it has a site that generates a photo radical upon irradiation. In order to prevent volatilization due to heat treatment, the molecular weight of the polymerization initiator is preferably 250 or more and 10,000 or less, more preferably 300 or more and 10,000 or less. More preferably, the mass average molecular weight is 400 to 10,000. A mass average molecular weight of 400 or more is preferable because of low volatility, and 10,000 or less is preferable because hardness of the resulting cured coating film is sufficient. Specific examples of the oligomer type radiation polymerization initiator include oligo [2-hydroxy-2-methyl-1- {4- (1-methylvinyl) phenyl} propanone] represented by the following general formula 5.
General formula 5:
上記一般式5中、R51は、一価の基、好ましくは一価の有機基、qは2〜45の整数をそれぞれ示す。 In the general formula 5, R 51 represents a monovalent group, preferably a monovalent organic group, and q represents an integer of 2 to 45.
上記一般式5に示すオリゴ[2−ヒドロキシ−2−メチル−1−{4−(1−メチルビニル)フェニル}プロパノン]の市販品としては、フラテツリ・ランベルティ社製商品名「エザキュアKIP150」(CAS−No.163702−01−0、q=4〜6)、「エザキュアKIP65LT」(「エザキュアKIP150」とトリプロピレングリコールジアクリレートの混合物)、「エザキュアKIP100F」(「エザキュアKIP150」と2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オンの混合物)、「エザキュアKT37」、「エザキュアKT55」(以上、「エザキュアKIP150」とメチルベンゾフェノン誘導体の混合物)、「エザキュアKTO46」(「エザキュアKIP150」、メチルベンゾフェノン誘導体、及び2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシドの混合物)、「エザキュアKIP75/B」(「エザキュアKIP150」と2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1オンの混合物)等を挙げることができる。 As a commercially available product of the oligo [2-hydroxy-2-methyl-1- {4- (1-methylvinyl) phenyl} propanone] represented by the above general formula 5, trade name “Ezacure KIP150” (manufactured by Fratelli Lamberti) ( CAS-No. 163702-01-0, q = 4-6), “Ezacure KIP65LT” (a mixture of “Ezacure KIP150” and tripropylene glycol diacrylate), “Ezacure KIP100F” (“Ezacure KIP150” and 2-hydroxy- 2-Methyl-1-phenylpropan-1-one), “Ezacure KT37”, “Ezacure KT55” (above, “Ezacure KIP150” and a mixture of methylbenzophenone derivatives), “Ezacure KTO46” (“Ezacure KIP150”, Methylbenzopheno Derivatives, a mixture of 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide), “Ezacure KIP75 / B” (a mixture of “Ezacure KIP150” and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one), etc. Can be mentioned.
「最新UV硬化技術」{(株)技術情報協会}(1991年)、p.159、及び、「紫外線硬化システム」加藤清視著(平成元年、総合技術センター発行)、p.65〜148にも種々の例が記載されており本発明に有用である。 “Latest UV Curing Technology” {Technical Information Association, Inc.} (1991), p. 159 and “UV Curing System” written by Kiyotsugu Kato (published by the General Technology Center in 1989), pages 65-148, are also useful in the present invention.
市販の光開裂型の光ラジカル重合開始剤としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製の「イルガキュア651」、「イルガキュア184」、「イルガキュア819」、「イルガキュア907」、「イルガキュア1870」(CGI−403/Irg184=7/3混合開始剤)、「イルガキュア500」、「イルガキュア369」、「イルガキュア1173」、「イルガキュア2959」、「イルガキュア4265」、「イルガキュア4263」、“OXE01”等;日本化薬(株)製の「カヤキュアーDETX−S」、「カヤキュアーBP−100」、「カヤキュアーBDMK」、「カヤキュアーCTX」、
「カヤキュアーBMS」、「カヤキュアー2−EAQ」、「カヤキュアーABQ」、「カヤキュアーCPTX」、「カヤキュアーEPD」、「カヤキュアーITX」、「カヤキュアーQTX」、「カヤキュアーBTC」、「カヤキュアーMCA」など;サートマー社製の“Esacure(KIP100F,KB1,EB3,BP,X33,KTO46,KT37,KIP150,TZT)”等、及びそれらの組み合わせが好ましい例として挙げられる。
Commercially available photocleavable photoradical polymerization initiators include “Irgacure 651”, “Irgacure 184”, “Irgacure 819”, “Irgacure 907”, “Irgacure 1870” (CGI) manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. -403 / Irg184 = 7/3 mixed initiator), “Irgacure 500”, “Irgacure 369”, “Irgacure 1173”, “Irgacure 2959”, “Irgacure 4265”, “Irgacure 4263”, “OXE01”, etc .; “Kaya Cure DETX-S”, “Kaya Cure BP-100”, “Kaya Cure BDK”, “Kaya Cure CTX”, manufactured by Yakuhin Co., Ltd.
“Kaya Cure BMS”, “Kaya Cure 2-EAQ”, “Kaya Cure ABQ”, “Kaya Cure CPTX”, “Kaya Cure EPD”, “Kaya Cure ITX”, “Kaya Cure QTX”, “Kaya Cure BTC”, “Kaya Cure MCA”, etc .; Preferred examples include “Esacure (KIP100F, KB1, EB3, BP, X33, KTO46, KT37, KIP150, TZT)” and combinations thereof.
光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、ミヒラーケトン及びチオキサントンなどを挙げることができる。更にアジド化合物、チオ尿素化合物、メルカプト化合物などの助剤を1種以上組み合わせて用いてもよい。 In addition to the photopolymerization initiator, a photosensitizer may be used. Specific examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, Michler's ketone and thioxanthone. Further, one or more auxiliary agents such as an azide compound, a thiourea compound, and a mercapto compound may be used in combination.
市販の光増感剤としては、日本化薬(株)製の「カヤキュアー(DMBI,EPA)」などが挙げられる。 Examples of commercially available photosensitizers include “Kaya Cure (DMBI, EPA)” manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
(ポリシロキサン構造を有する化合物)
本発明の含フッ素ポリマーには防汚性を付与する目的で、ポリシロキサン構造が導入されていることが好ましい。ポリシロキサン構造の導入方法に制限はないが例えば特開平6−93100号、特開平11−189621号、同11−228631号、特開2000−313709号の各公報に記載のごとく、シリコーンマクロアゾ開始剤を用いてポリシロキサンブロック共重合成分を導入する方法、特開平2−251555号、同2−308806号の各公報に記載のごとくシリコーンマクロマーを用いてポリシロキサングラフト共重合成分を導入する方法が好ましい。特に好ましい化合物としては、特開平11−189621号の実施例1、2、及び3のポリマー、又は特開平2−251555号の共重合体A−2及びA−3を挙げることができる。これらのポリシロキサン成分はポリマー中の0.5〜10質量%であることが好ましく、特に好ましくは1〜5質量%である。
(Compound having polysiloxane structure)
For the purpose of imparting antifouling properties, it is preferable that a polysiloxane structure is introduced into the fluoropolymer of the present invention. There is no limitation on the method of introducing the polysiloxane structure, but for example, as described in JP-A-6-93100, JP-A-11-189621, JP-A-11-228631 and JP-A-2000-313709, the initiation of silicone macroazo A method of introducing a polysiloxane block copolymer component using an agent, and a method of introducing a polysiloxane graft copolymer component using a silicone macromer as described in JP-A-2-251555 and JP-A-2-308806. preferable. Particularly preferred compounds include the polymers of Examples 1, 2, and 3 of JP-A-11-189621, and the copolymers A-2 and A-3 of JP-A-2-251555. These polysiloxane components are preferably 0.5 to 10% by mass in the polymer, and particularly preferably 1 to 5% by mass.
本発明における組成物における上記各成分の配合割合について説明する。
本発明の効果を奏するためには、中実無機微粒子(A)は、低屈折率層の全固形分に対して3.5質量%以上、13質量%以下、好ましくは5質量%以上、9質量%以下であり、前記中実無機微粒子(A)と前記中実無機微粒子(B)の総和が低屈折率層の全固形分に対して10質量%以上、40質量%以下、好ましくは20質量%以上、35質量%以下である。
光重合開始剤(E)は、光硬化性アクリレートモノマー(D)100質量部に対して、0.1〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは1〜10質量部の範囲である。
The blending ratio of each of the above components in the composition of the present invention will be described.
In order to achieve the effect of the present invention, the solid inorganic fine particles (A) are 3.5% by mass or more and 13% by mass or less, preferably 5% by mass or more and 9% by mass with respect to the total solid content of the low refractive index layer. The total amount of the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) is 10% by mass or more and 40% by mass or less, preferably 20%, based on the total solid content of the low refractive index layer. It is at least 35% by mass and not more than 35% by mass.
It is preferable to use a photoinitiator (E) in the range of 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of photocurable acrylate monomers (D), More preferably, it is the range of 1-10 mass parts. It is.
本発明における低屈折率層は、白化による故障を起こさず、高い耐擦傷性、十分な反射防止能を有することができるという理由から、屈折率が1.440以上1.465以下であることが必要である。さらに好ましい屈折率は、1.445以上1.455以下である。
また、本発明における低屈折率層の厚さは、50nm以上、200nm以下であることが好ましく、70nm以上、110nm以下であることがさらに好ましい、
The low refractive index layer in the present invention has a refractive index of 1.440 or more and 1.465 or less because it does not cause a failure due to whitening and can have high scratch resistance and sufficient antireflection ability. is necessary. A more preferable refractive index is 1.445 or more and 1.455 or less.
Further, the thickness of the low refractive index layer in the present invention is preferably 50 nm or more and 200 nm or less, more preferably 70 nm or more and 110 nm or less,
(含フッ素アクリレートモノマー(F))
本発明においては、前記含フッ素ポリマー(C)と前記光硬化性アクリレートモノマー(D)の相分離をより効果的に防止でき、より均一な面状の反射防止フィルムを作ることができるという点から、低屈折率層形成用の組成物には含フッ素アクリレートモノマーを含有するのが好ましい。該含フッ素アクリレートモノマーの構造として特に限定されることはないが、より相溶性を高めるという観点からフッ素含有率が10.0質量%以上であることが好ましく、20.0質量%以上であることがより好ましい。具体的には、特開2006−28409号公報の段落番号〔0018〕に記載の化合物f−1〜f−10、および段落番号〔0023〕から〔0027〕に記載のX−1〜X−32や、下記の化合物(X−33)、(X−34)、(X−35)も好ましく用いることができる。
(Fluorine-containing acrylate monomer (F))
In the present invention, the phase separation of the fluoropolymer (C) and the photocurable acrylate monomer (D) can be more effectively prevented, and a more uniform planar antireflection film can be produced. The composition for forming a low refractive index layer preferably contains a fluorine-containing acrylate monomer. The structure of the fluorine-containing acrylate monomer is not particularly limited, but the fluorine content is preferably 10.0% by mass or more and 20.0% by mass or more from the viewpoint of further improving the compatibility. Is more preferable. Specifically, compounds f-1 to f-10 described in paragraph No. [0018] of JP-A-2006-28409 and X-1 to X-32 described in paragraph Nos. [0023] to [0027]. The following compounds (X-33), (X-34), and (X-35) can also be preferably used.
