JP2014169353A - 熱硬化性組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】1度の成膜により2の層を有する積層体を製造することが可能であり、かつヘイズ値の小さい積層体を得るための熱硬化性組成物を提供する。
【解決手段】フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)及びアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)を重合して得られるフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)、芳香環含有環状エーテル化合物(C)及び溶剤(D)を含む組成物であり、各成分を特定量で含有することを特徴とする熱硬化性組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱硬化性組成物、それを成膜することにより得られる硬化膜に関する。その硬化膜は1度の成膜により形成される2の層を有する積層体であり、その積層体は反射防止基板または反射防止フィルムとして利用でき、各種の表示装置(ディスプレイ装置)及び窓材に使用される反射防止膜として利用できる。
現在、マルチメディアの発達に伴い、各種の表示装置において種々の発展が見られている。そして、各種の表示装置のうち、特に、携帯用表示装置を中心に屋外で使用されているものでは、その視認性の向上が益々重要となってきており、大型表示装置においても、より見やすくすることが需要者に要求されており、この事項がそのまま技術課題となっている。
また、各種の窓材のうち、特に、店舗及び自動販売機等の表示用窓材を中心に照明下及び屋外で使用されているものでは、照明及び太陽光の写りこみを低減させること及び視認性を向上させることが益々重要となってきており、この事項がそのまま技術課題となっている。
従来、表示装置の視認性を向上させるための1つの手段として、低屈折率材料から構成される反射防止膜を、表示装置の基材に成膜することが行われており、反射防止膜を形成する方法としては、基材より屈折率の低いフッ素系重合体を有機溶剤に溶解して液状の組成物を調製し、これを基板の表面に塗布することによって反射防止膜を形成する方法が検討されている。例えば、基材の表面にフッ素化アルキルシランを塗布することが提案されている(例えば特許文献1及び特許文献2参照)。しかしながら、1層のみの反射防止膜では反射率低減の効果が小さく、2層以上の積層体を用いることで反射率低減の効果を大きくすることが必要である。2層以上の積層体を用いた反射防止膜は、基材上に、異なった屈折率の層、帯電防止膜、ハードコート層などが形成された積層体であることが多い。従来の製造方法では、基材上に、各層をそれぞれ成膜する工程を繰り返していた。
このような事情から、1度の成膜により形成可能な2の層を有する積層体の製造方法が提案されている。例えば、分子内に水酸基を有するフッ素含有重合体及び金属酸化物粒子を含有する組成物を用いる方法(例えば特許文献3参照)、シリカ粒子及び他の無機粒子を含む2種類以上の無機粒子を含有する組成物を用い、最表層に無機粒子による凹凸を形成する方法(例えば特許文献4参照)、フッ素系化合物により処理されているシリカ微粒子及び高屈折微粒子が分散されている組成物を用い、2種類の微粒子の比重差により偏在を生じさせる方法(例えば特許文献5参照)である。
特開昭61−40845号公報 特開昭64−1527号公報 特開2005−297539号公報 特開2008−70414号公報 特開2007−272132号公報
これら従来の1度の成膜により屈折率の異なる2の層を有する積層体の製造方法においては、2の層のうち少なくとも1の層に微粒子が含まれた積層体であり、微粒子が含まれるとヘイズ値が大きいことが多い。ヘイズ値が大きい積層体を反射防止膜として利用した表示装置及び窓材は、上記積層体を入射光が散乱することで透過光がぼやけ、表示品位が低下するという問題が生じていた。
本発明は、以上のような状況を背景としてなされたものであって、本発明の目的は、1度の成膜により2の層を有する積層体を製造することが可能であり、かつヘイズ値の小さい積層体を得るための熱硬化性組成物を提供することにある。
本発明者は、上記問題点を解決すべく種々検討した結果、フッ素含有ラジカル重合性モノマー及びアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマーを重合させて得られるフッ素含有共重合体、芳香環含有カルボキシル化合物、芳香環含有環状エーテル化合物、並びに溶剤を含む熱硬化性組成物を成膜することによって得られる硬化膜が上記目的を達することができる、1度の成膜により形成可能な2の層を有する積層体であり、かつヘイズ値の小さい積層体となることを見いだし、本発明を完成するに至った。
本発明は以下の構成を有する。
[1] フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)及びアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)を重合して得られるフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)、芳香環含有環状エーテル化合物(C)、並びに溶剤(D)を含む組成物であって、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)100重量部に対して、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が2〜50重量部であり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)100重量部に対して、芳香環含有環状エーテル化合物(C)が10〜400重量部であり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)の合計100重量部に対して、フッ素含有共重合体(A)が20〜150重量部であり、溶剤(D)はフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)を可溶であることを特徴とする熱硬化性組成物。
[2] フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が下記一般式(1)で表される化合物である[1]に記載の熱硬化性組成物。
(式(1)中、Rは水素または炭素数1〜4のアルキルであり;R〜Rはそれぞれ独立に水素またはフッ素であり;n及びnはそれぞれ独立に0〜3の整数であり;n及びnはそれぞれ独立に0〜6の整数であり;R、R、R、R及びRの内少なくとも1つはフッ素である。)
[3] フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート及び1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、[1]または[2]に記載の熱硬化性組成物。
[4] アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が下記一般式(2)で表される化合物である[1]〜[3]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
(式(2)中、Rは水素または炭素数1〜4のアルキルであり;R10〜R12はそれぞれ独立に水素または炭素数1〜4のアルキルであり;nは1〜4の整数である。)
[5] アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が、3−(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート及び3−(トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、[1]〜[4]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[6] 芳香環含有カルボキシル化合物(B)が、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)を必須成分として反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(Ba)であって、ポリエステルアミド酸(Ba)が、Xモルのテトラカルボン酸二無水物(ba1)、Yモルのジアミン(ba2)及びZモルの多価ヒドロキシ化合物(ba3)を、下記式(3)及び式(4)の関係が成立するような比率で反応させて得られる、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
0.2≦Z/Y≦8.0・・・(3)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5 ・・・(4)
[7] ポリエステルアミド酸(Ba)が、下記一般式(5)及び(6)で示される構成単位を有する、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
(式(5)及び(6)中、R13はテトラカルボン酸二無水物(ba1)残基であり、R14はジアミン(ba2)残基であり、R15は多価ヒドロキシ化合物(ba3)残基である。)
[8] ポリエステルアミド酸(Ba)が、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)、多価ヒドロキシ化合物(ba3)及び1価アルコール(ba4)を必須成分として反応させることにより得られる反応生成物である、[6]または[7]に記載の熱硬化性組成物。
[9] テトラカルボン酸二無水物(ba1)が、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物及びエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)から選択される1種以上である、[6]〜[8]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[10] ジアミン(ba2)が、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン及びビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンから選択される1種以上である、[6]〜[9]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[11] 多価ヒドロキシ化合物(ba3)が、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール及び1,8−オクタンジオールから選択される1種以上である、[6]〜[10]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[12] 1価アルコール(ba4)が、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル及び3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンから選択される1種以上である、[6]〜[11]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[13] ポリエステルアミド酸(Ba)が、更にスチレン−無水マレイン酸共重合体(
ba5)を反応させて得られたポリエステルアミド酸(Ba)である、[6]〜[12]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[14] ポリエステルアミド酸(Ba)の重量平均分子量が1,000〜50,000である、[6]〜[13]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[15] 芳香環含有カルボキシル化合物(B)が、(メタ)アクリル酸(bb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)を重合して得られる共重合体(Bb)であって、(メタ)アクリル酸(bb1)100重量部に対して芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)が、100〜1,900重量部である、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[16] 芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)が、ベンジル(メタ)アクリレート及びN−フェニルマレイミドから選択される1種以上である、[15]に記載の熱硬化性組成物。
[17] 共重合体(Bb)の重量平均分子量が1,000〜100,000である、[15]または[16]に記載の熱硬化性組成物。
[18] 芳香環含有環状エーテル化合物(C)が、下記一般式(7)で示される構造を有し、かつ1分子当り少なくとも2個のエポキシを有するグリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)である、[1]〜[17]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
(式(7)中、R16は水素またはメチルである。)
[19] グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)が、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、及び2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンから選択される1種以上である、[18]に記載の熱硬化性組成物。
[20] 芳香環含有環状エーテル化合物(C)が、環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)を重合して得られる共重合体(Cb)であって、環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)100重量部に対して芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)が、25〜900重量部である、[1]〜[17]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[21] 環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)が、グリシジル(メタ)アクリレート及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上である、[20]に記載の熱硬化性組成物。
