JP2010095695A - 低屈折率層形成用硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
(A)下記一般式(1)で示される化合物
[R11=炭素数1〜3のアルキル基、R12=置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、脂環族基又は芳香族基、R13=単結合、メチレン基又はエチレン基、R14及びR15=フッ化メチレン基又は炭素数2〜4のパーフルオロアルキレン基、R17=(メタ)アクリロイル基を有する基、R18=ヘテロ原子を含んでいてもよいP+1価の有機基、m=10〜100、n=5〜50、P=1又は2]、及び、(B)エチレン性不飽和基を2個以上含有しフッ素含量が20質量%以上の、(A)以外の化合物を含有する低屈折率層形成用硬化性組成物。
【選択図】なし
Description
防汚性を付与する方法として、例えば、特許文献1に、(メタ)アクリロイル基を有するポリシロキサンを配合した硬化性組成物記載されているが、油性マーカーの拭き取り性の観点からはさらに改良の余地があった。
本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、屈折率が低く、優れた耐擦傷性、防汚性のみでなく、優れた耐摩耗性をも同時に有する硬化膜を与える硬化性組成物を提供することを目的とする。
1.下記成分(A)及び(B)を含有する低屈折率層形成用硬化性組成物。(A)下記一般式(A−1)で示される化合物
(B)エチレン性不飽和基を2個以上含有しフッ素含量が20質量%以上の、前記(A)以外の化合物
2.下記成分(A)と、成分(B)及び(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種と、成分(D)とを含有する低屈折率層形成用硬化性組成物。(A)下記一般式(A−1)で示される化合物、
(B)エチレン性不飽和基を2個以上含有しフッ素含量が20質量%以上の、前記(A)以外の化合物
(C)エチレン性不飽和基を2個以上有しフッ素を含まない化合物
(D)空洞を有するシリカ粒子
3.前記(B)が、エチレン性不飽和基を2個以上含有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した数平均分子量が5000以上であり、フッ素含量が30質量%以上の重合体を含有する上記1又は2に記載の低屈折率層形成用硬化性組成物。4.上記成分(A)の配合量が、溶剤を除く成分の合計を100質量%としたとき、1〜10質量%である上記1〜3のいずれかに記載の低屈折率層形成用硬化性組成物。5.上記1〜4のいずれかに記載の低屈折率層形成用硬化性組成物を硬化させてなる硬化膜。6.上記5に記載の硬化膜を低屈折率層として含む反射防止膜。
本発明の低屈折率層形成用硬化性組成物(以下、本発明の組成物という)は、(A)パーフルオロポリエーテル基、ポリジアルキルシロキサン基及び2個以上の(メタ)アクリロイル基を含有する化合物を含有することを特徴とする。
低屈折率層を形成するための組成物として、空洞を有するシリカ粒子と硬化性成分、又は、フッ素を含有する硬化成分、或いはこれらの両方で形成することができる。
(1)成分(A)+(B)(実施例1〜9、11〜15に相当)(以下、態様(1)という)
(2)成分(A)+成分(B)及び(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種+成分(D)(実施例1〜12に相当)(以下、態様(2)という)
各成分は、以下の通りである。
(A)パーフルオロポリエーテル基、ポリジアルキルシロキサン基及び2個以上の(メタ)アクリロイル基を含有する化合物
(B)エチレン性不飽和基を2個以上含有しフッ素含量が20質量%以上の、前記(A)以外の化合物
(C)(メタ)アクリロイル基を2個以上含有するフッ素を含有しない化合物
(D)空洞を有するシリカ粒子
(E)ラジカル重合開始剤
(F)有機溶剤
(G)中実シリカ粒子
(H)添加剤
以下、各成分について説明するが、先ず本発明の特徴である成分(A)について説明した後、残りの成分を順次説明する。
本発明の組成物における成分(A)は、パーフルオロポリエーテル基、ポリジアルキルシロキサン基及び2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物である。成分(A)を配合することにより、得られる硬化膜の耐擦傷性、防汚性、さらに耐摩耗性を改善することができる。