また、国際公開第2005/059601号パンフレットの段落番号0135から0149に記載の化合物、特開2006−291077号公報の段落番号0014から0028に記載の化合物も好適に用いることができる。
含フッ素アクリレートモノマーの使用量としては、低屈折率層の固形分に対して5%以上40%以下であることが好ましく、10%以上30%以下であることがさらに好ましい。
In addition, compounds described in paragraph numbers 0135 to 0149 of International Publication No. 2005/059601 pamphlet and compounds described in paragraph numbers 0014 to 0028 of JP-A-2006-291077 can also be suitably used.
The amount of the fluorine-containing acrylate monomer used is preferably 5% to 40%, more preferably 10% to 30%, based on the solid content of the low refractive index layer.
本発明に係る組成物には、有機溶媒を添加することができる。
有機溶媒としては、例えばアルコール系では、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、第二ブタノール、第三ブタノール、イソアミルアルコール、1−ペンタノール、n−ヘキサノール、メチルアミルアルコール等、ケトン系では、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、アセトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール等、エステル系では、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル、酢酸n−ブチル、酢酸イソアミル、酢酸n−アミル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、酢酸メチル、乳酸メチル、乳酸エチル等、エーテル、アセタール系では、1,4ジオキサン、テトラヒドロフラン、2−メチルフラン、テトラヒドロピラン、ジエチルアセタール等、炭化水素系では、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、イソオクタン、リグロイン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレン、ジビニルベンゼン等、ハロゲン炭化水素系では、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、塩化エチレン、1,1,1−トリクロルエタン、1,1,2−トリクロルエタン、トリクロルエチレン、テトラクロルエチレン、1,1,1,2−テトラクロルエタン等、多価アルコールおよびその誘導体系では、エチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキシレングリコール、1,5−ペンタンジオール、グリセリンモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、グリセリンエーテル類、1,2,6−ヘキサントリオール等、脂肪酸系では、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、絡酸、イソ絡酸、イソ吉草酸、乳酸等、窒素化合物系では、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトアミド、アセトニトリル等、イオウ化合物系では、ジメチルスルホキシド等、が挙げられる。
An organic solvent can be added to the composition according to the present invention.
Examples of the organic solvent include alcohol, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, isoamyl alcohol, 1-pentanol, n-hexanol, methyl amyl alcohol. In the ketone system, methyl isobutyl ketone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, acetone, cyclohexanone, diacetone alcohol, etc., in the ester system, methyl acetate, ethyl acetate, n-propyl acetate, isopropyl acetate, isobutyl acetate, n-butyl acetate, Isoamyl acetate, n-amyl acetate, methyl propionate, ethyl propionate, methyl butyrate, ethyl butyrate, methyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, ether, acetal, 1,4 dioxane, te In hydrocarbons such as lahydrofuran, 2-methylfuran, tetrahydropyran, diethyl acetal, etc., hexane, heptane, octane, isooctane, ligroin, cyclohexane, methylcyclohexane, toluene, xylene, ethylbenzene, styrene, divinylbenzene, etc., halogen hydrocarbons In, carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, ethylene chloride, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, tetrachloroethylene, 1,1,1,2-tetrachloroethane In the case of polyhydric alcohols and derivatives thereof, ethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoacetate, diethylene glycol, Formic acid such as lenglycol, dipropylene glycol, butanediol, hexylene glycol, 1,5-pentanediol, glycerin monoacetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, glycerin ethers, 1,2,6-hexanetriol , Acetic acid, propionic acid, entangling acid, isoentangled acid, isovaleric acid, lactic acid, etc., nitrogen compounds, formamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, acetonitrile, etc., sulfur compounds, dimethyl sulfoxide, etc. It is done.
(防眩層)
防眩層は、表面散乱による防眩性を反射防止フィルムに付与するために設けられる層である。本発明においては、防眩層がフィルムの対擦傷性を向上するためのハードコート性や帯電防止性を有することが好ましい。
(Anti-glare layer)
An anti-glare layer is a layer provided in order to provide the anti-reflective film with the anti-glare property by surface scattering. In the present invention, the antiglare layer preferably has hard coat properties and antistatic properties for improving the scratch resistance of the film.
防眩性を付与する方法としては、特開2005−195819号記載のように複数の樹脂の混合溶液から溶媒が蒸発する過程で相分離することを利用して表面凹凸を形成する方法、などが知られており、これら公知の方法を利用することができる。 Examples of a method for imparting antiglare properties include a method of forming surface irregularities by utilizing phase separation in the process of evaporation of a solvent from a mixed solution of a plurality of resins as described in JP-A-2005-195919. These known methods can be used.
防眩層の膜厚は、1〜20μmが好ましい。前記範囲内とすることで、ハードコート性、カール、脆性を満足することができる。 The film thickness of the antiglare layer is preferably 1 to 20 μm. By setting it within the above range, hard coat properties, curling, and brittleness can be satisfied.
一方、防眩層の中心線平均粗さ(Ra)はギラツキや外光が反射した際の表面の白化等の観点から、0.09〜0.40μmの範囲が好ましい。また、透過画像鮮明度の値は、5〜60%とするのが好ましい。 On the other hand, the center line average roughness (Ra) of the antiglare layer is preferably in the range of 0.09 to 0.40 μm from the viewpoint of glare or whitening of the surface when external light is reflected. Further, it is preferable that the value of the transmitted image definition is 5 to 60%.
防眩層の強度は、鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。 The strength of the antiglare layer is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test.
防眩層は、複数の樹脂のスピノーダル分解により塗膜の表面に凹凸を形成する手法を用いて形成することができる。また、特に相分離した相の屈折率に差を与えることで、良好な防眩性を付与することが可能となる。スピノーダル分解により作成される防眩層は、互いに屈折率の異なる複数の樹脂で構成され、通常、使用雰囲気(特に、約10〜30℃程度の室温下)において、少なくとも共連続相構造を有する相分離構造を形成している。そして、前記共連続相構造は、複数の樹脂を含む液相(常温で液相、例えば、混合液又は溶液)からのスピノーダル分解により形成されている。前記共連続相構造は、通常、複数の樹脂を含み、かつ常温で液相を形成する組成物(例えば、混合液又は溶液)を用い、溶媒の蒸発を経たスピノーダル分解により形成されている。このような光散乱層は、液相から形成されるため、均一で微細な共連続相構造を有している。このような防眩性が付与された反射防止フィルムを用いると、入射光が実質的に等方的に散乱し、かつ透過散乱光に指向性を付与できる。そのため、高い光散乱性と指向性とを両立できる。 The antiglare layer can be formed using a technique for forming irregularities on the surface of the coating film by spinodal decomposition of a plurality of resins. Moreover, it becomes possible to provide favorable anti-glare property by giving a difference in the refractive index of the phase which isolate | separated especially the phase. The antiglare layer prepared by spinodal decomposition is composed of a plurality of resins having different refractive indexes, and is usually a phase having at least a co-continuous phase structure in an operating atmosphere (especially at room temperature of about 10 to 30 ° C.). A separation structure is formed. The co-continuous phase structure is formed by spinodal decomposition from a liquid phase containing a plurality of resins (a liquid phase at room temperature, for example, a mixed solution or a solution). The co-continuous phase structure is usually formed by spinodal decomposition using a composition containing a plurality of resins and forming a liquid phase at room temperature (for example, a mixed solution or a solution) and evaporating the solvent. Since such a light scattering layer is formed from a liquid phase, it has a uniform and fine co-continuous phase structure. When such an antireflection film imparted with antiglare properties is used, incident light is substantially isotropically scattered, and directivity can be imparted to transmitted scattered light. Therefore, both high light scattering and directivity can be achieved.
光散乱性を高めるため、複数の樹脂は、屈折率の差が、例えば、0.01〜0.2程度、好ましくは0.1〜0.15程度となるように組み合わせて使用できる。屈折率の差が0.01未満では透過散乱光の強度が低下し、屈折率の差が0.2より大きいと透過散乱光に高い指向性を付与できない。 In order to enhance light scattering properties, a plurality of resins can be used in combination so that the difference in refractive index is, for example, about 0.01 to 0.2, and preferably about 0.1 to 0.15. If the difference in refractive index is less than 0.01, the intensity of the transmitted scattered light decreases. If the difference in refractive index is greater than 0.2, high directivity cannot be imparted to the transmitted scattered light.
また、光散乱性を付与することを目的として、複数の樹脂中に透光性粒子を併用することもできる。透光性粒子は、用いる樹脂と透光性粒子との屈折率の差が、例えば、0.01〜0.2程度、好ましくは0.1〜0.15程度となるように組み合わせて使用できる。屈折率の差が0.01未満では透過散乱光の強度が低下し、屈折率の差が0.2より大きいと透過散乱光に高い指向性を付与できない。透光性粒子としては、以下の粒子があげられる。例えばシリカ粒子、TiO2粒子等の無機化合物の粒子;アクリル粒子、架橋アクリル粒子、ポリスチレン粒子、架橋スチレン粒子、メラミン樹脂粒子、ベンゾグアナミン樹脂粒子等の樹脂粒子が好ましく挙げられる。なかでも架橋スチレン粒子、架橋アクリル粒子、シリカ粒子が好ましい。透光性粒子の形状は、球形あるいは不定形のいずれも使用できる。 Further, for the purpose of imparting light scattering properties, translucent particles can be used in combination in a plurality of resins. The translucent particles can be used in combination so that the difference in refractive index between the resin used and the translucent particles is, for example, about 0.01 to 0.2, preferably about 0.1 to 0.15. . If the difference in refractive index is less than 0.01, the intensity of the transmitted scattered light decreases. If the difference in refractive index is greater than 0.2, high directivity cannot be imparted to the transmitted scattered light. Examples of the translucent particles include the following particles. Such as silica particles, particles of inorganic compounds such as TiO 2 particles, acrylic particles, crosslinked acryl particles, polystyrene particles, crosslinked styrene particles, melamine resin particles and benzoguanamine resin particles. Of these, crosslinked styrene particles, crosslinked acrylic particles, and silica particles are preferred. The shape of the light-transmitting particles can be either spherical or irregular.
また、粒子径の異なる2種以上の透光性粒子を併用して用いてもよい。例えば、133ppi以上の高精細ディスプレイに反射防止フィルムを貼り付けた場合に、「ギラツキ」と呼ばれる表示画像品位上の不具合が発生する場合がある。「ギラツキ」は、反射防止フィルム表面に存在する凹凸により、画素が拡大もしくは縮小され、輝度の均一性を失うことに由来するが、バインダーの屈折率と異なる透光性粒子を併用することにより大きく改善することができる。 Moreover, you may use together and use 2 or more types of translucent particle | grains from which a particle diameter differs. For example, when an antireflection film is attached to a high-definition display of 133 ppi or higher, a problem in display image quality called “glare” may occur. “Glitter” originates from the fact that the pixels are enlarged or reduced due to the unevenness present on the surface of the antireflection film and loses the uniformity of brightness, but it is greatly increased by using translucent particles different from the refractive index of the binder. Can be improved.