[22] 芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)が、ベンジル(メタ)アクリレート及びN−フェニルマレイミドから選択される1種以上である、[20]または[21]に記載の熱硬化性組成物。
[23] 共重合体(Cb)の重量平均分子量が1,000〜100,000である、[20]〜[22]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[24] フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が2,2,2−テトラフルオロエチルメタクリレートであり、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートであり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)がポリエステルアミド酸(Ba)及び共重合体(Bb)から選択される1種以上であり、芳香環含有環状エーテル化合物(C)がグリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)及び共重合体(Cb)から選択される1種以上である、[1]〜[23]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
[25] フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が2,2,2−テトラフルオロエチルメタクリレートであり、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートであり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)がポリエステルアミド酸(Ba)であり、テトラカルボン酸無水物(ba1)が3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物であり、ジアミン(ba2)が3,3’−ジアミノジフェニルスルホンであり、多価ヒドロキシ化合物(ba3)が1,4−ブタンジオールであり、1価アルコール(ba4)がベンジルアルコールであり、芳香環含有環状エーテル化合物(C)が2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、または、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンである、[24]に記載の熱硬化性組成物。
[26] [1]〜[25]のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物の成膜により得られ、低屈折率層及び高屈折率層の2層構造を有する積層体。
[27] [26]に記載の積層体からなる反射防止膜を有する基板。
[28] [26]に記載の積層体からなる反射防止膜を有するフィルム。
[29] [26]に記載の積層体を有する表示素子。
[30] [26]に記載の積層体を有する窓材。
本明細書中、「成膜」とは、「塗布、乾燥及び硬化」を意味する。「1度の成膜」とは「1回の塗布、1回の乾燥、及び1回の硬化」を意味する。「2の層」とは「2つの層」を意味する。
本明細書中、「屈折率」とは、断らない限り「光の波長が589nmの場合の屈折率」を表す。
本明細書中、「反射率を制御しようとする光の波長領域」とは可視領域に限定されず、紫外及び赤外等の波長領域を含めた波長領域の内、反射率制御を目的とする光の波長領域である。例えば、後述の実施例においては光の波長が380〜780nmである可視領域を意味する。
本明細書中、「低屈折率層」とは、「基材より屈折率が小さい層」を意味する。例えば、後述の実施例においては屈折率が1.20〜1.50である層を意味する。
本明細書中、高屈折率層とは、基材より屈折率が大きい層を意味する。例えば、後述の実施例においては屈折率が1.53〜1.80である層を意味する。
本明細書中、反射防止膜とは、基材に成膜することより基材単独に比べて反射率を小さくする膜を意味する。
本明細書中、反射率低減効果とは、硬化膜を基材に成膜することにより基材単独に比べて反射率を小さくする効果を意味する。本明細書中、反射低減特性とは、基材に成膜することより基材単独に比べて反射率を小さくする膜の特性を意味する。反射率を小さくするほど反射率低減特性が良好であることを意味する。
本明細書中、アクリル酸とメタクリル酸の一方または両者を示すために「(メタ)アクリル酸」のように表記することがある。また同様にアクリレートとメタクリレートの一方または両者を示すために「(メタ)アクリレート」のように表記することがある。
本発明の熱硬化性組成物によれば、1度の成膜によって2の層を有し、ヘイズ値の小さい積層体が得られる。
本発明の実施例の硬化膜を示す図(写真)である。 比較例の硬化膜を示す図(写真)である。
<1.本発明の熱硬化性組成物>
本発明の熱硬化性組成物は、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)及びアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)のフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)、芳香環含有環状エーテル化合物(C)、並びに溶剤(D)を含有する。フッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)、芳香環含有環状エーテル化合物(C)及び溶剤(D)はそれぞれ1種類でも2種類以上でもよい。
芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)の量は、上記積層体の2層分離性及びヘイズ特性の良好な積層体を形成する観点から、芳香環含有カルボキシル化合物(B)100重量部に対して芳香環含有環状エーテル化合物(C)が、10〜400重量部であり、20〜200重量部であることがより好ましい。
フッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)の量は、上記積層体の反射率を制御しようとする光の波長領域での反射率低減効果を高めるために適する膜厚を形成する観点から、芳香環含有カルボキシル
化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)の合計100重量部に対してフッ素含有共重合体(A)が、20〜150重量部であり、40〜100重量部であることがより好ましい。
<1−1.フッ素含有共重合体(A)>
本発明のフッ素含有共重合体(A)は、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)及びアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)を重合して得られる共重合体である。
<1−1−1.フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)>
上記フッ素含有共重合体(A)において、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)は1種類でも2種類以上でもよい。
上記フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)は、下記一般式(1)で表される化合物である。
(式(1)中、Rは水素または炭素数1〜4のアルキルであり;R〜Rはそれぞれ独立に水素またはフッ素であり;n及びnはそれぞれ独立に0〜3の整数であり;n及びnはそれぞれ独立に0〜6の整数であり;R、R、R、R及びRの内少なくとも1つはフッ素である。)
上記式(1)中、Rは水素またはメチルであることが好ましく、n及びnはそれぞれ独立に0〜2であることが好ましく;n及びnはそれぞれ独立に0、1、2、4または6であることが好ましく;R、R、R、R及びRの内、3〜12個がフッ素であることが好ましい。
本発明で用いられるフッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)としては、例えば、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5−トクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7−ドデカフルオロヘプチル(メタ)アクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオ
ロブチル(メタ)アクリレート、及び1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
これらの中でも芳香環含有カルボキシル化合物(B)との相溶性が良好であり、2層分離性の良好な熱硬化性組成物を与える2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレートが好ましく、2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
<1−1−2.アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)>
上記フッ素含有共重合体(A)において、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)は1種類でも2種類以上でもよい。
上記アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)は、下記一般式(2)で表される化合物である。
(式(2)中、Rは水素または炭素数1〜4のアルキルであり;R10〜R12はそれぞれ独立に水素または炭素数1〜4のアルキルであり;nは1〜4の整数である。)
式(2)中、Rは水素またはメチルであることが好ましく;R10〜R12はそれぞれ独立に水素または炭素数1または2のアルキルであることが好ましく;nは3であることが好ましい。)
アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)の添加量は、上記積層体の低屈折率層の屈折率制御及び、上記積層体の耐薬品性の観点から、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)100重量部に対してアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が、2〜50重量部であり、5〜20重量部であることがより好ましい。
アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)としては、例えば、3−(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3−(トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3−(トリプロポキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、3−(トリイソプロポキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート、及び3−(トリブトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
これらの中でも、耐薬品性の良好な熱硬化性組成物を与える3−(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート及び3−(トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートが好ましく、3−(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
<1−2.芳香環含有カルボキシル化合物(B)>
本発明の芳香環含有カルボキシル化合物(B)は、化合物中に芳香環及びカルボキシル
を有する化合物である。芳香環含有カルボキシル化合物(B)の種類は特に限定されないが、光透過性が良好であり、かつ入手が容易なものとして、例えば、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)を必須成分として反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(Ba)、並びに(メタ)アクリル酸(bb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)の共重合体(Bb)を挙げることができる。
<1−2−1.ポリエステルアミド酸(Ba)>
上記ポリエステルアミド酸(Ba)はテトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)を必須成分として反応させることにより得られる。
(ba1)、(ba2)及び(ba3)を反応させる際の各化合物のモル比は、後述するポリエステルアミド酸(Ba)の製造方法に記載の通りである。
<1−2−1−1.テトラカルボン酸二無水物(ba1)>
上記テトラカルボン酸二無水物(ba1)は芳香環を有するテトラカルボン酸二無水物(ba1)である。テトラカルボン酸二無水物(ba1)としては、例えば、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4ージカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物、及びエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)(商品名;TMEG−100、新日本理化株式会社製)を挙げることができる。