mは10〜100の整数であり、好ましくは10〜80の整数である。mが10より小さいと、塗膜を形成した際に十分な耐擦傷性が得られないおそれがあり、100より大きいと、溶剤への溶解性が損なわれるおそれがある。
nは5〜50の整数であり、好ましくは10〜30の整数である。nが5より小さいと、十分な防汚性能が得られないおそれがあり、50より大きいと、溶剤への溶解性が損なわれるおそれがある。
R13はそれぞれ独立に単結合、メチレン基又はエチレン基である。
R14及びR15はそれぞれ独立にフッ化メチレン基又は炭素数2〜4のパーフルオロアルキレン基であり、好ましくは、パーフルオロエチレン基、パーフルオロプロピレン基である。
R17は、(メタ)アクリロイル基を有する基であり、好ましくは、2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する基であり、より具体的には、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ペンタ(メタ)アクリレート又はトリペンタエリスリトールヘプタアクリレート等から水酸基を除いた構造に由来する基である。
(a)下記一般式(Aa)
OCN−R12−NCO (Ab)
[式(Ab)中、R12は式(1)で定義した通りである。]
とを反応させる工程。
(b)上記(a)で得られた化合物と下記一般式(Ac)
HO−R13−R14−O−(R15O)n−R14−R13−OH (Ac)
[式(Ac)中、R13、R14、R15及びnは式(1)で定義した通りである。]で示されるパーフルオロポリエーテルジオールを反応させる工程。
(c)上記(b)で得られた化合物とジイソシアネート化合物(Ad1)又はトリイソシアネート化合物(Ad2)を反応させる工程。
(d)上記(c)で反応させる化合物がジイソシアネート化合物(Ad1)の場合は、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ペンタ(メタ)アクリレート等の、水酸基及び2個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(De1)を、上記(c)で反応させる化合物がトリイソシアネート化合物(Ad2)である場合は、ヒドロキシエチル(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ペンタ(メタ)アクリレート等の、水酸基及1個以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物(Ae2)を反応させる工程。
また、上記一般式(Ac)で示されるパーフルオロポリエーテルジオールの市販品の例としては、Fluorolink D10H、Fluorolink D10H(ソルベイソレクシス社製)等が挙げられる。
尚、成分(D)空洞を有するシリカ粒子を配合しない場合(上記態様(1)に相当)には、成分(A)の配合量は少な目でよい。
本発明の組成物における成分(B)は、分子内にフッ素原子を有することにより、硬化膜を低屈折率にし、得られる硬化膜の防汚性を向上させることができる。
分子内にラジカル重合可能なエチレン性不飽和基を有していることにより、組成物中の他のラジカル重合性化合物と架橋することができ、より耐擦傷性に優れた硬化膜が得られる。
成分(B)中のフッ素含量が20質量%に満たないと得られる硬化膜の屈折率が高くなるおそれがある。なお、フッ素含量の上限は70質量%である。フッ素含量が70質量%を超えると溶剤に対する溶解性が低下し、組成物の塗布性が悪化するおそれがある。この様な理由で、フッ素含量の上限は60質量%以下であることが好ましい。
成分(B)としては、(B−1)フッ素含有(メタ)アクリルエステル類及び(B−2)エチレン性不飽和基含有含フッ素重合体が挙げられる。
フッ素含有(メタ)アクリルエステル類(B−1)の具体例としては、パーフルオロ−1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルヘプタデカフルオロノネニルペンタエリスリトール、オクタフルオロオクタン−1,6−ジ(メタ)アクリレート、オクタフルオロオクタンジオールと2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルイソシアネート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートとの付加物等が挙げられる。これらは一種単独又は二種以上の組み合わせで使用することができる。