上記透光性粒子は、形成された防眩層中の粒子量として好ましくは10〜1000mg/m2、より好ましくは100〜700mg/m2となるように防眩層に含有される。 The translucent particles are contained in the antiglare layer so that the amount of particles in the formed antiglare layer is preferably 10 to 1000 mg / m 2 , more preferably 100 to 700 mg / m 2 .
複数の樹脂は、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、オレフィン系樹脂(脂環式オレフィン系樹脂を含む)、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、熱可塑性ポリウレタン樹脂、ポリスルホン系樹脂(ポリエーテルスルホン、ポリスルホンなど)、ポリフェニレンエーテル系樹脂(2,6−キシレノールの重合体など)、セルロース誘導体(セルロースエステル類、セルロースカーバメート類、セルロースエーテル類など)、シリコーン樹脂(ポリジメチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサンなど)、ゴム又はエラストマー(ポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン系ゴム、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなど)などから適当に組み合わせて選択できる。 The plurality of resins include, for example, styrene resins, (meth) acrylic resins, vinyl ester resins, vinyl ether resins, halogen-containing resins, olefin resins (including alicyclic olefin resins), polycarbonate resins, and polyesters. Resin, polyamide resin, thermoplastic polyurethane resin, polysulfone resin (polyethersulfone, polysulfone, etc.), polyphenylene ether resin (2,6-xylenol polymer, etc.), cellulose derivatives (cellulose esters, cellulose carbamates) , Cellulose ethers, etc.), silicone resins (polydimethylsiloxane, polymethylphenylsiloxane, etc.), rubbers or elastomers (diene rubbers such as polybutadiene, polyisoprene, styrene-butadiene copolymers, Ronitoriru - butadiene copolymer, acrylic rubber, urethane rubber, silicone rubber, etc.) can be chosen a suitable combination and the like.
好ましい樹脂には、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、ビニルエステル系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、ハロゲン含有樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、セルロース誘導体、シリコーン系樹脂、及びゴム又はエラストマーなどが含まれる。複数の樹脂としては、通常、非結晶性であり、かつ有機溶媒(特に複数の樹脂を溶解可能な共通溶媒)に可溶な樹脂が使用される。特に、成形性又は製膜性、透明性や耐候性の高い樹脂、例えば、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、脂環式オレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体(セルロースエステル類など)などが好ましい。 Preferred resins include, for example, styrene resins, (meth) acrylic resins, vinyl ester resins, vinyl ether resins, halogen-containing resins, alicyclic olefin resins, polycarbonate resins, polyester resins, polyamide resins, Cellulose derivatives, silicone resins, rubbers or elastomers are included. As the plurality of resins, a resin that is amorphous and is soluble in an organic solvent (particularly a common solvent capable of dissolving the plurality of resins) is usually used. In particular, resins with high moldability or film formability, transparency and weather resistance, such as styrene resins, (meth) acrylic resins, alicyclic olefin resins, polyester resins, cellulose derivatives (cellulose esters, etc.) Etc. are preferable.
これらの複数の樹脂は適当に組み合わせて使用できる。例えば、複数の樹脂の組合せにおいて、少なくとも1つの樹脂を、セルロース誘導体、特にセルロースエステル類(例えば、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースC2−4アルキルカルボン酸エステル類)とし、他の樹脂と組み合わせてもよい。 These plural resins can be used in appropriate combination. For example, in a combination of resins, at least one resin may be selected from cellulose derivatives, particularly cellulose esters (eg, cellulose C2-4 alkyl carboxyls such as cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate). Acid esters) and may be combined with other resins.
樹脂のガラス転移温度は、例えば、−100℃〜250℃、好ましくは−50〜230℃、さらに好ましくは0〜200℃程度(例えば、50〜180℃程度)の範囲から選択できる。なお、シートの強度や剛性の点から、構成樹脂のうち少なくとも1つの樹脂のガラス転移温度は、50℃以上(例えば、70〜200℃程度)、好ましくは100℃以上(例えば、100〜170℃程度)であるのが有利である。樹脂の質量平均分子量は、例えば、1,000,000以下(10,000〜1,000,000程度)、好ましくは10,000〜700,000程度の範囲から選択できる。 The glass transition temperature of the resin can be selected from the range of, for example, −100 ° C. to 250 ° C., preferably −50 to 230 ° C., more preferably about 0 to 200 ° C. (for example, about 50 to 180 ° C.). From the viewpoint of sheet strength and rigidity, the glass transition temperature of at least one of the constituent resins is 50 ° C. or higher (for example, about 70 to 200 ° C.), preferably 100 ° C. or higher (for example, 100 to 170 ° C.). It is advantageous that The mass average molecular weight of the resin can be selected from the range of, for example, 1,000,000 or less (about 10,000 to 1,000,000), preferably about 10,000 to 700,000.
本発明では複数の樹脂を含む液相から溶媒を蒸発させてスピノーダル分解する湿式法を採用するため、原理的には複数の樹脂の相溶性の如何にかかわらず、実質的に等方性の共連続相構造を有する光散乱層を形成できる。そのため、互いに相溶性の複数の樹脂を組み合わせて構成してもよいが、通常、スピノーダル分解により相分離構造を容易に制御し、効率よく共連続相構造を形成するため、非相溶性(相分離性)の複数の樹脂を組み合わせる場合が多い。 Since the present invention employs a wet method in which a solvent is evaporated from a liquid phase containing a plurality of resins and spinodal decomposition is performed, in principle, a substantially isotropic common property is used regardless of the compatibility of the plurality of resins. A light scattering layer having a continuous phase structure can be formed. For this reason, it may be configured by combining a plurality of mutually compatible resins. However, in order to easily control the phase separation structure by spinodal decomposition and to form a co-continuous phase structure efficiently, incompatible (phase separation) In many cases, a plurality of resins are combined.
複数の樹脂は、第1の樹脂と第2の樹脂との組み合わせにより構成でき、第1の樹脂及び第2の樹脂は、それぞれ単一の樹脂で構成してもよく複数の樹脂で構成してもよい。第1の樹脂と第2の樹脂との組み合わせは特に制限されない。例えば、第1の樹脂がセルロース誘導体(例えば、セルロースアセテートプロピオネートなどのセルロースエステル類)である場合、第2の樹脂は、スチレン系樹脂(ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体など)、(メタ)アクリル系樹脂(ポリメタクリル酸メチルなど)、脂環式オレフィン系樹脂(ノルボルネンを単量体とする重合体など)、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂(前記ポリC2−4アルキレンアリレート系コポリエステルなど)などであってもよい。 The plurality of resins can be configured by a combination of the first resin and the second resin, and each of the first resin and the second resin may be composed of a single resin or a plurality of resins. Also good. A combination of the first resin and the second resin is not particularly limited. For example, when the first resin is a cellulose derivative (for example, cellulose esters such as cellulose acetate propionate), the second resin is a styrene resin (polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer, etc.), (meta ) Acrylic resins (such as polymethyl methacrylate), alicyclic olefin resins (such as polymers using norbornene as monomers), polycarbonate resins, polyester resins (such as poly C2-4 alkylene arylate copolyester) Or the like.
第1の樹脂と第2の樹脂との割合は、例えば、前者/後者=10/90〜90/10(質量比)程度、好ましくは20/80〜80/20(質量比)程度、さらに好ましくは30/70〜70/30(質量比)程度、特に40/60〜60/40(質量比)程度である。一方の樹脂の割合が多すぎると、分離した相間の体積比が偏るため、散乱光の強度が低下する。なお、3以上の複数の樹脂でシートを形成する場合、各樹脂の含有量は、通常、1〜90質量%(例えば、1〜70質量%、好ましくは5〜70質量%、さらに好ましくは10〜70質量%)程度の範囲から選択できる。 The ratio of the first resin to the second resin is, for example, the former / the latter = about 10/90 to 90/10 (mass ratio), preferably about 20/80 to 80/20 (mass ratio), and more preferably. Is about 30/70 to 70/30 (mass ratio), particularly about 40/60 to 60/40 (mass ratio). If the proportion of one resin is too large, the volume ratio between the separated phases is biased, so that the intensity of scattered light decreases. In addition, when forming a sheet | seat with 3 or more several resin, content of each resin is 1-90 mass% normally (for example, 1-70 mass%, Preferably 5-70 mass%, More preferably, it is 10 Can be selected from a range of about 70 mass%.
本発明の反射防止フィルムを構成する防眩層は、少なくとも共連続相構造を有しているのが好ましい。共連続相構造とは、共連続構造や三次元的に連続又は繋がった構造と称される場合があり、少なくとも2種の構成樹脂相が連続している構造(例えば、網目構造)を意味する。前記光散乱層は、少なくとも共連続相構造を有していればよく、共連続相構造と液滴相構造(独立又は孤立した相構造)とが混在した構造を有していてもよい。なお、スピノーダル分解において、相分離の進行に伴って共連続相構造を形成し、さらに相分離を進行させると、連続相が自らの表面張力により非連続化し、液滴相構造(球状、真球状などの独立相の海島構造)となる。従って、相分離の程度によって、共連続相構造と液滴相構造との中間的構造、すなわち、上記共連続相から液滴相に移行する過程の相構造も形成できる。本発明では、上記中間的構造も共連続相構造という。なお、相分離構造が共連続相構造と液滴構造との混在構造である場合、液滴相(独立樹脂相)の割合は、例えば、30%以下(体積比)、好ましくは10%以下(体積比)であってもよい。共連続相構造の形状は特に制限されず、ネットワーク状、特にランダムなネットワーク状であってもよい。 The antiglare layer constituting the antireflection film of the present invention preferably has at least a co-continuous phase structure. The co-continuous phase structure is sometimes referred to as a co-continuous structure or a three-dimensional continuous or connected structure, and means a structure in which at least two constituent resin phases are continuous (for example, a network structure). . The light scattering layer only needs to have at least a co-continuous phase structure, and may have a structure in which a co-continuous phase structure and a droplet phase structure (independent or isolated phase structure) are mixed. In spinodal decomposition, a co-continuous phase structure is formed as the phase separation progresses, and when the phase separation is further advanced, the continuous phase becomes discontinuous due to its surface tension, and the droplet phase structure (spherical, true spherical) Sea island structure of independent phase). Therefore, depending on the degree of phase separation, an intermediate structure between the co-continuous phase structure and the droplet phase structure, that is, a phase structure in the process of shifting from the co-continuous phase to the droplet phase can be formed. In the present invention, the intermediate structure is also referred to as a co-continuous phase structure. When the phase separation structure is a mixed structure of a co-continuous phase structure and a droplet structure, the ratio of the droplet phase (independent resin phase) is, for example, 30% or less (volume ratio), preferably 10% or less ( Volume ratio). The shape of the co-continuous phase structure is not particularly limited, and may be a network shape, particularly a random network shape.