これらの中でも光透過性の良好なポリエステルアミド酸(Ba)を与える、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物、及びエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)(商品名;TMEG−100、新日本理化株式会社製)が好ましく、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、及び3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物が特に好ましい。
<1−2−1−2.ジアミン(ba2)>
ジアミン(ba2)としては、例えば、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、3,4’−ジアミノジフェニルスルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル][3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル][3−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、及び2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパンを挙げることができる。
これらの中でも光透過性の良好なポリエステルアミド酸(Ba)を与える3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、及びビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンが好ましく、3,3’−ジアミノジフェニルスルホンが特に好ましい。
<1−2−1−3.多価ヒドロキシ化合物(ba3)>
上記多価ヒドロキシ化合物(ba3)としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、重量平均分子量1,000以下のポリ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、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、重量平均分子量1,000以下のポリプロピレングリコール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6−ヘキサンジオール、2,5−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2−ヘプタンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,2,7−ヘプタントリオール、1,2−オクタンジオール、1,8−オクタンジオール、3,6−オクタンジオール、1,2,8−オクタントリオール、1,2−ノナンジオール、1,9−ノナンジオール、1,2,9−ノナントリオール、1,2−デカンジオール、1,10−デカンジオール、1,2,10−デカントリオール、1,2−ドデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ビスフェノールA、ビスフェノールS、ビスフェノールF、ジエタノールアミン、及びトリエタノールアミンを挙げることができる。
これらの中でもポリエステルアミド酸(Ba)の重合反応に用いる溶剤(ba6)への溶解性が良好なエチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、及び1,8−オクタンジオールが好ましく、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、及び1,6−ヘキサンジオールが特に好ましい。
<1−2−1−4.1価アルコール(ba4)>
本発明では、ポリエステルアミド酸(Ba)の製造の際に、1価のアルコール(ba4)を用いることができる。1価のアルコール(ba4)としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピ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メチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、フェノール、ボルネオール、マルトール、リナロール、テルピネオール、ジメチルベンジルカルビノール、及び3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンを挙げることができる。
これらの中でもイソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンが好ましい。これらを使用してできるポリエステルアミド酸(Ba)、フッ素含有共重合体(A)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)との相溶性、及び最終製品である熱硬化性組成物の反射率の低減性を考慮すると、1価のアルコールにはベンジルアルコールの使用がより好ましい。
<1−2−1−5.スチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5)>
また、本発明に用いることのできるポリエステルアミド酸(Ba)は、酸無水物基を3個以上有する化合物を添加して合成反応を行ってもよい。酸無水物基を3個以上有する化合物としては、例えば、スチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5)を挙げることができる。スチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5)を構成する各成分の比率については、スチレン/無水マレイン酸のモル比が0.5〜4、好ましくは1〜3であり、具体的には、約1、約2または約3がより好ましく、約1または約2がさらに好ましく、約1が特
に好ましい。
スチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5)としては、例えば、SMA3000P、SMA2000P及びSMA1000P(いずれも商品名、川原油化株式会社製)の市販品を挙げることができる。
これらの中でも耐熱性及び耐アルカリ性が良好なSMA1000Pが特に好ましい。
<1−2−2.共重合体(Bb)>
本発明で用いることのできる共重合体(Bb)は、(メタ)アクリル酸(bb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)を重合して得られる共重合体である。
<1−2−2−1.芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)>
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)は、1分子中に、少なくとも1つの芳香環を含有し、かつ少なくとも1つのラジカル重合性基を含有する化合物である。
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)の添加量は、上記積層体の高屈折率層の屈折率制御及び、上記積層体の耐薬品性の観点から、(メタ)アクリル酸(bb1)100重量部に対して芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)が、100〜1900重量部であることが好ましく、150〜900重量部であることがより好ましい。
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)としては、例えば、ビニル系芳香環含有ラジカル重合性モノマー及びマレイミド系芳香環含有ラジカル重合性モノマーを挙げることができる。
ビニル系芳香環含有ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、ベンジル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−ヒドロキシスチレン、4−ビニル安息香酸メチル、4−ビニル安息香酸エチル、及び3,5−ジメトキシ−4−ビニル安息香酸エチルを挙げることができる。マレイミド系芳香環含有ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−(2−メチルフェニル)マレイミド、N−(3−メチルフェニル)マレイミド、N−(4−メチルフェニル)マレイミド、及びN−(4−ヒドロキシフェニル)マレイミドを挙げることができる。
これらの中でも、塗布後の膜厚均一性及び2層分離性が良好となる熱硬化性組成物を与えるベンジル(メタ)アクリレート、スチレン、及びN−フェニルマレイミドが好ましく、ベンジル(メタ)アクリレート及びN−フェニルマレイミドが特に好ましい。
<1−3.芳香環含有環状エーテル化合物(C)>
本発明の芳香環含有環状エーテル化合物(C)は、化合物中に芳香環及び環状エーテルを有する化合物である。芳香環含有環状エーテル化合物(C)の種類は特に制限されないが、入手が容易なものとして、例えば、グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)、並びに環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)の共重合体(Cb)を挙げることができる。
<1−3−1.グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)>
グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)は、下記一般式(7)で示される構造を有し、かつ1分子当り少なくとも2個のエポキシを有する化合物である。
(式(7)中、R16は水素またはメチルである。)
グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、及び2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンを挙げることができる。
これらの中でも上記積層体の高屈折率層の屈折率制御が容易であり、かつ上記積層体の耐薬品性の良好な熱硬化性組成物を与えるビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、及び2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンが好ましく、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、及び2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンが特に好ましい。また、これらのグリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)としては、下記のような市販品を用いることができる。
ビスフェノールA型エポキシ化合物としては、例えば、jER 828、1004、1009(商品名、三菱化学株式会社製)を挙げることができ;ビスフェノールF型エポキシ化合物としては、例えば、jER 806、4005P(商品名、三菱化学株式会社製)を挙げることができ;フェノールノボラック型エポキシ化合物としては、例えば、EPPN−201(商品名、日本化薬株式会社製)、jER 152、154(商品名、三菱化学株式会社製)を挙げることができ;クレゾールノボラック型エポキシ化合物としては、例えば、EOCN−102S、103S、104S、1020(商品名、日本化薬株式会社製)を挙げることができ;ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物としては、例えば、jER 157S65、157S70(商品名、三菱化学株式会社製)を挙げる
ことができ;2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、及び2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンとしては、例えば、テクモアVG3101L(商品名、株式会社プリンテック製)を挙げることができる。
<1−3−2.共重合体(Cb)>
本発明で用いることのできる共重合体(Cb)は、環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)を重合して得られる共重合体である。
<1−3−2−1.環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)>
環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)は、1分子中に、少なくとも1個の環状エーテルを含有し、かつ少なくとも1個のラジカル重合性基を含有する化合物である。
環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)としては、例えば、グリシジル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートを挙げることができる。
これらの中でも、上記積層体の耐薬品性の良好な熱硬化性組成物を与えるグリシジル(メタ)アクリレート及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートが好ましく、グリシジル(メタ)アクリレートが特に好ましい。
<1−3−2−2.芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)>
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)は芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)から選択される1種以上である。
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)の添加量は、上記積層体の高屈折率層の屈折率制御及び、上記積層体の耐薬品性の観点から、環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)100重量部に対して芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)が、25〜900重量部であることが好ましく、40〜400重量部であることがより好ましい。