エチレン性不飽和基含有含フッ素重合体(B−2)は、フッ素系オレフィンの重合物である。成分(B−2)により本発明の組成物は反射防止膜用低屈折率材料としての基本性能を発現する。
成分(B−2)は、例えば、水酸基含有含フッ素重合体に、水酸基と反応可能な基及びエチレン性不飽和基を有する化合物を反応させることによって得ることができる。成分(B−2)の添加により、ラジカル重合性(メタ)アクリル化合物と共架橋化することができ、耐擦傷性が向上する。
水酸基と反応可能な基及びエチレン性不飽和基を含有する化合物としては、分子内にエチレン性不飽和基を含有している化合物で、フッ素重合体の水酸基と反応しうる官能基を持っていれば特に制限されるものではない。
また、上記エチレン性不飽和基として、後述する硬化性組成物をより容易に硬化させることができることから、(メタ)アクリロイル基を有する化合物がより好ましい。
このような化合物としては、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロイルクロライド、無水(メタ)アクリル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2−(メタ)アクリロイルオキシプロピルイソシアネート、1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートの一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
尚、イソシアネート基を有する(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば昭和電工(株)製 商品名 カレンズMOI、AOI、BEI等が挙げられる。
ジイソシアネートの例としては、2,4−トリレンジイソシアネ−ト、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネア−ト)、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサンが好ましい。
尚、水酸基含有多官能(メタ)アクリレートの市販品としては、例えば、大阪有機化学(株)製 商品名 HEA、日本化薬(株)製 商品名 KAYARAD DPHA、PET−30、東亞合成(株)製 商品名 アロニックス M−215、M−233、M−305、M−400等として入手することができる。
水酸基含有含フッ素重合体は、好ましくは、下記構造単位(a)、(b)及び(c)を含んでなる。
(a)下記式(1)で表される構造単位。
(b)下記式(2)で表される構造単位。
(c)下記式(3)で表される構造単位。
上記式(1)において、R1及びR2のフルオロアルキル基としては、トリフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロシクロヘキシル基等の炭素数1〜6のフルオロアルキル基が挙げられる。また、R2のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基等の炭素数1〜6のアルキル基が挙げられる。
これらの中でも、ヘキサフルオロプロピレンとパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)又はパーフルオロ(アルコキシアルキルビニルエーテル)がより好ましく、これらを組み合わせて用いることがさらに好ましい。
また、このような理由により、構造単位(a)の含有率を、水酸基含有含フッ素重合体の全体量に対して、25〜65モル%とするのがより好ましく、30〜60モル%とするのがさらに好ましい。
式(2)において、R4又はR5のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ラウリル基等の炭素数1〜12のアルキル基が挙げられ、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等が挙げられる。
また、このような理由により、構造単位(b)の含有率を、水酸基含有含フッ素重合体の全体量に対して、20〜60モル%とするのがより好ましく、30〜60モル%とするのがさらに好ましい。
式(3)において、R7のヒドロキシアルキル基としては、2−ヒドロキシエチル基、2−ヒドロキシプロピル基、3−ヒドロキシプロピル基、4−ヒドロキシブチル基、3−ヒドロキシブチル基、5−ヒドロキシペンチル基、6−ヒドロキシヘキシル基が挙げられる。