前記共連続相構造は、通常、層又はシート面内において異方性が低減されており、実質的に等方性である。なお、等方性とは、シート面内のどの方向に対しても共連続相構造の平均相間距離が実質的に等しいことを意味する。 The bicontinuous phase structure is generally isotropic with reduced anisotropy in the layer or sheet plane. Note that isotropic means that the average interphase distance of the co-continuous phase structure is substantially equal in any direction in the sheet plane.
共連続相構造は、通常、相間距離(同一相間の距離)に規則性を有する。そのため、シートに入射した光はブラッグ反射により透過散乱光が特定方向に指向する。従って、反射型液晶表示装置に装着しても、透過した散乱光を一定の方向に指向させることができ、表示画面を高度に明るくすることができ、従来の粒子分散型の透過型光散乱シートでは解決できなかった問題点、すなわち、パネルへの光源(例えば、蛍光灯など)の映りを回避できる。 The bicontinuous phase structure usually has regularity in the interphase distance (distance between the same phases). For this reason, the light scattered on the sheet is directed to a specific direction by Bragg reflection. Therefore, even when mounted on a reflective liquid crystal display device, the transmitted scattered light can be directed in a certain direction, the display screen can be made highly bright, and a conventional particle-dispersed transmissive light scattering sheet Thus, a problem that cannot be solved, that is, reflection of a light source (for example, a fluorescent lamp) on the panel can be avoided.
反射防止フィルムにおいて共連続相の平均相間距離は、例えば、0.5〜20μm(例えば、1〜20μm)、好ましくは1〜15μm(例えば、1〜10μm)程度である。平均相間距離が小さすぎると、高い散乱光強度を得ることが困難であり、平均相間距離が大きすぎると、透過散乱光の指向性が低下する。 In the antireflection film, the average interphase distance between the co-continuous phases is, for example, about 0.5 to 20 μm (for example, 1 to 20 μm), preferably about 1 to 15 μm (for example, 1 to 10 μm). If the average interphase distance is too small, it is difficult to obtain high scattered light intensity, and if the average interphase distance is too large, the directivity of transmitted scattered light decreases.
なお、共連続層の平均相間距離は、防眩層の顕微鏡写真(透過型顕微鏡、位相差顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡など)から算出することができる。また、散乱光強度が極大になる散乱角度θを測定し、下記のブラッグ反射条件の式より共連続相の平均相間距離dを算出してもよい。 In addition, the average interphase distance of the co-continuous layer can be calculated from a micrograph (such as a transmission microscope, a phase contrast microscope, or a confocal laser microscope) of the antiglare layer. Alternatively, the scattering angle θ at which the scattered light intensity becomes maximum may be measured, and the average interphase distance d of the co-continuous phase may be calculated from the following Bragg reflection condition equation.
2d・sin(θ/2)=λ
(式中、dは共連続相の平均相間距離、θは散乱角度、λは光の波長を示す)
2d · sin (θ / 2) = λ
(Where d is the average interphase distance of co-continuous phases, θ is the scattering angle, and λ is the wavelength of light)
(ハードコート層)
本発明の反射防止フィルムには、フィルムの物理的強度を付与するために、防眩層に加えてハードコート層を設けることができる。ハードコート層は、二層以上の積層から構成されてもよい。
(Hard coat layer)
The antireflection film of the present invention can be provided with a hard coat layer in addition to the antiglare layer in order to impart the physical strength of the film. The hard coat layer may be composed of two or more layers.
本発明におけるハードコート層の屈折率は、反射防止性のフィルムを得るための光学設計から、屈折率が1.48〜2.00の範囲にあることが好ましく、より好ましくは1.52〜1.90であり、更に好ましくは1.55〜1.80である。本発明では、ハードコート層の上に低屈折率層が少なくとも1層あるので、屈折率がこの範囲より小さ過ぎると反射防止性が低下し、大き過ぎると反射光の色味が強くなる傾向がある。 The refractive index of the hard coat layer in the present invention is preferably in the range of 1.48 to 2.00, more preferably 1.52 to 1, from the optical design for obtaining an antireflection film. .90, more preferably 1.55 to 1.80. In the present invention, since there is at least one low refractive index layer on the hard coat layer, if the refractive index is too small, the antireflection property is lowered, and if it is too large, the color of the reflected light tends to be strong. is there.
ハードコート層の膜厚は、フィルムに充分な耐久性、耐衝撃性を付与する観点から、ハードコート層の厚さは通常0.5μm〜50μm程度とし、好ましくは1μm〜20μm、さらに好ましくは2μm〜10μm、最も好ましくは3μm〜7μmである。また、ハードコート層の強度は、鉛筆硬度試験で、H以上であることが好ましく、2H以上であることがさらに好ましく、3H以上であることが最も好ましい。さらに、JISK5400に従うテーバー試験で、試験前後の試験片の摩耗量が少ないほど好ましい。 From the viewpoint of imparting sufficient durability and impact resistance to the film, the thickness of the hard coat layer is usually about 0.5 μm to 50 μm, preferably 1 μm to 20 μm, more preferably 2 μm. 10 μm, most preferably 3 μm to 7 μm. Further, the strength of the hard coat layer is preferably H or more, more preferably 2H or more, and most preferably 3H or more in a pencil hardness test. Furthermore, in the Taber test according to JISK5400, the smaller the amount of wear of the test piece before and after the test, the better.
ハードコート層は、電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により形成されることが好ましい。例えば、電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーを含む組成物を透明支持体上に塗布し、多官能モノマーや多官能オリゴマーを架橋反応、又は、重合反応させることにより形成することができる。電離放射線硬化性の多官能モノマーや多官能オリゴマーの官能基としては、光、電子線、放射線重合性のものが好ましく、中でも光重合性官能基が好ましい。光重合性官能基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等の不飽和の重合性官能基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。 The hard coat layer is preferably formed by a crosslinking reaction or a polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound. For example, it can be formed by applying a composition containing an ionizing radiation-curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer on a transparent support and subjecting the polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer to a crosslinking reaction or a polymerization reaction. . The functional group of the ionizing radiation curable polyfunctional monomer or polyfunctional oligomer is preferably a light, electron beam, or radiation polymerizable group, and among them, a photopolymerizable functional group is preferable. Examples of the photopolymerizable functional group include unsaturated polymerizable functional groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, and an allyl group. Among them, a (meth) acryloyl group is preferable.
ハードコート層には、内部散乱性付与の目的で、平均粒径が1.0〜10.0μm、好ましくは1.5〜7.0μmのマット粒子、例えば無機化合物の粒子または樹脂粒子を含有してもよい。 The hard coat layer contains matte particles having an average particle diameter of 1.0 to 10.0 μm, preferably 1.5 to 7.0 μm, such as inorganic compound particles or resin particles, for the purpose of imparting internal scattering properties. May be.
ハードコート層のバインダーには、ハードコート層の屈折率を制御する目的で、高屈折率モノマーまたは無機粒子、或いは両者を加えることができる。無機粒子には屈折率を制御する効果に加えて、架橋反応による硬化収縮を抑える効果もある。 For the purpose of controlling the refractive index of the hard coat layer, a high refractive index monomer, inorganic particles, or both can be added to the binder of the hard coat layer. In addition to the effect of controlling the refractive index, the inorganic particles also have the effect of suppressing cure shrinkage due to the crosslinking reaction.
画像の鮮明性を維持する目的では、表面の凹凸形状を調整することに加えて、透過画像鮮明度を調整することが好ましい。クリアな反射防止フィルムの透過画像鮮明度は60%以上が好ましい。透過画像鮮明度は、一般にフィルムを透過して映す画像の呆け具合を示す指標であり、この値が大きい程、フィルムを通して見る画像が鮮明で良好であることを示す。透過画像鮮明度は好ましくは70%以上であり、更に好ましくは80%以上である。 In order to maintain the sharpness of the image, it is preferable to adjust the clarity of the transmitted image in addition to adjusting the uneven shape of the surface. The clearness of the transmitted image of the clear antireflection film is preferably 60% or more. The transmitted image clarity is generally an index indicating the degree of blurring of an image reflected through a film, and the larger this value, the clearer and better the image viewed through the film. The transmitted image definition is preferably 70% or more, and more preferably 80% or more.
(帯電防止層、導電性層)
本発明においては、帯電防止層を設けることがフィルム表面での静電気防止の点で好ましい。帯電防止層を形成する方法は、例えば、導電性微粒子と反応性硬化樹脂を含む導電性塗工液を塗工する方法、或いは透明膜を形成する金属や金属酸化物等を蒸着やスパッタリングして導電性薄膜を形成する方法、ポリチオフェンやポリアニリンのような導電性の高分子を含有させる等の従来公知の方法を挙げることができる。導電性層は、支持体に直接又は支持体との接着を強固にするプライマー層を介して形成することができる。また、帯電防止層を反射防止フィルムの一部として使用することもできる。
(Antistatic layer, conductive layer)
In the present invention, it is preferable to provide an antistatic layer from the viewpoint of preventing static electricity on the film surface. The antistatic layer can be formed by, for example, applying a conductive coating solution containing conductive fine particles and a reactive curable resin, or depositing or sputtering a metal or metal oxide that forms a transparent film. Conventionally known methods such as a method of forming a conductive thin film and a conductive polymer such as polythiophene or polyaniline can be mentioned. The conductive layer can be formed directly on the support or via a primer layer that strengthens adhesion to the support. The antistatic layer can also be used as a part of the antireflection film.
帯電防止層の厚さは、0.01〜10μmが好ましく、0.03〜7μmであることがより好ましく、0.05〜5μmであることがさらに好ましい。帯電防止層の表面抵抗は、105〜1012Ω/sqであることが好ましく、105〜109Ω/sqであることがさらに好ましく、105〜108Ω/sqであることが最も好ましい。帯電防止層の表面抵抗は、四探針法により測定することができる。 The thickness of the antistatic layer is preferably from 0.01 to 10 μm, more preferably from 0.03 to 7 μm, and even more preferably from 0.05 to 5 μm. The surface resistance of the antistatic layer is preferably from 10 5 ~10 12 Ω / sq, more preferably from 10 5 ~10 9 Ω / sq, most be 10 5 ~10 8 Ω / sq preferable. The surface resistance of the antistatic layer can be measured by a four probe method.
帯電防止層は、実質的に透明であることが好ましい。具体的には、帯電防止層のヘイズが、10%以下であることが好ましく、5%以下であることがより好ましく、3%以下であることがさらに好ましく、1%以下であることが最も好ましい。波長550nmの光の透過率が、50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、65%以上であることがさらに好ましく、70%以上であることが最も好ましい。本発明の帯電防止層は、強度が優れており、具体的な帯電防止層の強度は、1kg荷重の鉛筆硬度で、H以上であることが好ましく、2H以上であることがより好ましく、3H以上であることがさらに好ましく、4H以上であることが最も好ましい。 The antistatic layer is preferably substantially transparent. Specifically, the haze of the antistatic layer is preferably 10% or less, more preferably 5% or less, further preferably 3% or less, and most preferably 1% or less. . The transmittance of light having a wavelength of 550 nm is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, further preferably 65% or more, and most preferably 70% or more. The antistatic layer of the present invention has excellent strength, and the specific antistatic layer has a pencil hardness of 1 kg, preferably H or higher, more preferably 2H or higher, more preferably 3H or higher. Is more preferable, and 4H or more is most preferable.