<1−4.溶剤(D)>
溶剤(D)は、フッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)を溶解する溶剤である。溶剤は1種の単独溶剤でも2種以上の混合溶剤でもよく、2種以上の混合溶剤の場合は、混合溶剤としてフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)を溶解する混合溶剤であればよい。
また溶剤(D)は、沸点が100〜300℃である化合物が好ましい。沸点が100〜300℃である溶剤(D)としては、例えば、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチル、乳酸エチル、オキシ酢酸メチル、オキシ酢酸エチル、オキシ酢酸ブチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、3−オキシプロピオン酸メチル、3−オキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−
エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸メチル、2−オキシプロピオン酸エチル、2−オキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−オキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、2−メトキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−エトキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、ピルビン酸プロピル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、2−オキソブタン酸メチル、2−オキソブタン酸エチル、ジオキサン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、トルエン、キシレン、γ−ブチロラクトン、またはN,N−ジメチルアセトアミド等が挙げられる。
溶剤(D)は、これらの沸点が100〜300℃である溶剤を20重量%以上含有する混合溶剤であってもよい。混合溶剤における、沸点が100〜300℃である溶剤以外の溶剤には、公知の溶剤の1または2以上を用いることができる。
溶剤(D)は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、乳酸エチル及び酢酸ブチルから選ばれる少なくとも1つであると、熱硬化性組成物の塗布均一性及び2層分離性を高める観点からより好ましい。さらに溶剤(D)は、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル及びジエチレングリコールメチルエチルエーテルから選択される1種以上であると、熱硬化性組成物の塗布均一性を高める観点及び人体への安全性の観点からより一層好ましい。
溶剤(D)は、本発明の熱硬化性組成物において、固形分であるフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)が総量で1〜20重量%となるように配合されることが好ましい。
<1−5.添加剤(E)>
本発明の熱硬化性組成物は、塗布均一性、密着性、安定性等の、本発明における熱硬化性組成物の特性を向上させる観点から添加剤(E)を含んでいてもよい。添加物(E)としては、例えばアクリル系、スチレン系、ポリエチレンイミン系またはウレタン系の高分子分散剤、アニオン系、カチオン系、ノニオン系またはフッ素系の界面活性剤、シリコン重合体系塗布性向上剤、シラン系カップリング剤及びアルミニウム系カップリング剤等の密着性向上剤、アルコキシベンゾフェノン類等の紫外線吸収剤、ポリアクリル酸ナトリウム等の凝集防止剤、芳香族含有環状エーテル(C)以外のエポキシ化合物、メラミン化合
物またはビスアジド化合物等の熱架橋剤、有機カルボン酸,フェノ−ル化合物等のエポキシ硬化剤、並びにヒンダ−ド系フェノ−ル等の酸化防止剤が挙げることができる。添加剤(E)を添加する場合、添加量は本発明の目的を損なわない範囲として、添加剤(E)の添加量はフッ素含有共重合体(A)、芳香族含有カルボキシル化合物(B)及び芳香族含有環状エーテル化合物(C)の合計100重量部に対して20重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましい。
添加剤(E)としては、例えば、密着性向上剤として、シラン系カップリング剤である3−グリシジルオキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン及び3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、アルミニウム系カップリング剤であるアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレート、並びにチタネート系カップリング剤であるテトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネートを挙げることができる。
例えば、界面活性剤として、ポリフローNo.45、ポリフローKL−245、ポリフローNo.75、ポリフローNo.90、ポリフローNo.95(いずれも商品名、共栄社化学株式会社)、ディスパーベイク(Disperbyk)161、ディスパーベイク162、ディスパーベイク163、ディスパーベイク164、ディスパーベイク166、ディスパーベイク170、ディスパーベイク180、ディスパーベイク181、ディスパーベイク182、BYK300、BYK306、BYK310、BYK320、BYK330、BYK342、BYK346(いずれも商品名、ビックケミー・ジャパン株式会社)、KP−341、KP−358、KP−368、KF−96−50CS、KF−50−100CS(いずれも商品名、信越化学工業株式会社)、サーフロンS−611、サーフロンSC−101、サ−フロンKH−40(いずれも商品名、AGCセイミケミカル株式会社)、フタージェント222F、フタージェント251、FTX−218(いずれも商品名、株式会社ネオス)、EFTOP EF−351、EFTOP EF−352、EFTOP EF−601、EFTOP EF−801、EFTOP EF−802(いずれも商品名、三菱マテリアル株式会社)、メガファックF−171、メガファックF−177、メガファックF−475、メガファックR−08、メガファックR−30(いずれも商品名、DIC株式会社)、フルオロアルキルベンゼンスルホン酸塩、フルオルアルキルカルボン酸塩、フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル、フルオロアルキルアンモニウムヨージド、フルオロアルキルベタイン、フルオロアルキルスルホン酸塩、ジグリセリンテトラキス(フルオロアルキルポリオキシエチレンエーテル)、フルオロアルキルトリメチルアンモニウム塩、フルオロアルキルアミノスルホン酸塩、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレントリデシルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンラウレート、ポリオキシエチレンオレレート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシエチレンラウリルアミン、ソルビタンラウレート、ソルビタンパルミテート、ソルビタンステアレート、ソルビタンオレエート、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンオレエート、ポリオキシエチレンナフチルエーテル、アルキルベンゼンスルホン酸塩、及びアルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩を挙げることができる。
ヒンダ−ド系フェノ−ル酸化防止剤は、フェノ−ルのOHのオルト位にt−ブチルを有し、さらにアルキル基等の置換基を有していてもよい化合物、及び、パラ位の二価の有機基を介してパラ位で結合する上記化合物の2〜4量体のような公知の化合物が用いられる。市販品としては、例えば、アデカスタブAO−60(商品名、株式会社ADEKA製)
を挙げることができる。
これらの添加剤(E)の中でも、3−グリシジルオキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−グリシジルオキシプロピルメチルジエトキシシラン及び3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン系カップリング剤中から選択される1種以上が添加されると、積層体の密着性を向上させる観点から好ましい。
<1−6.フッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の製造方法>
フッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の重合方法は特に限定されないが、溶剤を用いた溶液中でのラジカル重合が好ましい。重合温度は使用する重合開始剤からラジカルが十分発生する温度であれば特に限定されないが、通常50〜150℃の範囲である。重合時間も特に限定されないが、通常1〜24時間の範囲である。また、当該重合は、加圧、減圧または大気圧のいずれの圧力下でも行うことができる。
<1−6−1.フッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の重合反応に用いる溶剤>
フッ素含有共重合体(A)の重合反応に用いる溶剤(a3)は、使用するフッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)、及び生成するフッ素含有共重合体(A)を溶解する溶剤が好ましい。共重合体(Bb)の重合反応に用いる溶剤(bb3)は、使用する(メタ)アクリル酸(bb1)、芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)、及び生成する共重合体(Bb)を溶解する溶剤が好ましい。共重合体(Cb)の重合反応に用いる溶剤(cb3)は、使用する環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)、芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)、及び生成する共重合体(Cb)を溶解する溶剤が好ましい。
溶剤(a3)、溶剤(bb3)及び溶剤(cb3)としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、アセトン、2−ブタノン、酢酸エチル、酢酸プロピル、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ジオキサン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、及びN,N−ジメチルホルムアミドを挙げることができる。前記溶剤は、これらの1種であってもよいし、これらの2種以上の混合物であってもよい。
これらの中でもプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、及びジエチレングリコールメチルエチルエーテルが好ましい。
<1−6−2.フッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の重合反応に用いる重合開始剤>
フッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の重合には、公知の重合開始剤を用いることができる。フッ素含有共重合体(A)の重合に用いる重合開始剤(a4)、共重合体(Bb)の重合に用いる重合開始剤(bb4)、及び共重合体(Cb)の重合に用いる重合開始剤(cb4)としては、熱によりラジカルを発生する化合物、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系開始剤、及び過酸化ベンゾイル等の過酸化物系開始剤が挙げられる。前記ラジカル重合反応では、生成するフッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の分子量を調節するために、チオグリコール酸等の連鎖移動剤を適量添加してもよい。
<1−6−3.フッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の重量平均分子量>
得られたフッ素含有共重合体(A)、共重合体(Bb)及び共重合体(Cb)の重量平均分子量は1,000〜100,000であることが好ましく、3,000〜20,000がより好ましい。これらの範囲にあれば、塗布後の膜厚均一性及び2層分離性が良好となる。
本明細書中の重量平均分子量は、GPC法(カラム温度:35℃、流速:1mL/min)により求めたポリスチレン換算での値である。標準のポリスチレンには分子量が645〜132,900のポリスチレン(例えば、アジレント・テクノロジー株式会社製のAgilent S−M2−10ポリスチレン較正キットPL2010−0102(商品名))、カラムにはPLgel MIXED−D(商品名、アジレント・テクノロジー株式会社製)を用い、移動相としてTHFを使用して測定することができる。なお、本明細書中の市販品の重量平均分子量はカタログ掲載値である。
<1−7.ポリエステルアミド酸(Ba)の製造方法>
上記ポリエステルアミド酸(Ba)の製造方法は、テトラカルボン酸二無水物(ba1)Xモル、ジアミン(ba2)Yモル、及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)Zモルを溶剤(ba6)中で反応させる。このときX、Y及びZはそれらの間に下記式(1)及び式(2)の関係が成立するような割合に定めることが好ましい。この範囲であれば、ポリエステルアミド酸(Ba)の溶剤(ba6)への溶解性が高く、したがって組成物の塗布性が向上し、結果として2層分離性に優れた積層体を得ることができる。
0.2≦Z/Y≦8.0 ・・・(1)
0.2≦(Y+Z)/X≦1.5 ・・・(2)
(1)式の関係は、好ましくは0.7≦Z/Y≦7.0であり、より好ましくは1.3≦Z/Y≦7.0である。また、(2)式の関係は、好ましくは0.5≦(Y+Z)/X≦1.2であり、更に好ましくは0.7≦(Y+Z)/X≦1.0である。
