JP2021143237A - Resin film, method of producing resin film, and display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂膜等に関する。より詳しくは、表示装置の表示手段の表面に設ける樹脂膜等に関する。 The present invention relates to a resin film or the like. More specifically, the present invention relates to a resin film or the like provided on the surface of the display means of the display device.
例えば、液晶パネルを備えた表示装置では、その最外面に偏光フィルムを設けることがある。偏光フィルムは、映り込みを抑制する機能を備えることが望ましい。そのため、外部から照射した光を反射しにくくするための樹脂膜を、低屈折率層として表面側に設けることがある。低屈折率層は、液晶パネルの最表面に位置するため、皮脂Y等からなる付着物が付着しやすい。よって、低屈折率層は、この付着物を容易に拭き取ることができることが望ましい。 For example, in a display device provided with a liquid crystal panel, a polarizing film may be provided on the outermost surface thereof. It is desirable that the polarizing film has a function of suppressing reflection. Therefore, a resin film for making it difficult to reflect light emitted from the outside may be provided on the surface side as a low refractive index layer. Since the low refractive index layer is located on the outermost surface of the liquid crystal panel, deposits made of sebum Y or the like are likely to adhere to it. Therefore, it is desirable that the low refractive index layer can easily wipe off the deposits.
特許文献1には、反射防止フィルムが開示されている。この反射防止フィルムは、透明基材上に設けられたハードコート層を備える。反射防止フィルムは、ハードコート層上に設けられ、かつハードコート層よりも屈折率が低い低屈折率層をさらに備える。低屈折率層は、平均一次粒径が65nm以上85nm以下の中空シリカ微粒子を含む、低屈折率層は、バインダ樹脂と、表面に存在する表面改質剤とをさらに含む。表面改質剤は、ケイ素含有化合物と、フッ素含有化合物とを含む。低屈折率層側から測定した反射防止フィルムの反射Y値は0.3%未満である。低屈折率層の表面に対する耐スチールウール試験を行った場合、傷が確認されない最大荷重が200g/cm2以上である。
特許文献2には、反射防止光学フィルムが開示されている。この反射防止光学フィルムは、少なくとも、ハードコート層とハードコート層の一方の面上に積層された低屈折率層とを有する。低屈折率層のハードコート層側と反対側表面において、カットオフ波長を2.5mmとして、二乗平均平方根粗さRq、十点平均粗さRz及び最大高さ粗さRyをそれぞれ測定する。その結果、Rqが、0.010μm以上0.050μm以下である。また、Rzが、0.050μm以上0.250μm以下である。さらに、Ryが、0.050μm以上0.350μm以下である。 Patent Document 2 discloses an antireflection optical film. This antireflection optical film has at least a hard coat layer and a low refractive index layer laminated on one surface of the hard coat layer. On the surface of the low refractive index layer opposite to the hard coat layer side, the root mean square roughness Rq, the ten-point average roughness Rz, and the maximum height roughness Ry are measured, respectively, with a cutoff wavelength of 2.5 mm. As a result, Rq is 0.010 μm or more and 0.050 μm or less. Further, Rz is 0.050 μm or more and 0.250 μm or less. Further, Ry is 0.050 μm or more and 0.350 μm or less.
近年、低屈折率層に対し、さらなる低反射化が求められている。そのため、低屈折率層に多くの中空シリカ粒子を含有させることがある。
しかしながら、中空シリカ粒子を多く含有させると、付着物が付着した際に目立ちやすい。さらに、拭き取り除去が困難になりやすい。
本発明は、付着物が付着しても付着物が目立ちにくいとともに、付着物を拭き取りやすい樹脂膜等を提供することを目的とする。
In recent years, the low refractive index layer is required to have further low reflection. Therefore, the low refractive index layer may contain many hollow silica particles.
However, if a large amount of hollow silica particles are contained, it tends to be conspicuous when deposits are attached. Furthermore, it tends to be difficult to wipe off.
An object of the present invention is to provide a resin film or the like in which the deposits are inconspicuous even if the deposits adhere and the deposits can be easily wiped off.
本発明の樹脂膜は、樹脂を含むバインダと、バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤と、を有する。撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤は、バインダの表面側に主に分布する。
ここで、撥油性の表面改質剤に対する親油性の表面改質剤の質量配合比は、0.05以上20以下とすることができる。
また、撥油性の表面改質剤に対する親油性の表面改質剤の質量配合比は、1以上20以下とすることができる。
さらに、撥油性の表面改質剤および撥油性の表面改質剤の少なくとも一方は、樹脂と結合する反応性基を有するようにすることができる。
そして、撥油性の表面改質剤は、光重合性基を有するフッ素系化合物にすることができる。
また、撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤のそれぞれは、バインダの表面側に少なくとも一部が露出するようにすることができる。
さらに、樹脂は、含フッ素樹脂を含むようにすることができる。
そして、中空シリカ粒子は、平均一次粒子径が、35nm以上100nm以下にすることができる。
The resin film of the present invention has a binder containing a resin, hollow silica particles distributed in the binder, an oil-repellent surface modifier, and a lipophilic surface modifier. Oil-repellent surface modifiers and lipophilic surface modifiers are mainly distributed on the surface side of the binder.