(支持体)
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等が使用できる。
(Support)
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. Films, polyacrylic resin films, polyurethane resin films, polyester films, polycarbonate films, polysulfone films, polyether films, polymethylpentene films, polyetherketone films, (meth) acrylonitrile films, and the like can be used.
その中でも、透明性が高く、光学的に複屈折が少なく、製造が容易であり、偏光板の保護フィルムとして一般に用いられているセルロースアシレートフィルムが好ましく、セルローストリアセテートフィルムが特に好ましい。又、透明支持体の厚さは通常25μm〜1000μm程度とする。 Among them, a cellulose acylate film having high transparency, optically low birefringence, easy production, and generally used as a protective film for a polarizing plate is preferable, and a cellulose triacetate film is particularly preferable. The thickness of the transparent support is usually about 25 μm to 1000 μm.
本発明ではセルロースアシレートフィルムに、酢化度が59.0〜61.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定および計算に従う。セルロースアシレートの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。
また、本発明に使用するセルロースアシレートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の値が1.0に近いこと、換言すれば分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜1.7であることが好ましく、1.3〜1.65であることがさらに好ましく、1.4〜1.6であることが最も好ましい。
In the present invention, it is preferable to use cellulose acetate having an acetylation degree of 59.0 to 61.5% for the cellulose acylate film.
The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like). The viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acylate is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more.
The cellulose acylate used in the present invention has a Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) value by gel permeation chromatography close to 1.0, in other words, a molecular weight distribution. Narrow is preferred. The specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, more preferably 1.3 to 1.65, and most preferably 1.4 to 1.6. preferable.
一般に、セルロースアシレートの2,3,6の水酸基は全体の置換度の1/3ずつに均等に分配されるわけではなく、6位水酸基の置換度が小さくなる傾向がある。本発明ではセルロースアシレートの6位水酸基の置換度が、2,3位に比べて多いほうが好ましい。全体の置換度に対して6位の水酸基が32%以上アシル基で置換されていることが好ましく、更には33%以上、特に34%以上であることが好ましい。さらにセルロースアシレートの6位アシル基の置換度が0.88以上であることが好ましい。6位水酸基は、アセチル基以外に炭素数3以上のアシル基であるプロピオニル基、ブチロイル基、バレロイル基、ベンゾイル基、アクリロイル基などで置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、NMRによって求めることができる。
本発明ではセルロースアシレートとして、特開平11−5851号公報の段落「0043」〜「0044」[実施例][合成例1]、段落「0048」〜「0049」[合成例2]、段落「0051」〜「0052」[合成例3]に記載の方法で得られたセルロースアセテートを用いることができる。
In general, the 2, 3, and 6 hydroxyl groups of cellulose acylate are not evenly distributed by 1/3 of the total substitution degree, and the substitution degree of the 6-position hydroxyl group tends to be small. In the present invention, it is preferable that the substitution degree of the 6-position hydroxyl group of cellulose acylate is larger than that of the 2- and 3-positions. The hydroxyl group at the 6-position with respect to the total substitution degree is preferably substituted with 32% or more of an acyl group, more preferably 33% or more, and particularly preferably 34% or more. Furthermore, the substitution degree of the 6-position acyl group of cellulose acylate is preferably 0.88 or more. The 6-position hydroxyl group may be substituted with a propionyl group, butyroyl group, valeroyl group, benzoyl group, acryloyl group or the like, which is an acyl group having 3 or more carbon atoms, in addition to the acetyl group. The degree of substitution at each position can be determined by NMR.
In the present invention, as cellulose acylate, paragraphs “0043” to “0044” [Example] [Synthesis Example 1], paragraphs “0048” to “0049” [Synthesis Example 2], and paragraph “ Cellulose acetate obtained by the method described in “0051” to “0052” [Synthesis Example 3] can be used.
本発明では、ポリエチレンテレフタレートフィルムも、透明性、機械的強度、平面性、耐薬品性および耐湿性共に優れており、その上安価であり好ましく用いられる。透明プラスチックフィルムとその上に設けられるハードコート層との密着強度をより向上させるため、透明プラスチックフィルムは易接着処理が施されたされたものであることが更に好ましい。市販されている光学用易接着層付きPETフィルムとしては東洋紡績社製コスモシャインA4100、A4300等が挙げられる。 In the present invention, a polyethylene terephthalate film is also preferably used because it is excellent in transparency, mechanical strength, flatness, chemical resistance and moisture resistance, and is inexpensive. In order to further improve the adhesion strength between the transparent plastic film and the hard coat layer provided thereon, the transparent plastic film is more preferably subjected to an easy adhesion treatment. Examples of commercially available PET films with an easily adhesive layer for optics include Cosmo Shine A4100 and A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.
(反射防止フィルムの層構成)
本発明の反射防止フィルムは、一般に、最も単純な構成では、透明支持体上に防眩層と低屈折率層のみを塗設した構成である。さらに、防塵性を付与するために帯電防止層を組み合わせて構成することも好ましい。
(Layer structure of antireflection film)
In general, the antireflection film of the present invention has a simplest configuration in which only an antiglare layer and a low refractive index layer are coated on a transparent support. Further, it is also preferable to combine the antistatic layers in order to impart dust resistance.
本発明の反射防止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 antireflection 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/防眩層(ハードコート層)/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/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
Support / antiglare layer (hard coat layer) / low refractive index layerSupport / 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
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.
(低屈折率層の硬化条件)
本発明における低屈折率層の硬化方法に関して、好ましい例を以下に述べる。
本発明では、エチレン性不飽和基を含有した光硬化性含フッ素ポリマー(C)と光硬化性アクリレートモノマー(D)を併用することで塗膜の低屈折率化と塗膜の強度向上を図っており、塗膜形成後、電離放射線による照射と、照射の前、照射と同時又は照射後の熱処理とを組み合わせることにより、硬化することが有効である。
以下にいくつかの製造工程のパターンを示すが、これらに限定されるものではない。
照射前→照射と同時→照射後(−は熱処理を行っていないことを示す。)
(1)熱処理→電離放射線硬化→−
(2)熱処理→電離放射線硬化→熱処理
(3)−→電離放射線硬化→熱処理
その他、電離放射線硬化時に同時に熱処理を行う工程も好ましい。
(Curing conditions for low refractive index layer)
Preferred examples of the method for curing the low refractive index layer in the present invention are described below.
In the present invention, by using a photocurable fluoropolymer (C) containing an ethylenically unsaturated group and a photocurable acrylate monomer (D) in combination, the refractive index of the coating film is reduced and the strength of the coating film is improved. It is effective to cure by combining ionizing radiation irradiation with heat treatment before, at the same time as or after irradiation after the coating is formed.
Although the pattern of some manufacturing processes is shown below, it is not limited to these.
Before irradiation → simultaneous with irradiation → after irradiation (-indicates that heat treatment is not performed)
(1) Heat treatment → Ionizing radiation curing →-
(2) Heat treatment → Ionizing radiation curing → Heat treatment (3)-→ Ionizing radiation curing → Heat treatment In addition, a step of performing heat treatment simultaneously with ionizing radiation curing is also preferable.
(熱処理)
本発明においては、上記のとおり、電離放射線による照射と組み合わせて熱処理を行うことが好ましい。熱処理は、反射防止フィルムの支持体、低屈折率層含めた構成層を損なうものでなければ特に制限はないが、好ましくは60〜200℃、更に好ましくは80〜130℃、最も好ましくは80〜110℃である。
(Heat treatment)
In the present invention, as described above, heat treatment is preferably performed in combination with irradiation with ionizing radiation. The heat treatment is not particularly limited as long as it does not damage the constituent layers including the support for the antireflection film and the low refractive index layer, but is preferably 60 to 200 ° C., more preferably 80 to 130 ° C., most preferably 80 to 110 ° C.
温度を上げることにより、塗膜内で各成分の配向や分布を調節したり、光硬化の反応を制御することができる。電離放射線照射や熱による硬化前には、各成分が固定化されておらず、各成分の配向が比較的速やかに起こるが、硬化開始後には、各成分が固定され部分的にしか配向は起こらない。熱処理に要する時間は、使用成分の分子量、その他成分との相互作用、粘度などにより異なるが、30秒〜24時間、好ましくは60秒〜5時間、最も好ましくは3分〜30分である。 By raising the temperature, the orientation and distribution of each component in the coating film can be adjusted, and the photocuring reaction can be controlled. Prior to curing with ionizing radiation or heat, each component is not immobilized and the orientation of each component occurs relatively quickly.However, after the initiation of curing, each component is fixed and orientation occurs only partially. Absent. The time required for the heat treatment varies depending on the molecular weight of the component used, interaction with other components, viscosity, etc., but is 30 seconds to 24 hours, preferably 60 seconds to 5 hours, and most preferably 3 minutes to 30 minutes.
フィルムの膜面温度を所望の温度にする方法に特に限定はないが、ロールを加熱してフィルムに接触させる方法、加熱した窒素を吹き付ける方法、遠赤外線又は赤外線の照射などが好ましい。特許2523574号明細書に記載の、回転金属ロールに温水や蒸気を流して加熱する方法も利用できる。一方、下記で述べる電離放射線の照射時においては、フィルムの膜面温度が上がる場合には、ロールを冷却してフィルムに接触させる方法が利用できる。 Although there is no limitation in particular in the method of setting the film surface temperature of a film to desired temperature, The method of heating a roll and contacting a film, the method of spraying heated nitrogen, irradiation of far infrared rays or infrared rays, etc. are preferable. A method described in Japanese Patent No. 2523574 may also be used, in which hot water or steam is passed through a rotating metal roll and heated. On the other hand, at the time of irradiation of ionizing radiation described below, when the film surface temperature of the film rises, a method of cooling the roll and bringing it into contact with the film can be used.
電離線放射線照射時の膜面温度については、特に制限はないが、ハンドリング性及び面内の性能の均一性から、一般に20〜200℃、好ましくは30〜150℃、最も好ましくは40〜120℃である。膜面温度が該上限値以下であれば、バインダー中の低分子成分の流動性が上昇しすぎて面状が悪化したり、支持体が熱によりダメージを受けたりする問題が生じないので好ましい。また該下限値以上であれば、硬化反応の進行が十分で、膜の耐擦傷性が良好なものとなるので好ましい。 The film surface temperature during irradiation with ionizing radiation is not particularly limited, but is generally 20 to 200 ° C., preferably 30 to 150 ° C., and most preferably 40 to 120 ° C. in view of handling properties and in-plane performance uniformity. It is. If the film surface temperature is not more than the above upper limit value, the fluidity of the low molecular component in the binder is excessively increased and the surface state is not deteriorated, and the problem that the support is damaged by heat does not occur. Moreover, if it is more than this lower limit, the curing reaction proceeds sufficiently and the film has good scratch resistance, which is preferable.