上記ポリエステルアミド酸(Ba)が、分子末端に酸無水物基を有している場合には、必要により、上述した1価アルコール(ba4)を添加して反応させることができる。1価アルコール(ba4)を添加して反応することにより得られたポリエステルアミド酸(Ba)は、フッ素含有共重合体(A)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)の相溶性が改善されるとともに、それらを含む本発明の硬化性組成物の塗布性が改善される。
反応溶剤は、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)の合計100重量部に対し100重量部以上使用すると、反応がスムーズに進行するので好ましい。反応は40〜200℃で、0.2〜20時間反応させるのがよい。1価アルコールは反応のどの時点で添加してもよい。
反応原料の反応系への添加順序は、特に限定されない。すなわち、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)を同時に反応溶剤に加える方法、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)を反応溶剤中に溶解させた後、テトラカルボン酸二無水物(ba1)を添加する方法、テトラカルボン酸二無水物(ba1)と多価ヒドロキシ化合物(ba3)をあらかじめ反応させた後、その反応生成物にジアミン(ba2)を添加する方法、またはテトラカルボン酸二無水物(ba1)とジアミン(ba2)をあらかじめ反応させた後、その反応生成物に多価ヒドロキシ化合物(ba3)を添加する方法などいずれの方法も用いることができる。
このようにして合成されたポリエステルアミド酸(Ba)は下記一般式(5)及び(6
)からなる構成単位を含み、その末端は原料であるテトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)若しくは多価ヒドロキシ化合物(ba3)に由来する酸無水物基、アミノ基若しくはヒドロキシ基であるか、またはこれら化合物以外の添加物がその末端を構成することが好ましい。一般式(5)及び(6)において、R13はテトラカルボン酸二無水物(ba1)残基であり、好ましくは炭素数2〜30の有機基である。R14はジアミン(ba2)残基であり、好ましくは炭素数2〜30の有機基である。R15は多価ヒドロキシ化合物(ba3)残基であり、好ましくは炭素数2〜20の有機基である。
なお、ここでいう残基とは、(ba1)及び(ba2)によるアミド化反応、並びに(ba1)及び(ba3)によるエステル化反応により生じる残基をいう。
<1−7−1.ポリエステルアミド酸(Ba)の重合反応に用いる溶剤(ba6)>
ポリエステルアミド酸(Ba)を得るための重合反応に用いる溶剤(ba6)として、例えば、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、乳酸エチル、シクロヘキサノン、N−メチル−2−ピロリドン、及びN,N−ジメチルアセトアミドを挙げることができる。
これらの中でもプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシプロピオン酸メチル、及びジエチレングリコールメチルエチルエーテルが好ましい。
上記重合反応に用いる溶剤(ba6)は単独、または2種以上の混合溶剤として使用できる。また、30重量%以下の割合であれば上記溶剤以外に他の溶剤を混合して用いることもできる。
<1−7−2.ポリエステルアミド酸(Ba)の重量平均分子量>
得られたポリエステルアミド酸(Ba)の重量平均分子量は1,000〜50,000であることが好ましく、3,000〜20,000がより好ましい。これらの範囲にあれ
ば、塗布後の膜厚均一性及び2層分離性が良好となる。
<1−8.フッ素含有共重合体(A)、ポリエステルアミド酸(Ba)、共重合体(Bb)、共重合体(Cb)及び熱硬化性組成物の保存>
フッ素含有共重合体(A)、ポリエステルアミド酸(Ba)、共重合体(Bb)、共重合体(Cb)及び熱硬化性組成物は、温度−30〜25℃の範囲で遮光して保存すると、組成物の経時安定性が良好となり好ましい。保存温度が−20〜10℃であれば、析出物もなく一層好ましい。
<1−9.熱硬化性組成物の効果>
本発明の熱硬化性組成物は、これを硬化させて得られる硬化膜について、例えば、硬化膜に対して一般的に求められている良好な反射率低減性、高光透過性、低ヘイズ性、高耐薬品性、下地との高密着性等の各種特性を有する。
本発明の熱硬化性組成物は、1度の成膜により低屈折率層と高屈折率層の2層構造の積層体を作成可能である。かつ上記熱硬化性組成物の1度の成膜により得られる積層体は低ヘイズ性を有する。よって本発明の熱硬化性組成物は、これを用いて得る積層体の製造工程を簡易化でき、かつ表示装置または窓材の品位向上の効果が得られる。
<2.本発明の積層体>
本発明の積層体は、本発明の熱硬化性組成物を1度の成膜をすることにより得られる積層体である。本発明の熱硬化性組成物は、ヘイズ値の小さい積層体を形成することに適しており、積層体の用途としては、反射防止膜が好ましい。
本発明の熱硬化性組成物を1度の成膜をすることにより得られる積層体は、レジスト分野において重合体膜を形成する通常の方法で形成することができ、例えば以下のようにして形成される。
1度の成膜により屈折率の異なる2層の構造を有する積層体が得られるのは、熱硬化性組成物の溶液では全ての成分が溶解しているものが、溶剤の留去とともにフッ素含有共重合体(A)に起因する成分並びに芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)に起因する成分が、表面自由エネルギーの相違により分かれてそれぞれの成分を主成分とする層を形成するからであると考えられる。
1)塗膜の形成
まず、本発明の熱硬化性組成物をスピンコ−ト、ロールコート、スリットコート等の公知の方法により、ガラス等の基板上に塗布し、塗膜を形成する。次に、基板上の熱硬化性組成物の塗膜をホットプレ−トまたはオ−ブンで乾燥する。通常、60〜150℃で1〜10分間乾燥する。基板としては、例えば、白板ガラス、青板ガラス、シリカコート青板ガラス等の透明ガラス基板、ポリカーボネ−ト、ポリエーテルスルホン、ポリエステル、アクリル重合体、塩化ビニール重合体、芳香族ポリアミド重合体、ポリアミドイミド、ポリイミド等の合成重合体製シート、フィルムまたは基板、アルミニウム板、銅板、ニッケル板、ステンレス板等の金属基板、その他セラミック板、光電変換素子を有する半導体基板が挙げられる。これらの基板には所望により、シランカップリング剤等の薬品処理、プラズマ処理、イオンプレーティング、スパッタリング、気相反応法、真空蒸着等の前処理を行うことができる。
2)焼成
基板上の上記膜は、最後に100〜250℃で10〜120分間焼成される。
このようにして得られた所望の積層体は、積層体上に新たな膜を形成させてもよい。新
たな膜は本発明の熱硬化性組成物の成膜により得られる膜でもよく、他の膜でもよい。
つまり、本発明の積層体は、本発明の熱硬化性組成物を成膜することにより得られる膜そのものであってもよく、上記のように他の膜をさらに積層させてもよい。
当該積層体は耐薬品性が高いため、積層体上に新たな膜を形成させる際に、新たな膜を形成する材料に含まれる溶剤で積層体が溶けず、高い光透過性を保つことができる。
本発明の基板は、本発明の熱硬化性組成物を成膜することにより得られる積層体を、上記の基材となる基板が有するものである。本発明の積層体の存在により、本発明の基板は優れた反射防止機能を有する。
本発明のフィルムは、基板は、本発明の熱硬化性組成物を成膜することにより得られる積層体そのものであってもよく、その積層体にさらに他の膜を積層したものであってもよい。本発明のフィルムは、反射防止機能に優れる本発明の積層体を有することから、優れた反射防止機能を有する。
<3.本発明の表示装置>
本発明の表示装置は、前述した本発明の積層体を含む。本発明の表示装置は、公知の表示方式を使用することができる。例えば上記積層体は、ブラウン管ディスプレイ、液晶ディスプレイ及び有機ELディスプレイ等に用いられる。例えば上記表示装置表面の基板またはフィルム上に本発明の積層体を形成する、もしくは本発明の積層体を形成した基板またはフィルムを基板表面として用いることで製作される。
このように、本発明の表示装置は、前述の熱硬化性組成物で形成された、優れた反射率低減性及び低ヘイズ性を有する反射防止膜を有する表示装置とすることができる。なお、この表示装置に用いられる表示方式、表面の基板またはフィルムの種類については特に限定されない。
本発明の表示装置は、前述した熱硬化性組成物を用いて得られる、視認性向上用の反射防止膜としての反射率低減性及び低ヘイズ性に優れた積層体を有することから、高い表示品位を示す。
<4.本発明の窓材>
本発明の窓材は、前述した本発明の積層体を含む。本発明の窓材は、公知の窓材用基材を使用することができる。例えば上記積層体は、高層ビル及び住宅等の建築用窓材、店舗及び自動販売機等の表示用窓材、並びに車両用窓材等に用いられる。例えば上記窓材用基材として使用される基板またはフィルム上に本発明の積層体を形成することで製作される。
このように、本発明の窓材は、前述の熱硬化性組成物で形成された、優れた反射率低減性及び低ヘイズ性を有する反射防止膜を有する窓材とすることができる。なお、この窓材用基材に用いられる基板またはフィルムの種類については特に限定されない。
本発明の窓材は、前述した熱硬化性組成物を用いて得られる、視認性向上用の反射防止膜としての反射率低減性及び低ヘイズ性に優れた積層体を有することから、高い表示品位を示す。
以下、実施例により本発明をさらに説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
合成例、比較合成例、参考例、実施例及び比較例に使用した化合物を、成分毎に記しておく。
フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1):
a1−1:2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート
a1−2:2−(パーフルオロヘキシル)エチルメタクリレート
a1−3:1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピルメタクリレート
比較例用ラジカル重合性モノマー(a1’):
a1’−4:メチルメタクリレート
アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2):
a2−1:3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート
重合反応に用いる溶剤(a3):
a3−1:プロピレングリコールモノメチルエーテル(以下「PGME」と略記)
重合開始剤(a4):
a4−1:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
テトラカルボン酸二無水物(ba1):
ba1−1:3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物(以下「ODPA」と略記)
ジアミン(ba2):
ba2−1:3,3’−ジアミノジフェニルスルホン
多価ヒドロキシ化合物(ba3):
ba3−1:1,4−ブタンジオール
1価アルコール(ba4):
ba4−1:ベンジルアルコール
スチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5):
ba5−1:SMA−1000P(商品名;スチレン・無水マレイン酸共重合体、川原油化株式会社製)
重合反応に用いる溶剤(ba6):
ba6−1:3−メトキシプロピオン酸メチル(以下「MMP」と略記)
ba6−2:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下「PGMEA」と略記)
(メタ)アクリル酸(bb1):
bb1−1:メタクリル酸
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2):
bb2−1:ベンジルメタクリレート
bb2−2:N−フェニルマレイミド
重合反応に用いる溶剤(bb3):
bb3−1:PGME
重合開始剤(bb4):
bb4−1:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca):
Ca−1:テクモアVG3101L(商品名、株式会社プリンテック製)
Ca−2:157S70(商品名、三菱化学株式会社製)
環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1):
cb1−1:グリシジルメタクリレート
cb1−2:3−エチル−3−オキセタニルメチルメタクリレート
芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2):
cb2−1:ベンジルメタクリレート
重合反応に用いる溶剤(cb3):
cb3−1:PGME
重合開始剤(cb4):
cb4−1:2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
溶剤(D):
D−1:PGME
D−2:MMP
D−3:PGMEA
添加剤(E):
E−1:3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(商品名サイラエースS−510、JNC株式会社製)
E−2:サーフロンS−611(商品名、AGCセイミケミカル株式会社製)
比較例用微粒子分散溶液(Z):
Z−1:ZRPGM30WT%−N10(CIKナノテック株式会社製、酸化ジルコニウム微粒子分散溶液、溶剤はPGME、固形分濃度30重量%)
以下合成例、比較合成例、参考例、実施例及び比較例では略称として上記に基づきフッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)を「a1」などと表記する場合があり、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレートを「a1−1」などと表記する場合がある。
[合成例1]フッ素含有共重合体(A−1)の合成