また、水酸基含有ビニル単量体としては、上記以外にも、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、カプロラクトン(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等を用いることができる。
また、このような理由により、構造単位(c)の含有率を、水酸基含有含フッ素重合体の全体量に対して、5〜40モル%とするのがより好ましく、5〜30モル%とするのがさらに好ましい。
水酸基含有含フッ素重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリシロキサン構造や、乳化作用を有するモノマーに由来する構造等を含んで構成することもできる。
水酸基含有含フッ素重合体は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで、テトラヒドロフランを溶剤として測定したポリスチレン換算数平均分子量が5,000〜500,000であることが好ましい。この理由は、数平均分子量が5,000未満になると、水酸基含有含フッ素重合体の機械的強度が低下する場合があるためであり、一方、数平均分子量が500,000を超えると、後述する硬化性組成物の粘度が高くなり、薄膜コーティングが困難となる場合があるためである。
また、このような理由により、水酸基含有含フッ素重合体のポリスチレン換算数平均分子量を10,000〜300,000とするのがより好ましく、10,000〜100,000とするのがさらに好ましい。
本発明の組成物における成分(C)エチレン性不飽和基を2個以上有しフッ素を含まない化合物は、得られる硬化膜におけるマトリクスを構成する成分であり、成膜性を高め、優れた耐擦傷性、有機溶剤耐性を有する硬化膜を与える。成分(C)は、上記態様(1)の本発明の組成物では任意添加成分であり、上記態様(2)では成分(B)及び(C)からなる群から選択される成分のうちの一つである。
成分(C)は、エチレン性不飽和基を2個以上有しフッ素を含まない化合物であれば特に限定されないが、(メタ)アクリロイル基を2個以上有する多官能(メタ)アクリルエステル類であることが好ましい。
本発明の組成物における成分(D)は中空シリカ粒子及び多孔質シリカ粒子等の粒子内に空洞を有するシリカ粒子である。シリカ粒子が空洞を有することにより得られる硬化膜の屈折率を低く抑えることができる。耐擦傷性に優れることから成分(D)としては、中空シリカ粒子が好ましい。成分(D)は、上記態様(2)の本発明の組成物では必須成分であるが、上記態様(1)では任意添加成分である。
中空シリカ粒子の数平均粒径は、1〜100nmの範囲内であることが好ましく、5〜80nmの範囲内であることがより好ましい。粒径は、透過型電子顕微鏡により測定する。1nm未満では、屈折率が高くなるおそれがあり、100nmを超えると硬化膜の透明性が低下するおそれがある。
本発明に用いられるラジカル重合開始剤(E)としては、例えば、熱的に活性ラジカル種を発生させる化合物(熱重合開始剤)、及び放射線(光)照射により活性ラジカル種を発生させる化合物(放射線(光)重合開始剤)等の、汎用されているものを挙げることができ、放射線(光)重合開始剤が好ましい。
本発明の組成物は、塗膜の厚さを調節するために、有機溶剤で希釈して用いることが通常である。例えば、反射防止膜や被覆材として用いる場合の粘度は、通常0.1〜50,000mPa・秒/25℃であり、好ましくは、0.5〜10,000mPa・秒/25℃である。
本発明の組成物には、上記(D)空洞を有するシリカ粒子と共に(上記態様(1)及び(2)の場合)、又は単独で(態様(1)の場合)(G)中実シリカ粒子を配合してもよい。中実シリカ粒子は屈折率において中実シリカ粒子に劣るが、得られる硬化膜に耐擦傷性を付与することができる。
中実シリカ粒子は、公知のものを用いることができ、上記(D)空洞を有するシリカ粒子と同様の数平均粒径を有しているものが好ましく、また、その形状も球状に限らず不定形であってもよい。また、固形分が5〜40質量%のコロイダルシリカが好ましい。
本発明の組成物には、本発明の目的や効果を損なわない範囲において、シリカ粒子以外の無機粒子、光増感剤、熱重合開始剤、重合禁止剤、重合開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、シランカップリング剤、顔料、染料、スリップ剤等の添加剤をさらに含有させることも好ましい。