電離放射線の種類については、特に制限はなく、X線、電子線、紫外線、可視光、赤外線などが挙げられるが、紫外線が広く用いられる。例えば塗膜が紫外線硬化性であれば、紫外線ランプにより10mJ/cm2〜1000mJ/cm2の照射量の紫外線を照射して各層を硬化するのが好ましい。照射の際には、前記エネルギーを一度に当ててもよいし、分割して照射することもできる。特に塗膜の面内での性能ばらつきを少なくする点からは、2〜8回程度に分割して照射することも好ましい。 There is no restriction | limiting in particular about the kind of ionizing radiation, Although an X-ray, an electron beam, an ultraviolet-ray, visible light, infrared rays etc. are mentioned, an ultraviolet-ray is used widely. For example, if the coating film is UV curable, it is to cure each layer by irradiating an irradiation amount of ultraviolet rays of 10mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 by an ultraviolet lamp preferred. When irradiating, the energy may be applied at once, or divided and irradiated. In particular, from the viewpoint of reducing the performance variation in the surface of the coating film, it is also preferable to irradiate by dividing into about 2 to 8 times.
電離放射線照射後フィルムが前記温度に保たれる時間は、電離放射線照射終了から0.1秒以上300秒以下が好ましく、0.1秒以上10秒以下がより好ましい。フィルムの膜面温度を上記の温度範囲に保つ時間が短すぎると、皮膜を形成する低屈折率層形成用組成物の反応を促進できず、逆に長すぎると設備が大きくなるなどの製造上の問題が生じてしまう。 The time during which the film is kept at the above temperature after irradiation with ionizing radiation is preferably from 0.1 seconds to 300 seconds, more preferably from 0.1 seconds to 10 seconds from the end of irradiation with ionizing radiation. If the time for keeping the film surface temperature of the film within the above temperature range is too short, the reaction of the composition for forming a low refractive index layer that forms a film cannot be promoted. Problem arises.
電離放射線照射時の酸素濃度は3体積%以下であることが好ましく、より好ましくは1%体積以下であり、更に好ましくは0.1%以下である。酸素濃度3体積%以下で電離放射線を照射する工程に対して、その直前又は直後に酸素濃度3体積%以下の雰囲気下で維持する工程を設けることにより、膜の硬化を十分に促進し、物理強度、耐薬品性に優れた皮膜を形成することができる。 The oxygen concentration at the time of ionizing radiation irradiation is preferably 3% by volume or less, more preferably 1% by volume or less, and still more preferably 0.1% or less. In contrast to the step of irradiating with ionizing radiation at an oxygen concentration of 3% by volume or less, by providing a step of maintaining in an atmosphere at an oxygen concentration of 3% by volume immediately before or immediately after that, the curing of the film is sufficiently promoted, A film excellent in strength and chemical resistance can be formed.
電離放射線による照射の前、照射と同時又は照射後の熱処理工程は、大気雰囲気下で行うことができるが、電離放射線照射時と同様に酸素濃度を低下させて行うことも好ましい。特に、重合開始剤や重合性化合物などの熱安定性が不十分なときは、酸素濃度を低下させて熱処理を行うことで、全硬化工程終了後の膜の強度を強く保つことができる。 The heat treatment step before, simultaneously with or after the irradiation with ionizing radiation can be performed in the atmosphere, but it is also preferable to decrease the oxygen concentration as in the ionizing radiation irradiation. In particular, when the thermal stability of a polymerization initiator, a polymerizable compound, or the like is insufficient, the strength of the film after completion of the entire curing process can be kept strong by performing a heat treatment with a reduced oxygen concentration.
酸素濃度を低下させる手段としては、大気(窒素濃度約79体積%、酸素濃度約21体積%)を別の不活性気体で置換することが好ましく、特に好ましくは窒素で置換(窒素パージ)することである。電離放射線を照射する工程の前に、低酸素濃度の雰囲気下で搬送を行うことによって、塗膜表面及び内部の酸素濃度を有効に低減することができ、硬化を促進することができる。電離放射線照射前の搬送工程における酸素濃度は3体積%以下であることが好ましく、より好ましくは1%体積以下であり、更に好ましくは0.1%以下である。 As a means for reducing the oxygen concentration, it is preferable to replace the atmosphere (nitrogen concentration of about 79% by volume, oxygen concentration of about 21% by volume) with another inert gas, and particularly preferably with nitrogen (nitrogen purge). It is. By carrying it in an atmosphere having a low oxygen concentration before the step of irradiating with ionizing radiation, the oxygen concentration inside the coating film surface and inside can be effectively reduced, and curing can be promoted. The oxygen concentration in the transport step before ionizing radiation irradiation is preferably 3% by volume or less, more preferably 1% volume or less, and still more preferably 0.1% or less.
(鹸化処理)
本発明の反射防止フィルムは、片面に粘着層を設ける等してディスプレイの最表面に配置したり、そのまま偏光板用保護フィルムとして使用される場合には、十分に接着させるためには透明支持体上に含フッ素ポリマーを主体とする最外層を形成した後、鹸化処理を実施することが好ましい。
(Saponification treatment)
When the antireflection film of the present invention is disposed on the outermost surface of a display by providing an adhesive layer on one side, or is used as it is as a protective film for a polarizing plate, it is a transparent support for sufficient adhesion. It is preferable to carry out a saponification treatment after an outermost layer mainly composed of a fluoropolymer is formed thereon.
鹸化処理は、公知の手法、例えば、アルカリ液の中に該フィルムを適切な時間浸漬して実施される。アルカリ液に浸漬した後は、該フィルムの中にアルカリ成分が残留しないように、水で十分に水洗したり、希薄な酸に浸漬してアルカリ成分を中和することが好ましい。鹸化処理することにより、最外層を有する側とは反対側の透明支持体の表面が親水化される。親水化された表面は、ポリビニルアルコールを主成分とする偏光膜との接着性を改良するのに特に有効である。親水化された表面は、空気中の塵埃が付着しにくくなるため、偏光膜と接着させる際に偏光膜と反射防止フィルムの間に塵埃が入りにくく、塵埃による点欠陥を防止するのに有効である。 The saponification treatment is performed by a known method, for example, by immersing the film in an alkali solution for an appropriate time. After being immersed in the alkaline solution, it is preferable to sufficiently wash with water or neutralize the alkaline component by dipping in a dilute acid so that the alkaline component does not remain in the film. By saponification treatment, the surface of the transparent support opposite to the side having the outermost layer is hydrophilized. The hydrophilized surface is particularly effective for improving the adhesion with a polarizing film containing polyvinyl alcohol as a main component. The hydrophilic surface makes it difficult for dust in the air to adhere to it, making it difficult for dust to enter between the polarizing film and the antireflective film when bonded to the polarizing film, and is effective in preventing point defects caused by dust. is there.
鹸化処理は、最外層を有する側とは反対側の透明支持体の表面の水に対する接触角が40゜以下になるように実施することが好ましい。更に好ましくは30゜以下、特に好ましくは20゜以下である。 The saponification treatment is preferably carried out so that the contact angle of water on the surface of the transparent support opposite to the side having the outermost layer is 40 ° or less. More preferably, it is 30 ° or less, particularly preferably 20 ° or less.
アルカリ鹸化処理の具体的手段としては、以下の(1)及び(2)の2つの手段から選択することができる。汎用のトリアセチルセルロースフィルムと同一の工程で処理できる点で(1)が優れているが、反射防止フィルム面まで鹸化処理されるため、表面がアルカリ加水分解されて膜が劣化する点、鹸化処理液が残ると汚れになる点が問題になり得る。その場合には、特別な工程となるが、(2)が優れる。 Specific means for the alkali saponification treatment can be selected from the following two means (1) and (2). (1) is superior in that it can be processed in the same process as a general-purpose triacetyl cellulose film, but since the surface of the antireflection film is saponified, the surface is alkali-hydrolyzed and the film deteriorates. The point that it becomes dirty when the liquid remains can be a problem. In that case, although it becomes a special process, (2) is excellent.
(1)透明支持体上に反射防止層を形成後に、アルカリ液中に少なくとも1回浸漬することで、該フィルムの裏面を鹸化処理する。
(2)透明支持体上に反射防止層を形成する前または後に、アルカリ液を該反射防止フィルムの反射防止フィルムを形成する面とは反対側の面に塗布し、加熱、水洗および/または中和することで、該フィルムの裏面だけを鹸化処理する。
(1) After the antireflection layer is formed on the transparent support, the back surface of the film is saponified by immersing it in an alkaline solution at least once.
(2) Before or after the formation of the antireflection layer on the transparent support, the alkaline liquid is applied to the surface of the antireflection film opposite to the surface on which the antireflection film is formed, and is heated, washed and / or washed. By summing, only the back surface of the film is saponified.
本発明において、以下に述べる条件を標準の鹸化条件とするが、偏光板製造工程において一般的に連続処理で鹸化され偏光板に加工された状態の偏光板も本発明の「鹸化後の反射防止フィルムを有する偏光板」と定義する。 In the present invention, the conditions described below are the standard saponification conditions. In general, the polarizing plate in the state of being saponified and processed into a polarizing plate by a continuous treatment in the polarizing plate manufacturing process is also “antireflection after saponification” of the present invention. It is defined as “a polarizing plate having a film”.
鹸化標準条件:反射防止フィルムを以下の工程で処理・乾燥したものとする。
アルカリ浴:1.5mol/dm3水酸化ナトリウム水溶液、55℃で120秒。
第1水洗浴:水道水、60秒。
中和浴:0.05mol/dm3硫酸、30℃−20秒。
第2水洗浴:水道水、60秒。
乾燥:120℃、60秒。
本発明の反射防止フィルムの動摩擦係数は0.03〜0.40であること好ましく、より好ましくは0.03〜0.35以下であり、さらには0.03〜0.30であることが最も好ましい。
Saponification standard conditions: The antireflection film is treated and dried in the following steps.
Alkaline bath: 1.5 mol / dm 3 aqueous sodium hydroxide solution at 55 ° C. for 120 seconds.
First washing bath: tap water, 60 seconds.
Neutralization bath: 0.05 mol / dm 3 sulfuric acid, 30 ° C. for 20 seconds.
Second washing bath: tap water, 60 seconds.
Drying: 120 ° C., 60 seconds.
The dynamic friction coefficient of the antireflection film of the present invention is preferably 0.03 to 0.40, more preferably 0.03 to 0.35 or less, and most preferably 0.03 to 0.30. preferable.