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口及び窒素ガス導入口を備えた500mLの4つ口フラスコに、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)として、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート(a1−1)、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)として3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート(a2−1)、重合反応に用いる溶剤(a3)としてPGME(a3−1)、及び重合開始剤(a4)として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(a4−1)を下記の重量で仕込み、90℃の重合温度で4時間加熱して重合を行った。
a1:a1−1( 90.00g)
a2:a2−1( 10.00g)
a3:a3−1(150.00g)
a4:a4−1( 5.00g)
反応液を室温まで冷却し、フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液を得た。溶液の一部をサンプリングし、GPC分析により重量平均分子量を測定した。その結果、重量平均分子量は5,900であった。
[合成例2]フッ素含有共重合体(A−2)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
a1:a1−1( 80.00g)
a2:a2−1( 20.00g)
a3:a3−1(150.00g)
a4:a4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(A−2)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,500であった。
[合成例3]フッ素含有共重合体(A−3)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
a1:a1−1( 70.00g) 、a1−2( 20.00g)
a2:a2−1( 10.00g)
a3:a3−1(150.00g)
a4:a4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(A−3)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,400であった。
[合成例4]フッ素含有共重合体(A−4)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
a1:a1−1( 70.00g) 、a1−3( 20.00g)
a2:a2−1( 10.00g)
a3:a3−1(150.00g)
a4:a4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(A−3)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,300であった。
[合成例5]比較例用フッ素含有共重合体(A’−5)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
a1:a1−1(100.00g)
a2:なし
a3:a3−1(150.00g)
a4:a4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られた比較例用フッ素含有共重合体(A’−5)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,500であった。
[合成例6]比較例用フッ素含有共重合体(A’−6)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
a1:a1’−4( 90.00g)
a2:a2−1( 10.00g)
a3:a3−1(150.00g)
a4:a4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られた比較例用フッ素含有共重合体(A’−6)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は6,400であった。
[合成例7]ポリエステルアミド酸(Ba−1)の合成
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口及び窒素ガス導入口を備えた1,000mLの4つ口フラスコに、重合反応に用いる溶剤(ba6)として脱水精製したMMP(ba6−1)446.96g、多価ヒドロキシ化合物(ba3)として1,4−ブタンジオール(ba3−1)31.93g、1価アルコール(ba4)としてベンジルアルコール(ba4−1)25.54g、及びテトラカルボン酸二無水物(ba1)としてODPA(ba1−1)183.20gを仕込み、乾燥窒素気流下130℃で3時間攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、ジアミン(ba2)としてDDS(ba2−1)29.33g、及びMMP(ba6−1)183.04gを投入し、20〜30℃で2時間攪拌した後、115℃で1時間攪拌、30℃以下に冷却することにより淡黄色透明なポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液を得た。また、GPCで測定した重量平均分子量は4,200であった。
[合成例8]ポリエステルアミド酸(Ba−2)の合成
温度計、攪拌機、原料投入仕込み口及び窒素ガス導入口を備えた1,000mLの4つ口フラスコに、重合反応に用いる溶剤(ba6)として脱水精製したPGMEA(ba6−2)600.32g、テトラカルボン酸二無水物(ba1)としてODPA(ba1−1)47.68g、スチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5)としてSMA1000P(ba5−1)144.97g、1価アルコール(ba4)としてベンジルアルコール(ba4−1)55.40g、及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)として1,4−ブタンジオール(ba3−1)9.23gを仕込み、乾燥窒素気流下130℃で3時間攪拌した。その後、反応液を25℃まで冷却し、ジアミン(ba2)としてDDS(ba2−1)12.72g、及びPGMEA(ba6−2)29.68gを投入し、20〜30℃で2時間攪拌した後、115℃で1時間攪拌、30℃以下に冷却することにより淡黄色透明
なポリエステルアミド酸(Ba−2)の30重量%溶液を得た。GPCで測定した重量平均分子量は21,000であった。
[合成例9]フッ素含有共重合体(Bb−1)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
bb1:bb1−1( 20.00g)
bb2:bb2−1( 80.00g)
bb3:bb3−1(150.00g)
bb4:bb4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(Bb−1)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は6,800であった。
[合成例10]フッ素含有共重合体(Bb−2)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
bb1:bb1−1( 20.00g)
bb2:bb2−1( 60.00g)、bb2−2( 20.00g)
bb3:bb3−1(150.00g)
bb4:bb4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(Bb−2)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,900であった。
[合成例11]フッ素含有共重合体(Cb−1)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
cb1:cb1−1( 50.00g)
cb2:cb2−1( 50.00g)
cb3:cb3−1(150.00g)
cb4:cb4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(Cb−1)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,800であった。
[合成例12]フッ素含有共重合体(Cb−2)の合成
合成例1と同様にして、下記の成分を下記の重量で仕込み、重合を行った。
cb1:cb1−2( 50.00g)
cb2:cb2−1( 50.00g)
cb3:cb3−1(150.00g)
cb4:cb4−1( 5.00g)
合成例1と同様の処理を行い、得られたフッ素含有共重合体(Cb−2)の40重量%溶液のGPC分析により求めた重量平均分子量は5,900であった。
[参考例1]
撹拌羽根の付いた200mLのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたフッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液、PGME及びMMPを下記の重量で仕込み、室温で5hr撹拌して、均一に溶解させた。次いで、孔径0.2umのメンブランフィルターで濾過して塗布液を調製した。次に、この塗布液をガラス基板上に1,000rpmで10秒間スピンコートした後、ホットプレート上において80℃で3分間プリベークして塗布液を乾燥し塗膜を形成させた。その後、オーブンを用いて230℃で30分間加熱することにより塗膜を硬化させ、膜厚178nmの硬化膜を得た。
このようにして得られた硬化膜について、膜厚及び屈折率を測定した。これらの測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 15.00g
PGME 82.20g
MMP 22.80g
[膜厚及び屈折率の測定方法]
反射分光膜厚計FE−3000(大塚電子株式会社製)を用いて、硬化膜付きガラス基板上の硬化膜の反射率を測定した。測定波長範囲は380〜780nmであり、反射率の干渉スペクトルからnk−Cauchyの理論式にフィッティングすることで膜厚及び屈折率の値を求めた。
[参考例2]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同
様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−2)の40重量%溶液 15.00g
PGME 82.20g
MMP 22.80g
[参考例3]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−3)の40重量%溶液 15.00g
PGME 82.20g
MMP 22.80g
[参考例4]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−4)の40重量%溶液 15.00g
PGME 82.20g
MMP 22.80g
[参考例5]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
比較例用フッ素含有共重合体(A’−5)の40重量%溶液 15.00g
PGME 82.20g
MMP 22.80g
[参考例6]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
比較例用フッ素含有共重合体(A’−6)の40重量%溶液 15.00g
PGME 82.20g
MMP 22.80g
[参考例7]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 20.00g
PGME 93.02g
MMP 9.26g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例8]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 16.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 93.02g
MMP 12.06g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例9]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 12.00g
テクモアVG3101L 2.40g
PGME 91.20g
MMP 14.40g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例10]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 12.00g
テクモアVG3101L 2.40g
PGME 93.02g
MMP 14.86g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例11]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 12.00g
157S70 2.40g
PGME 93.02g
MMP 14.86g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例12]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 12.00g
共重合体(Cb−1)の40重量%溶液 6.00g
PGME 89.42g
MMP 14.86g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例13]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 12.00g
共重合体(Cb−2)の40重量%溶液 6.00g
PGME 89.42g
MMP 14.86g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例14]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 8.00g
テクモアVG3101L 3.60g
PGME 93.02g