特に無機粒子は塗膜強度を改善するために有効であり、添加する場合は数平均粒径1〜100nmの範囲であることが好ましく、球形、数珠状、不定形粒子を用いることができ、かつ内部構造に空隙を有する多孔質、中空粒子も用いることができる。用いることができる無機粒子としては、無機酸化物又はフッ化物が好ましく、例えばアルミナ、チタニア、ジルコニア、フッ化マグネシウム等が挙げられる。また、これらの無機粒子の表面は任意の有機基で表面変性されていてもよく、(メタ)アクリル基で変性することにより、硬化性組成物との相溶性が向上し、かつ硬化時に他の硬化性組成物と共架橋することが可能となり、硬化膜の耐擦傷性を改良することが可能である。
この理由は、照射光量が0.01J/cm2未満となると、硬化不良が生じる場合があるためであり、一方、照射光量が10J/cm2を超えると、硬化時間が過度に長くなる場合があるためである。
本発明の硬化膜は、上記本発明の組成物を硬化させてなることを特徴とする。
本発明の硬化膜は、屈折率が低く、耐擦傷性及び防汚性に優れると同時に耐摩耗性にも優れ、反射防止膜の最外層となる低屈折率層として有用である。
水酸基含有含フッ素重合体の合成
内容積1.0リットルの電磁攪拌機付きステンレス製オートクレーブを窒素ガスで十分置換した後、酢酸エチル600g、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)138.5g、エチルビニルエーテル37.5g、ヒドロキシエチルビニルエーテル45.9g、過酸化ラウロイル1.5g、アゾ基含有ポリジメチルシロキサン(VPS1001(商品名)、和光純薬工業(株)製)9.0g及びノニオン性反応性乳化剤(ER−30(商品名)、旭電化工業(株)製)45gを仕込み、ドライアイス−メタノールで−50℃まで冷却した後、再度窒素ガスで系内の酸素を除去した。
次いで、この系に、2−メタクリロイルオキシエチルイソシアネート13.4gを添加し、溶液が均一になるまで攪拌した後、ジブチルチンジラウレート0.1gを添加して反応を開始し、系の温度を55〜65℃に保持し5時間攪拌を継続することにより、エチレン性不飽和基含有含フッ素重合体のMIBK溶液を得た。
この溶液をアルミ皿に2g秤量後、150℃のホットプレート上で5分間乾燥、秤量して固形分含量を求めたところ、15.0質量%であった。
特定有機化合物(S1)(シリカ粒子の表面変性剤)の製造
乾燥空気中、メルカプトプロピルトリメトキシシラン23.0部、ジブチルスズジラウレート0.5部からなる溶液に対し、イソホロンジイソシアネート60.0部を攪拌しながら50℃で1時間かけて滴下後、70℃で3時間攪拌した。これに新中村化学製NKエステルA−TMM−3LM−N(ペンタエリスリトールトリアクリレート60質量%とペンタエリスリトールテトラアクリレート40質量%とからなる。このうち、反応に関与するのは、水酸基を有するペンタエリスリトールトリアクリレートのみである。)202.0部を30℃で1時間かけて滴下後、60℃で3時間加熱攪拌することで特定有機化合物(S1)を得た。
生成物の赤外吸収スペクトルは原料中のメルカプト基に特徴的な2550cm−1の吸収ピーク及びイソシアネート基に特徴的な2260cm−1の吸収ピークが消失し、新たに、[−O−C(=O)−NH−]基及び[−S−C(=O)−NH−]基中のカルボニルに特徴的な1660cm−1のピーク及びアクリロイル基に特徴的な1720cm−1のピ−クが観察され、重合性不飽和基としてのアクリロイル基と[−S−C(=O)−NH−]基、[−O−C(=O)−NH−]基を共に有する特定有機化合物が生成していることを示した。
アクリル変性中空シリカ粒子の製造
製造例2で合成した特定有機化合物(S1)3.0部、中空シリカ粒子(JX1009SIV、メチルイソブチルケトンゾル、触媒化成工業製)137部(固形分30.1部)、イオン交換水0.1部、0.05mol/Lの希硫酸0.01部の混合液を、80℃、3時間攪拌後、オルト蟻酸メチルエステル1.4部を用いて粒子分散液D−1を得た。D−1の固形分含量を求めたところ、25質量%であった。
このシリカ系粒子の平均粒子径は、50nmであった。ここで、平均粒子径は透過型電子顕微鏡により測定した。
実施例1