偏光板は、偏光膜の表側および裏側の両面を保護する2枚の保護フィルムで主に構成される。本発明の反射防止フィルムは、偏光膜を両面から挟む2枚の保護フィルムのうち少なくとも1枚に用いることが好ましい。本発明の反射防止フィルムが保護フィルムを兼ねることで、偏光板の製造コストを低減できる。また、本発明の反射防止フィルムを最表層に使用することにより、外光の映り込み等が防止され、耐傷性、防汚性等も優れた偏光板とすることができる。 The polarizing plate is mainly composed of two protective films that protect both the front and back sides of the polarizing film. The antireflection film of the present invention is preferably used for at least one of the two protective films sandwiching the polarizing film from both sides. Since the antireflection film of the present invention also serves as a protective film, the production cost of the polarizing plate can be reduced. Further, by using the antireflection film of the present invention as the outermost layer, reflection of external light and the like can be prevented, and a polarizing plate having excellent scratch resistance, antifouling property and the like can be obtained.
本発明の反射防止フィルムは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)、表面電界ディスプレイ(SED)のような画像表示装置に適用することができる。特に好ましくは液晶表示装置(LCD)に用いられる。本発明の反射防止フィルムは透明支持体を有しているので、透明支持体側を画像表示装置の画像表示面に接着して用いられる。 The antireflection film of the present invention is used in image display devices such as liquid crystal display devices (LCD), plasma display panels (PDP), electroluminescence displays (ELD), cathode ray tube display devices (CRT), and surface electric field displays (SED). Can be applied. It is particularly preferably used for a liquid crystal display (LCD). Since the antireflection film of the present invention has a transparent support, the transparent support side is adhered to the image display surface of the image display device.
本発明の反射防止フィルムは、偏光膜の表面保護フィルムの片側として用いた場合、ツイステットネマチック(TN)、スーパーツイステットネマチック(STN)、バーティカルアライメント(VA)、インプレインスイッチング(IPS)、オプティカリーコンペンセイテットベンドセル(OCB)等のモードの透過型、反射型、または半透過型の液晶表示装置に好ましく用いることができる。 The antireflection film of the present invention, when used as one side of the surface protective film of the polarizing film, is twisted nematic (TN), super twisted nematic (STN), vertical alignment (VA), in-plane switching (IPS), optical It can be preferably used for a transmissive, reflective, or transflective liquid crystal display device of a mode such as a curry compensate bend cell (OCB).
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、部とあるのは質量部を意味する。 In order to describe the present invention in detail, examples will be described below, but the present invention is not limited to these examples. In addition, with a part means a mass part.
(防眩層用塗布液の調製)
以下の組成で塗布液を調製した。
PET−30 44.0g
ビスコート360 44.0g
イルガキュア127 3.0g
6μm架橋アクリル−スチレン粒子分散液(30%) 26.4g
6μm架橋アクリル粒子分散液(30%) 9.9g
SP−13 0.2g
メチルイソブチルケトン(MIBK) 16.1g
メチルエチルケトン(MEK) 40.4g
(Preparation of coating solution for antiglare layer)
A coating solution was prepared with the following composition.
PET-30 44.0g
Viscoat 360 44.0g
Irgacure 127 3.0g
6μm cross-linked acrylic-styrene particle dispersion (30%) 26.4 g
6 μm cross-linked acrylic particle dispersion (30%) 9.9 g
SP-13 0.2g
Methyl isobutyl ketone (MIBK) 16.1 g
Methyl ethyl ketone (MEK) 40.4g
上記塗布液を孔径30μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して防眩層用塗布液を調製した。上記防眩層用塗布液において硬化後のマトリックスの屈折率は1.51であった。 The coating solution was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 30 μm to prepare a coating solution for an antiglare layer. In the antiglare layer coating solution, the refractive index of the matrix after curing was 1.51.
上記粒子の分散液は攪拌しているMIBK溶液中に下記の粒子を分散液の固形分濃度が30質量%になるまで徐々に加え、30分攪拌して作製した。樹脂粒子は積水化成品工業(株)製を用いた。
6μm架橋アクリル−スチレン粒子:屈折率1.56(アクリル/スチレン比:3/7)
6μm架橋アクリル粒子:屈折率1.50
The above dispersion of particles was prepared by gradually adding the following particles to the stirring MIBK solution until the solid concentration of the dispersion reached 30% by mass and stirring for 30 minutes. Resin particles manufactured by Sekisui Plastics Co., Ltd. were used.
6 μm crosslinked acrylic-styrene particles: refractive index 1.56 (acrylic / styrene ratio: 3/7)
6 μm crosslinked acrylic particles: refractive index 1.50
(無機微粒子分散液の調製)
(分散液A−1の調製)
シリカゾル(シリカ、MEK−ST−L、平均粒径45nm、固形分濃度30%、日産化学社製)の500部に対してアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン20部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水を9部加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加した。最終的に固形分が20質量%になるように調節して分散液A−1を調製した。
(Preparation of inorganic fine particle dispersion)
(Preparation of dispersion A-1)
1. 500 parts of silica sol (silica, MEK-ST-L, average particle size 45 nm, solid content concentration 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) 20 parts acryloyloxypropyltrimethoxysilane and diisopropoxyaluminum ethyl acetate After adding 5 parts and mixing, 9 parts of ion-exchanged water was added. After reacting at 60 ° C. for 8 hours, the mixture was cooled to room temperature, and 1.8 parts of acetylacetone was added. Finally, dispersion A-1 was prepared by adjusting the solid content to 20% by mass.
(分散液A−2の調製)
シリカゾル(シリカ、MEK−ST、平均粒径15nm、固形分濃度30%、日産化学社製)の500部に対してアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン20部、およびジイソプロポキシアルミニウムエチルアセテート1.5部加え混合した後に、イオン交換水を9部を加えた。60℃で8時間反応させた後に室温まで冷却し、アセチルアセトン1.8部を添加した。最終的に固形分が20質量%になるように調節して分散液A−2を調製した。
含フッ素ポリマー(1)
(Preparation of dispersion A-2)
20 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane and 1.5 parts of diisopropoxyaluminum ethyl acetate with respect to 500 parts of silica sol (silica, MEK-ST, average particle size 15 nm, solid concentration 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) After addition and mixing, 9 parts of ion exchange water was added. After reacting at 60 ° C. for 8 hours, the mixture was cooled to room temperature, and 1.8 parts of acetylacetone was added. Finally, a dispersion A-2 was prepared by adjusting the solid content to 20% by mass.
Fluoropolymer (1)
(含フッ素ポリマー(1)の合成)
内容量100mlのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル40ml、ヒドロキシエチルビニルエーテル14.7gおよび過酸化ジラウロイル0.55gを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン(HFP)25gをオートクレーブ中に導入して65℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が65℃に達した時点の圧力は5.4kg/cm2であった。該温度を保持し8時間反応を続け、圧力が3.2kg/cm2に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。さらにこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから2回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー28gを得た。次に該ポリマーの20gをN,N−ジメチルアセトアミド100mlに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド11.4gを滴下した後、室温で10時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることにより含フッ素ポリマー(1)を19g得た。得られたポリマーの質量平均分子量は3.1万であり、屈折率は1.421であった。
(Synthesis of fluoropolymer (1))
Into a stainless steel autoclave with a stirrer of 100 ml, 40 ml of ethyl acetate, 14.7 g of hydroxyethyl vinyl ether and 0.55 g of dilauroyl peroxide were charged, and the inside of the system was deaerated and replaced with nitrogen gas. Furthermore, 25 g of hexafluoropropylene (HFP) was introduced into the autoclave and the temperature was raised to 65 ° C. The pressure when the temperature in the autoclave reached 65 ° C. was 5.4 kg / cm 2 . The reaction was continued for 8 hours while maintaining the temperature, and when the pressure reached 3.2 kg / cm 2 , the heating was stopped and the mixture was allowed to cool. When the internal temperature dropped to room temperature, unreacted monomers were driven out, the autoclave was opened, and the reaction solution was taken out. The obtained reaction solution was poured into a large excess of hexane, and the polymer was precipitated by removing the solvent by decantation. Further, this polymer was dissolved in a small amount of ethyl acetate and reprecipitated twice from hexane to completely remove the residual monomer. After drying, 28 g of polymer was obtained. Next, 20 g of the polymer was dissolved in 100 ml of N, N-dimethylacetamide, and 11.4 g of acrylic acid chloride was added dropwise under ice cooling, followed by stirring at room temperature for 10 hours. Ethyl acetate was added to the reaction solution, washed with water, the organic layer was extracted and concentrated, and the resulting polymer was reprecipitated with hexane to obtain 19 g of a fluoropolymer (1). The obtained polymer had a mass average molecular weight of 31,000 and a refractive index of 1.421.
(低屈折率層用塗布液の調製)
上記のようにして得られた含フッ素ポリマー(1)を7.6g、DPHAを1.4g、分散液A−1を2.4g、光重合開始剤(イルガキュア907(商品名)、チバガイギー社製)0.46g、メチルエチルケトン190g、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート48gを添加、攪拌の後、孔径5μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液Ln1を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer)
7.6 g of the fluoropolymer (1) obtained as described above, 1.4 g of DPHA, 2.4 g of the dispersion A-1, a photopolymerization initiator (Irgacure 907 (trade name), manufactured by Ciba Geigy Corporation) ) 0.46 g, methyl ethyl ketone 190 g, and propylene glycol monomethyl ether acetate 48 g were added. After stirring, the mixture was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 5 μm to prepare a coating solution Ln1 for a low refractive index layer.
なお、上記で使用した化合物を以下に示す。
PET−30:ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物[日本化薬(株)製]、
ビスコート360:エチレンオキシド変性した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]、
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]、
SP−13:フッ素系の界面活性剤(MEKの10質量%溶液として溶解した後に使用した。)
The compounds used above are shown below.
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 Chemicals]
Irgacure 127: Polymerization initiator [Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.],
DPHA: a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate [manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.]
SP-13: Fluorine-based surfactant (used after dissolving as a 10% by mass solution of MEK)
(防眩層の塗設)
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)をロール形態から巻き出して、前記防眩層用塗布液を使用し特開2006−122889号明細書実施例1記載のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下酸素濃度約0.1%で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量100mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ巻き取った。防眩層の膜厚は14μmとなるように塗布量を調整した。
(Coating of antiglare layer)
An 80 μm-thick triacetyl cellulose film (TAC-TD80U, manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) is unwound from a roll form, and the coating solution for the antiglare layer is used in Example 1 of JP-A-2006-122889. The die-coating method using the slot die described above was applied at a conveyance speed of 30 m / min, dried at 60 ° C. for 150 seconds, and further air-cooled metal halide lamp with an oxygen concentration of about 0.1% under a nitrogen purge at 160 W / cm. using (manufactured by eye graphics Co., Ltd.), intensity 400 mW / cm 2, was wound to cure the coating layer by an irradiation dose of 100 mJ / cm 2. The coating amount was adjusted so that the film thickness of the antiglare layer was 14 μm.