MMP 17.66g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例15]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ポリエステルアミド酸(Ba−2)の30重量%溶液 8.00g
テクモアVG3101L 3.60g
PGME 93.02g
PGMEA 17.66g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例16]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
共重合体(Bb−1)の40重量%溶液 9.00g
テクモアVG3101L 2.40g
PGME 87.62g
PGMEA 23.26g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例17]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
共重合体(Bb−1)の40重量%溶液 9.00g
157S70 2.40g
PGME 87.62g
PGMEA 23.26g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例18]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
共重合体(Bb−1)の40重量%溶液 9.00g
共重合体(Cb−1)の40重量%溶液 6.00g
PGME 84.02g
PGMEA 23.26g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例19]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
共重合体(Bb−2)の40重量%溶液 9.00g
テクモアVG3101L 2.40g
PGME 87.62g
PGMEA 23.26g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例20]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
テクモアVG3101L 6.00g
PGME 93.02g
MMP 23.26g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.12g
サーフロンS−611 0.06g
[参考例21]
下記の原料を下記の重量で仕込み、参考例1と同様の方法で調製を行い、参考例1と同様に膜厚及び屈折率を測定した。測定結果を表2に示す。
ZRPGM30WT%−N10 20.00g
PGME 77.20g
PGMEA 22.80g
[実施例1]
撹拌羽根の付いた200mLのセパラブルフラスコを窒素置換し、そのフラスコに、合成例1で得られたフッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液、合成例7で得られたポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液、テクモアVG3101L、PGME、MMP及び3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランを下記の重量で仕込み、室温で5hr撹拌して、均一に溶解させた。次いで、孔径0.2μmのメンブランフィルターで濾過して塗布液を調製した。次に、この塗布液をガラス基板上に350rpmで10秒間スピンコートした後、ホットプレート上において80℃で3分間プリベークして塗布液を乾燥し塗膜を形成させた。その後、オーブンを用いて230℃で30分間加熱することにより塗膜を硬化させ、低屈折率層膜厚78nm、高屈折率層膜厚155nmの2層構造の積層体である硬化膜を得た。
このようにして得られた硬化膜について、2層分離性、膜厚、反射率低減性、光透過性、ヘイズ特性、耐薬品性及び密着性を評価及び測定した。これらの評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 3.00g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 8.00g
テクモアVG3101L 0.60g
PGME 62.95g
MMP 10.59g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[2層分離性の評価方法]
硬化膜付きガラス基板の断面をSEMで観察し、2層構造になっているかを観察した。
2層構造になっている場合を○、2層構造にならず1層構造になっている場合を×1、2層構造にも1層構造にもならない場合を×2とした。2層構造になっている場合のSEMによる断面写真の例を図1に、2層構造にならず1層構造になっている場合のSEMによる断面写真の例を図2にそれぞれ示す。2層構造にも1層構造にもならない場合では、層構造を取らず、平坦な膜を形成しなかった。
[膜厚の測定方法]
反射分光膜厚計FE−3000(大塚電子株式会社製)を用いて、硬化膜付きガラス基板上の硬化膜の反射率を測定した。測定波長範囲は380〜780nmであり、反射率の干渉スペクトルからnk−Cauchyの理論式にフィッティングすることで積層体それぞれの層の膜厚を求めた。
[反射率低減性の評価方法]
反射分光膜厚計FE−3000(大塚電子株式会社製)を用いて、硬化膜付きガラス基板の反射率を測定した。測定波長範囲は380〜780nmであり、測定波長範囲内において最大反射率、最小反射率及び平均反射率を求めた。最大反射率が3.0%以下、かつ最小反射率が2.0%以下、かつ平均反射率が2.5%以下の場合を○、それ以外の場合を×とした。
[光透過性及びヘイズ特性の評価方法]
ヘイズガードプラス(BYKガードナー株式会社製)を用いて、硬化膜付きガラス基板の全光線透過率及びヘイズ値を測定した。共にリファレンスは空気とした。光透過性は、全線透過率が94.4%以上の場合を○、94.3%以下の場合を×とした。ヘイズ特性はヘイズ値が0.20%以下の場合を○、0.21%以上の場合を×とした。
[耐薬品性の評価方法]
得られた硬化膜付きガラス基板に、PGMEを0.1mL垂らし、23℃で1分放置した後にエアーブローでPGMEを乾燥させた。その後蛍光灯下において目視で観察し、硬化膜付きガラス基板に跡が残っていない場合を○、残っている場合を×とした。
[密着性の評価方法]
得られた硬化膜付きガラス基板について、硬化膜のテープ剥離によるゴバン目試験(JIS−K−5600−5−6)を行い、残存数を数えた。残存数/100が、100/100である場合を○、99/100以下である場合を×とした。
[実施例2]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を550rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 70.26g
MMP 14.04g
[実施例3]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例4]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−2)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例5]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−3)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例6]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−4)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例7]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
157S70 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例8]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
共重合体(Cb−1)の40重量%溶液 3.00g
PGME 69.37g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例9]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
共重合体(Cb−2)の40重量%溶液 3.00g
PGME 69.37g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例10]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 5.25g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 4.00g
テクモアVG3101L 1.80g
PGME 75.28g
MMP 16.81g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例11]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を650rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 5.25g
ポリエステルアミド酸(Ba−2)の30重量%溶液 4.00g
テクモアVG3101L 1.80g
PGME 75.28g
PGMEA 16.81g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例12]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 3.75g
共重合体(Bb−1)の40重量%溶液 4.50g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 64.36g
PGMEA 17.33g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例13]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 5.25g
共重合体(Bb−1)の40重量%溶液 4.50g
157S70 1.20g
PGME 72.58g
PGMEA 19.61g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例14]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 5.25g
共重合体(Bb−1)の40重量%溶液 4.50g
共重合体(Cb−1)の40重量%溶液 3.00g
PGME 70.78g
PGMEA 19.61g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[実施例15]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
共重合体(Bb−2)の40重量%溶液 4.50g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 68.47g
PGMEA 18.47g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[比較例1]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を300rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 7.50g
PGME 73.10g
MMP 19.40g
[比較例2]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を300rpmに
変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 2.25g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 15.00g
PGME 82.10g
MMP 10.36g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.09g
[比較例3]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を800rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 4.50g
テクモアVG3101L 3.00g
PGME 71.17g
MMP 18.47g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[比較例4]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
比較例用フッ素含有共重合体(A’−5)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[比較例5]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
比較例用フッ素含有共重合体(A’−6)の40重量%溶液 4.50g
ポリエステルアミド酸(Ba−1)の30重量%溶液 6.00g
テクモアVG3101L 1.20g
PGME 71.17g
MMP 14.27g
3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン 0.06g
[比較例6]
下記の原料を下記の重量で仕込み、実施例1と同様の方法で調製を行い、実施例1と同様に特性を評価及び測定した。ただし、塗布時のスピンコートの回転数を600rpmに変更した。評価及び測定結果を表2に示す。
フッ素含有共重合体(A−1)の40重量%溶液 3.15g
ZRPGM30WT%−N10 14.00g
PGME 71.30g
PGMEA 20.75g
[参考]
参考として、上記参考例、実施例及び比較例に使用したガラス基板単独の反射率、光透
過率及びヘイズ値を測定した。測定結果を表2に示す。
なお、上記参考例、実施例及び比較例の配合量をまとめたものを、それぞれ表3−1、表3−2及び表3−3に記載する。