製造例1で製造したエチレン性不飽和基含有含フッ素重合体のMIBK溶液を100g(成分(B−2)の固形分として15g)、ペンタエリスリトールトリアクリレート(PET−30、日本化薬製)(成分(C))を7g、中空シリカ粒子のMIBKゾル(ELCOM JX1009SIV、触媒化成製)を200g(成分(D)の固形分として50g)、トリアクリロイルヘプタデカフルオロノネニルペンタエリスリトール(LINC−3A、共栄社化学製)((成分(B−1))20g、光重合開始剤として、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]−フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン(イルガキュア127、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)(成分(E))3g、合成例1で合成した化合物1(成分(A))を3g及びMIBK2117gを、攪拌機をつけたガラス製セパラブルフラスコに仕込み、室温にて1時間攪拌し均一な硬化性組成物を得た。また、製造例1の方法により固形分濃度を求めたところ4.0質量%であった。
下記表1−1〜1−3に示す組成とした以外は実施例1と同様にして各硬化性組成物を得た。
(1)硬化性組成物塗工用基材の作製
TACフィルム(厚さ50μm)に、調製したハードコート層用組成物をワイヤーバーコータで膜厚6μmとなるように塗工し、オーブン中、80℃で1分間乾燥し、塗膜を形成した。次いで、空気下、高圧水銀ランプを用いて、300mJ/cm2の光照射条件で紫外線を照射し、硬化性組成物塗工用基材を作製した。
上記実施例及び比較例で得られた各硬化性組成物を、ワイヤーバーコータを用いて上記で得られた硬化性組成物塗工用基材のハードコート上に膜厚0.1μmとなるように塗工し、80℃で1分間乾燥し、塗膜を形成した。次いで、窒素気流下、高圧水銀ランプを用いて、600mJ/cm2の光照射条件で紫外線を照射し、反射防止膜を作製した。
上記で得られた各硬化膜について、屈折率、耐擦傷性、耐摩耗性及び防汚性を測定又は評価した。結果を表1−1〜1−3に示す。
反射防止膜の裏面を黒色スプレーで塗装し、分光反射率測定装置(大型試料室積分球付属装置150−09090を組み込んだ自記分光光度計U−3410、日立製作所(株)製)により、波長340〜700nmの範囲で反射率を基材側から測定して評価した。具体的には、アルミの蒸着膜における反射率を基準(100%)として、各波長における反射防止用積層体(反射防止膜)の反射率を測定し、そのうち波長550nmにおける光の反射率から、屈折率を算出した。
得られた硬化膜を、スチールウール(ボンスターNo.0000、日本スチールウール(株)製)を学振型摩擦堅牢度試験機(AB-301、テスター産業(株)製)に取りつけ、硬化膜の表面を荷重200gの条件で10回繰り返し擦過し、当該硬化膜の表面における傷の発生の有無を目視で確認し、下記評価基準に従って評価した。結果を表1−1〜1−3に示す。
◎:硬化膜に傷が発生しない。
○:硬化膜の剥離や傷の発生がほとんど認められないか、あるいは硬化膜にわずかな細い傷が認められる。
△:硬化膜全面に筋状の傷が認められる。
×:硬化膜の剥離が生じる。
得られた硬化膜を、ベンコットM−3(旭化成製)を学振型摩擦堅牢度試験機(AB-301、テスター産業(株)製)に取りつけ、硬化膜の表面を荷重500gの条件で50回繰り返し擦過し、当該硬化膜の表面における傷の発生の有無を、目視で確認し、下記評価基準に従って評価した。結果を表1−1〜1−3に示す。
◎:硬化膜に傷が発生しない。
○:硬化膜にわずかな色目変化が認められる。
△:硬化膜に強い色目変化が認められる。
×:硬化膜に傷、剥離が生じる。
得られた硬化膜を、イソプロパノールを染込ませたベンコットM−3(旭化成製)を学振型摩擦堅牢度試験機(AB-301、テスター産業(株)製)に取りつけ、硬化膜の表面を荷重500gの条件で50回繰り返し擦過し、当該硬化膜の表面における傷の発生の有無を目視で確認し、下記評価基準に従って評価した。結果を表1−1〜1−3に示す。
◎:硬化膜に傷が発生しない。
○:硬化膜にわずかな色目変化が認められる。
△:硬化膜に強い色目変化が認められる。
×:硬化膜に傷、剥離が生じる。
得られた反射防止膜表面の約0.25cm2(0.5cm×0.5cm)を油性染料インキタイプのマーキングペン(ゼブラ(株)製、商品名:マッキー)で隙間なく塗りこむ。30秒間自然乾燥させた後、マーカーで塗りこんだ箇所を不織布(ベンコット)で拭き取る。さらに同じ箇所を油性マーカーで塗り込み、同様に拭き取りを繰り返し行い、油性インキが拭き取れなくなるまで行った。油性インキを拭き取ることができた繰り返し回数を数え、下記評価基準に従って評価した。結果を表1−1〜1−3に示す。
◎:5回以上繰返し拭取れる
○:3〜4回拭取れる
△:1〜2回拭取れる
×:1回も拭取れない