(低屈折率層の塗設)
上記防眩層を塗設したトリアセチルセルロースフィルムを再び巻き出して、上記低屈折率層用塗布液Ln1を前記のスロットダイを用いたダイコート法で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、90℃で75秒乾燥の後、窒素パージ下酸素濃度0.01〜0.1%で240W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量240mJ/cm2の紫外線を照射し、厚さ100nmの低屈折率層を形成し、巻き取り、防眩性反射防止フィルム試料1を作成した。
(Coating of low refractive index layer)
Unwind the triacetyl cellulose film coated with the antiglare layer again, and apply the coating solution Ln1 for the low refractive index layer under the condition of a conveyance speed of 30 m / min by the die coating method using the slot die. After drying at 90 ° C. for 75 seconds, using an air-cooled metal halide lamp (produced by Eye Graphics Co., Ltd.) with an oxygen concentration of 0.01 to 0.1% under a nitrogen purge, irradiation of 400 mW / cm 2 and irradiation An ultraviolet ray having an amount of 240 mJ / cm 2 was irradiated to form a low-refractive index layer having a thickness of 100 nm, and wound to prepare antiglare antireflection film sample 1.
(反射防止フィルムの鹸化処理)
得られた反射防止フィルムを以下の鹸化標準条件で処理・乾燥した。
アルカリ浴:1.5mol/dm3水酸化ナトリウム水溶液、55℃で120秒。
第1水洗浴:水道水、60秒。
中和浴:0.05mol/dm3硫酸、30℃−20秒。
第2水洗浴:水道水、60秒。
乾燥:120℃、60秒。
(Saponification treatment of antireflection film)
The obtained antireflection film was treated and dried under the following saponification standard conditions.
Alkaline bath: 1.5 mol / dm 3 aqueous sodium hydroxide solution at 55 ° C. for 120 seconds.
First washing bath: tap water, 60 seconds.
Neutralization bath: 0.05 mol / dm 3 sulfuric acid, 30 ° C. for 20 seconds.
Second washing bath: tap water, 60 seconds.
Drying: 120 ° C., 60 seconds.
(反射防止フィルムの評価)
上記の鹸化済みの反射防止フィルムを用いて以下の評価を行った。
(Evaluation of antireflection film)
The following evaluation was performed using the saponified antireflection film.
(評価1)白化の評価
反射防止フィルム試料の低屈折率層とは反対側の面に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、低屈折率層の白化を以下の基準で評価した。
A:注意深く見ても、白化が全く見えない。もしくは、僅かに白化が見えるが、表面をこすっても面状に変化がない。
B:注意深く見ると、僅かに白化が見え、表面をこすると面状が変化する。
C:一目見ただけで白化が視認でき、表面をこすると面状が変化する。
(Evaluation 1) Evaluation of whitening Oil-based black ink was applied to the surface of the antireflective film sample opposite to the low refractive index layer and visually observed with reflected light, and the whitening of the low refractive index layer was evaluated according to the following criteria. .
A: Even if you look carefully, no whitening is visible. Or although whitening is seen slightly, even if the surface is rubbed, there is no change in surface shape.
B: When looked carefully, whitening is slightly seen, and when the surface is rubbed, the surface shape changes.
C: Whitening can be visually recognized at first glance, and the surface shape changes when the surface is rubbed.
(評価2)消しゴム耐擦傷性評価
ラビングテスターを用いて、以下の条件で擦りテストを行った。
評価環境条件:25℃、60%RH。
擦り材:試料と接触するテスターの擦り先端部(1cm×1cm)にプラスチック消しゴム{(株)トンボ鉛筆製“MONO”}を固定した。
移動距離(片道):4cm、
擦り速度:2cm/秒、
荷重:250g/cm2、
先端部接触面積:1cm×1cm。
擦り回数:50往復。
上記方法により試験し、こすり終えた反射防止フィルム試料の低屈折率層とは反対側の面に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、こすり部分の傷を、以下の基準で評価した。
A:非常に注意深く見ても、全く傷が見えない。
B:弱い傷が見える。
C:一目見ただけで分かる傷がある。
(Evaluation 2) Eraser scratch resistance evaluation A rubbing test was conducted using a rubbing tester under the following conditions.
Evaluation environmental conditions: 25 ° C., 60% RH.
Rubbing material: A plastic eraser {"MONO" manufactured by Dragonfly Pencil Co., Ltd.) was fixed to the rubbing tip (1 cm x 1 cm) of the tester in contact with the sample.
Travel distance (one way): 4cm
Rubbing speed: 2 cm / second,
Load: 250 g / cm 2 ,
Tip contact area: 1 cm × 1 cm.
Number of rubbing: 50 reciprocations.
The antireflective film sample tested by the above method and rubbed is coated with oily black ink on the surface opposite to the low refractive index layer, visually observed with reflected light, and scratches on the rubbed part are evaluated according to the following criteria: did.
A: Even if you look very carefully, no scratches are visible.
B: A weak wound is visible.
C: There is a scratch that can be seen at first glance.
(評価3)積分反射率の測定
積分反射率の測定は、フィルムの透明支持体面(低屈折率層とは反対側の面)をサンドペーパーで粗面化した後に黒色インクで光吸収処理(380〜780nmにおける透過率が10%未満)し、裏面反射をなくした状態のものを測定サンプルとして用いた。分光光度計“V−550”[日本分光(株)製]にアダプター“ILV−471”を装着して、380〜780nmの波長領域において、積分反射率を黒色の台上にて測定し、450〜650nmの平均反射率を算出し、反射防止性を評価した。
(Evaluation 3) Measurement of Integral Reflectance Integral reflectivity was measured by roughening the transparent support surface of the film (the surface opposite to the low refractive index layer) with sandpaper, followed by light absorption treatment with black ink (380 A sample with a transmittance at 780 nm of less than 10%) and no back reflection was used as a measurement sample. A spectrophotometer “V-550” (manufactured by JASCO Corporation) is equipped with an adapter “ILV-471”, and an integrated reflectance is measured on a black table in a wavelength region of 380 to 780 nm. An average reflectance of ˜650 nm was calculated, and antireflection properties were evaluated.
(評価4)相分離による面状均一性の評価
反射防止フィルム試料の低屈折率層とは反対側の面に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、低屈折率層の面状均一性を以下の基準で評価した。
A:注意深く見ても、面状にムラが全く見えない。
B:注意深く見ると、僅かにムラが見える。
C:一目見ただけでムラが視認できる。
(Evaluation 4) Evaluation of surface uniformity by phase separation Oil-based black ink is applied to the surface of the antireflective film sample opposite to the low refractive index layer, and the surface shape of the low refractive index layer is visually observed with reflected light. The uniformity was evaluated according to the following criteria.
A: Even if you look carefully, you can see no unevenness on the surface.
B: Slight unevenness can be seen when looking carefully.
C: Unevenness can be visually recognized at a glance.
(反射防止フィルム試料2〜69の作製・評価)
反射防止フィルム試料1の作製において、低屈折率層用塗布液Ln1を、表1〜6に示すLn2〜Ln69のように変更したこと以外は反射防止フィルム試料1と同様にして反射防止フィルム試料2〜69を作製した。評価結果を表1〜6に示す。表中のシリカと含フッ素ポリマーの数値は塗膜中の固形分濃度(質量%)である。また屈折率は低屈折率層の屈折率を示し、これらは含フッ素ポリマーと光硬化性アクリレートモノマーの固形分比を変えることで制御したものである。なお下記表において、シリカの欄にある数値は低屈折率層の全固形分に対するシリカ微粒子の含有量(質量%)である。
(Preparation and evaluation of antireflection film samples 2 to 69)
In the production of the antireflection film sample 1, the antireflection film sample 2 was prepared in the same manner as the antireflection film sample 1 except that the coating liquid Ln1 for the low refractive index layer was changed to Ln2 to Ln69 shown in Tables 1 to 6. -69 were made. The evaluation results are shown in Tables 1-6. The numerical values of silica and fluorine-containing polymer in the table are the solid content concentration (% by mass) in the coating film. The refractive index indicates the refractive index of the low refractive index layer, and these are controlled by changing the solid content ratio of the fluoropolymer and the photocurable acrylate monomer. In the following table, the numerical value in the column of silica is the content (mass%) of silica fine particles with respect to the total solid content of the low refractive index layer.
上記表に示す結果より、本発明における反射防止フィルムは、白化による故障がなく、十分な反射防止性を有し、また耐擦傷性の良好な塗膜が得られることが分かった。 From the results shown in the above table, it has been found that the antireflection film of the present invention has no failure due to whitening, has sufficient antireflection properties, and provides a coating film with good scratch resistance.
Claims (8)
(A)平均粒径が40〜100nmの中実無機微粒子
(B)平均粒径が1〜30nmの中実無機微粒子
(C)エチレン性不飽和基を含有した光硬化性含フッ素ポリマー
(D)光硬化性アクリレートモノマー
(E)光重合開始剤
前記中実無機微粒子(A)の含有量が前記低屈折率層の全固形分に対して3.5質量%以上13質量%以下であり、前記中実無機微粒子(A)と前記中実無機微粒子(B)の含有量の総和が低屈折率層の全固形分に対して10質量%以上40質量%以下であり、かつ前記低屈折率層の屈折率が1.440以上1.465以下である反射防止フィルム。 On the transparent support, it has an antiglare layer and a low refractive index layer in this order, and the low refractive index layer contains the following components (A), (B), (C), (D) and (E). A cured product of the composition;
(A) Solid inorganic fine particles having an average particle diameter of 40 to 100 nm (B) Solid inorganic fine particles having an average particle diameter of 1 to 30 nm (C) A photocurable fluorine-containing polymer (D) containing an ethylenically unsaturated group Photocurable acrylate monomer (E) photopolymerization initiator The content of the solid inorganic fine particles (A) is 3.5% by mass or more and 13% by mass or less based on the total solid content of the low refractive index layer, The total content of the solid inorganic fine particles (A) and the solid inorganic fine particles (B) is 10% by mass to 40% by mass with respect to the total solid content of the low refractive index layer, and the low refractive index layer The antireflective film whose refractive index is 1.440 or more and 1.465 or less.
一般式1中、Lは炭素数1〜10の連結基を表し、mは0または1を表す。Xは水素原子またはメチル基を表す。Aは任意のビニルモノマーに由来する重合単位を表し、単一成分であっても複数の成分で構成されていてもよい。x、y、zはそれぞれの重合単位のモル%を表し、30≦x≦60、5≦y≦70、0≦z≦65を満たす値を表す。但し、x+y+zは100モル%である。 The antireflection film according to claim 4, wherein the copolymer (P) is represented by the following general formula 1.
In General Formula 1, L represents a linking group having 1 to 10 carbon atoms, and m represents 0 or 1. X represents a hydrogen atom or a methyl group. A represents a polymerization unit derived from an arbitrary vinyl monomer, and may be composed of a single component or a plurality of components. x, y, and z represent mol% of each polymerization unit, and represent values satisfying 30 ≦ x ≦ 60, 5 ≦ y ≦ 70, and 0 ≦ z ≦ 65. However, x + y + z is 100 mol%.
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