表2に示した結果から明らかなように、実施例1〜16の硬化膜は、1度の成膜により2の層を持つ積層体を形成可能であり、かつヘイズ特性も優れていることがわかる。
本発明の熱硬化性組成物は、1度の成膜により2の層を持つ積層体を形成可能である点から、多層膜の製造を簡易にすることができ、かつ本発明の熱硬化性組成物より形成される積層体は反射率低減性及びヘイズ特性などの光学材料としての特性にも優れている点から、その積層体は反射防止フィルムまたは反射防止基板として利用でき、各種の表示装置(ディスプレイ装置)及び窓材に使用される反射防止膜として利用できる。

Claims (30)

  1. フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)及びアルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)を重合して得られるフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)、芳香環含有環状エーテル化合物(C)、並びに溶剤(D)を含む組成物であって、フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)100重量部に対して、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が2〜50重量部であり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)100重量部に対して、芳香環含有環状エーテル化合物(C)が10〜400重量部であり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)の合計100重量部に対して、フッ素含有共重合体(A)が20〜150重量部であり、溶剤(D)はフッ素含有共重合体(A)、芳香環含有カルボキシル化合物(B)及び芳香環含有環状エーテル化合物(C)を可溶であることを特徴とする熱硬化性組成物。
  2. フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が下記一般式(1)で表される化合物である請求項1に記載の熱硬化性組成物。
    (式(1)中、Rは水素または炭素数1〜4のアルキルであり;R〜Rはそれぞれ独立に水素またはフッ素であり;n及びnはそれぞれ独立に0〜3の整数であり;n及びnはそれぞれ独立に0〜6の整数であり;R、R、R、R及びRの内少なくとも1つはフッ素である。)
  3. フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が2,2,2−トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート及び1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、請求項1または2に記載の熱硬化性組成物。
  4. アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が下記一般式(2)で表される化合物である請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
    (式(2)中、Rは水素または炭素数1〜4のアルキルであり;R10〜R12はそれぞれ独立に水素または炭素数1〜4のアルキルであり;nは1〜4の整数である。)
  5. アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が、3−(トリメトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレート及び3−(トリエトキシシリル)プロピル(メタ)アクリレートから選択される1種以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  6. 芳香環含有カルボキシル化合物(B)が、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)及び多価ヒドロキシ化合物(ba3)を必須成分として反応させることにより得られるポリエステルアミド酸(Ba)であって、ポリエステルアミド酸(Ba)が、Xモルのテトラカルボン酸二無水物(ba1)、Yモルのジアミン(ba2)及びZモルの多価ヒドロキシ化合物(ba3)を、下記式(3)及び式(4)の関係が成立するような比率で反応させて得られる請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
    0.2≦Z/Y≦8.0・・・(3)
    0.2≦(Y+Z)/X≦1.5 ・・・(4)
  7. ポリエステルアミド酸(Ba)が、下記一般式(5)及び(6)で示される構成単位を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の熱硬化性樹脂組成物。
    (式(5)及び(6)中、R13はテトラカルボン酸二無水物(ba1)残基であり、R14はジアミン(ba2)残基であり、R15は多価ヒドロキシ化合物(ba3)残基で
    ある。)
  8. ポリエステルアミド酸(Ba)が、テトラカルボン酸二無水物(ba1)、ジアミン(ba2)、多価ヒドロキシ化合物(ba3)及び1価アルコール(ba4)を必須成分として反応させることにより得られる反応生成物である、請求項6または7に記載の熱硬化性組成物。
  9. テトラカルボン酸二無水物(ba1)が、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、2,2−[ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)]ヘキサフルオロプロパン二無水物及びエチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)から選択される1種以上である、請求項6〜8のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  10. ジアミン(ba2)が、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン及びビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホンから選択される1種以上である、請求項6〜9のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  11. 多価ヒドロキシ化合物(ba3)が、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール及び1,8−オクタンジオールから選択される1種以上である、請求項6〜10のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  12. 1価アルコール(ba4)が、イソプロピルアルコール、アリルアルコール、ベンジルアルコール、ヒドロキシエチルメタクリレート、プロピレングリコールモノエチルエーテル及び3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンから選択される1種以上である、請求項6〜11のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  13. ポリエステルアミド酸(Ba)が、更にスチレン−無水マレイン酸共重合体(ba5)を反応させて得られたポリエステルアミド酸(Ba)である、請求項6〜12のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  14. ポリエステルアミド酸(Ba)の重量平均分子量が1,000〜50,000である、請求項6〜13のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  15. 芳香環含有カルボキシル化合物(B)が、(メタ)アクリル酸(bb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)を重合して得られる共重合体(Bb)であって、(メタ)アクリル酸(bb1)100重量部に対して芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)が、100〜1,900重量部である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  16. 芳香環含有ラジカル重合性モノマー(bb2)が、ベンジル(メタ)アクリレート及びN−フェニルマレイミドから選択される1種以上である、請求項15に記載の熱硬化性組成物。
  17. 共重合体(Bb)の重量平均分子量が1,000〜100,000である、請求項15または16に記載の熱硬化性組成物。
  18. 芳香環含有環状エーテル化合物(C)が、下記一般式(7)で示される構造を有し、かつ1分子当り少なくとも2個のエポキシを有するグリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)である請求項1〜17のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
    (式(7)中、R16は水素またはメチルである。)
  19. グリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)が、ビスフェノールAノボラック型エポキシ化合物、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、及び2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンから選択される1種以上である、請求項18に記載の熱硬化性組成物。
  20. 芳香環含有環状エーテル化合物(C)が、環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)及び芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)を重合して得られる共重合体(Cb)であって、環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)100重量部に対して芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)が、25〜900重量部である、請求項1〜17のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  21. 環状エーテル含有ラジカル重合性モノマー(cb1)が、グリシジル(メタ)アクリレート及び3−エチル−3−オキセタニルメチル(メタ)アクリレートから選ばれる1種以上である、請求項20に記載の熱硬化性組成物。
  22. 芳香環含有ラジカル重合性モノマー(cb2)が、ベンジル(メタ)アクリレート及びN−フェニルマレイミドから選択される1種以上である、請求項20または21に記載の熱硬化性組成物。
  23. 共重合体(Cb)の重量平均分子量が1,000〜100,000である、請求項20〜22のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  24. フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が2,2,2−テトラフルオロエチルメタクリレートであり、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートであり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)がポリエステルアミド酸(Ba)及び共重合体(Bb)から選択される1種以上であり、芳香環含有環状エーテル化合物(C)がグリシジルフェニルエーテル型多官能エポキシ化合物(Ca)及び共重合体(Cb)から選択される1種以上である、請求項1〜23のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物。
  25. フッ素含有ラジカル重合性モノマー(a1)が2,2,2−テトラフルオロエチルメタクリレートであり、アルコキシシラン含有ラジカル重合性モノマー(a2)が、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートであり、芳香環含有カルボキシル化合物(B)がポリエステルアミド酸(Ba)であり、テトラカルボン酸無水物(ba1)が3,3
    ’,4,4’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物であり、ジアミン(ba2)が3,3’−ジアミノジフェニルスルホンであり、多価ヒドロキシ化合物(ba3)が1,4−ブタンジオールであり、1価アルコール(ba4)がベンジルアルコールであり、芳香環含有環状エーテル化合物(C)が2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンと1,3−ビス[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−1−[4−[1−[4−(2,3−エポキシプロポキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチル]フェノキシ]−2−プロパノールとの混合物、または、2−[4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル]−2−[4−[1,1−ビス[4−([2,3−エポキシプロポキシ]フェニル)]エチル]フェニル]プロパンである、請求項24に記載の熱硬化性組成物。
  26. 請求項1〜25のいずれか一項に記載の熱硬化性組成物の成膜により得られ、低屈折率層及び高屈折率層の2層構造を有する積層体。
  27. 請求項26に記載の積層体からなる反射防止膜を有する基板。
  28. 請求項26に記載の積層体からなる反射防止膜を有するフィルム。
  29. 請求項26に記載の積層体を有する表示素子。
  30. 請求項26に記載の積層体を有する窓材。
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