ペンタエリスリトールトリアクリレート:PET−30、日本化薬(株)
エチレン性不飽和基含有含フッ素重合体:製造例1で製造
フッ素アクリレート:トリアクリロイルヘプタデカフルオロノネニルペンタエリスリトール、製品名:LINC−3A、共栄社化学(株)
中空シリカ粒子:ELCOM JX−1009SIV、触媒化成工業(株)、平均粒子径50nm、製造例3でアクリル変性させたもの
中実シリカ粒子:MEK−ST−L、日産化学(株)、平均粒子径40nm
化合物1:合成例1で合成
化合物2:合成例2で合成
化合物3:合成例3で合成
化合物4:合成例4で合成
イルガキュア127:チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製
サイラプレーンFM0721:チッソ株式会社製、メタクリロキシ基含有ポリジメチルシロキサン
TEGO Rad2500:Tego社製、ポリエーテルアルキル基含有シリコーンアクリレート
オプツールDAC:ダイキン株式会社製、パーフルオロポリエーテル基含有ウレタンアクリレート
これに対し、従来のスリップ剤化合物を含有する比較例では、屈折率は実施例と同等であるが、耐擦傷性、耐摩耗性、防汚性のいずれにも劣っている。また、比較例5では、シロキサン基を有さずパーフルオロポリエーテル基を有する化合物(オプツールDAC)と、ポリジメチルシロキサンモノオールである化合物(サイラプレーンFM0421)とを配合したが、耐擦傷性、耐摩耗性、防汚性共に実施例より劣っていることがわかる。
本発明で得られる硬化膜は、反射防止膜の低屈折率層として有用である。
Claims (6)
- 下記成分(A)及び(B)を含有する低屈折率層形成用硬化性組成物。
(A)下記一般式(1)で示される化合物
[式(1)中、R11はそれぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基であり、R12は置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、脂環族基又は芳香族基であり、R13はそれぞれ独立に単結合、メチレン基又はエチレン基であり、R14及びR15はそれぞれ独立にフッ化メチレン基又は炭素数2〜4のパーフルオロアルキレン基であり、R17は(メタ)アクリロイル基を有する基であり、R18はヘテロ原子を含んでいてもよいp+1価の有機基であり、mは10〜100の整数であり、nは5〜50の整数であり、pは1又は2である。]
(B)エチレン性不飽和基を2個以上含有しフッ素含量が20質量%以上の、前記(A)以外の化合物 - 下記成分(A)と、成分(B)及び(C)からなる群から選ばれる少なくとも1種と、成分(D)とを含有する低屈折率層形成用硬化性組成物。
(A)下記一般式(1)で示される化合物、
[式(1)中、R11はそれぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基であり、R12は置換基を有していてもよい2価の脂肪族基、脂環族基又は芳香族基であり、R13はそれぞれ独立に単結合、メチレン基又はエチレン基であり、R14及びR15はそれぞれ独立にフッ化メチレン又は炭素数2〜4のパーフルオロアルキレン基であり、R17は(メタ)アクリロイル基を有する基であり、R18はヘテロ原子を含んでいてもよいp+1価の有機基であり、mは10〜100の整数であり、nは5〜50の整数であり、pは1又は2である。]
(B)エチレン性不飽和基を2個以上含有しフッ素含量が20質量%以上の、前記(A)以外の化合物
(C)エチレン性不飽和基を2個以上有しフッ素を含まない化合物
(D)空洞を有するシリカ粒子 - 前記(B)が、エチレン性不飽和基を2個以上含有し、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーで測定した数平均分子量が5000以上であり、フッ素含量が30質量%以上の重合体を含有する請求項1又は2に記載の低屈折率層形成用硬化性組成物。
- 上記成分(A)の配合量が、溶剤を除く成分の合計を100質量%としたとき、1〜10質量%である請求項1〜3のいずれか1項に記載の低屈折率層形成用硬化性組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の低屈折率層形成用硬化性組成物を硬化させてなる硬化膜。
- 請求項5に記載の硬化膜を低屈折率層として含む反射防止膜。
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