Here, the mass mixing ratio of the lipophilic surface modifier to the oil-repellent surface modifier can be 0.05 or more and 20 or less.
Further, the mass compounding ratio of the lipophilic surface modifier to the oil-repellent surface modifier can be 1 or more and 20 or less.
Further, at least one of the oil-repellent surface modifier and the oil-repellent surface modifier can have a reactive group that binds to the resin.
The oil-repellent surface modifier can be a fluorine-based compound having a photopolymerizable group.
In addition, at least a part of each of the oil-repellent surface modifier and the lipophilic surface modifier can be exposed on the surface side of the binder.
Further, the resin can be made to contain a fluororesin.
The hollow silica particles can have an average primary particle size of 35 nm or more and 100 nm or less.
また、本発明の樹脂膜は、樹脂を含むバインダと、バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、を有する。バインダの表面は、撥油性の箇所と親油性の箇所とが混在する。 Further, the resin film of the present invention has a binder containing a resin and hollow silica particles distributed in the binder. The surface of the binder is a mixture of oil-repellent parts and lipophilic parts.
そして、本発明の樹脂膜の作成方法は、準備工程と、塗布工程と、硬化工程と、を有する。準備工程は、樹脂膜を作成するための塗布溶液を準備する、塗布工程は、塗布溶液を塗布し塗布膜を作成する。硬化工程は、塗布した塗布膜を硬化させる。塗布溶液は、モノマーおよび/またはオリゴマーと、中空シリカ粒子と、撥油性の表面改質剤と、親油性の表面改質剤と、溶媒と、を含む。モノマーおよび/またはオリゴマーは、重合することで樹脂となる。溶媒は、これらを分散する。 The method for producing a resin film of the present invention includes a preparation step, a coating step, and a curing step. The preparatory step prepares a coating solution for preparing a resin film, and the coating step applies a coating solution to prepare a coating film. The curing step cures the applied coating film. The coating solution contains monomers and / or oligomers, hollow silica particles, an oil-repellent surface modifier, a lipophilic surface modifier, and a solvent. Monomers and / or oligomers are polymerized to form resins. The solvent disperses them.
さらに、本発明の表示装置は、画像の表示を行う表示手段と、表示手段の表面に形成される低屈折率層と、を備える。低屈折率層は、樹脂を含むバインダと、バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤と、を有する。撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤は、バインダの表面側に主に分布する。 Further, the display device of the present invention includes a display means for displaying an image and a low refractive index layer formed on the surface of the display means. The low refractive index layer has a binder containing a resin, hollow silica particles distributed in the binder, and an oil-repellent surface modifier and a lipophilic surface modifier. Oil-repellent surface modifiers and lipophilic surface modifiers are mainly distributed on the surface side of the binder.
そして、本発明の光学部材は、基材と、基材上に設けられる上述した樹脂膜と、を備える。 The optical member of the present invention includes a base material and the above-mentioned resin film provided on the base material.
また、本発明の偏光部材は、光を偏光させる偏光手段と、偏光手段上に設けられる上述した樹脂膜と、を備える。 Further, the polarizing member of the present invention includes a polarizing means for polarizing light and the above-mentioned resin film provided on the polarizing means.
さらに、本発明の樹脂膜形成用塗布溶液は、モノマーおよび/またはオリゴマーと、中空シリカ粒子と、撥油性の表面改質剤と、親油性の表面改質剤と、溶媒と、を含む。モノマーおよび/またはオリゴマーは、重合することで樹脂となる。溶媒は、これらを分散する。
ここで、撥油性の表面改質剤に対する親油性の表面改質剤の質量配合比は、1以上20以下とすることができる。
Further, the coating solution for forming a resin film of the present invention contains a monomer and / or an oligomer, hollow silica particles, an oil-repellent surface modifier, a lipophilic surface modifier, and a solvent. Monomers and / or oligomers are polymerized to form resins. The solvent disperses them.
Here, the mass mixing ratio of the lipophilic surface modifier to the oil-repellent surface modifier can be 1 or more and 20 or less.
本発明によれば、付着物が付着しても、付着物が目立ちにくいととも、付着物が拭き取りやすい樹脂膜等を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a resin film or the like in which the deposits are easily wiped off even if the deposits are inconspicuous.
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定するものではない。またその要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。さらに使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. The present invention is not limited to the following embodiments. In addition, it can be modified in various ways within the scope of the gist. Further, the drawings used are for explaining the present embodiment and do not represent the actual size.
<表示装置の説明>
図1(a)は、本実施の形態が適用される表示装置1について説明した図である。
図示する表示装置1は、例えばPC(Personal Computer)用の液晶ディスプレイ、あるいは液晶テレビなどである。表示装置1は、液晶パネル1aに画像を表示する。
<Explanation of display device>
FIG. 1A is a diagram illustrating a
The illustrated
<液晶パネル1aの説明>
図1(b)は、図1(a)のIb―Ib断面図であり、本実施の形態が適用される液晶パネル1aの構成の一例を示したものである。
液晶パネル1aは、画像の表示を行う表示手段の一例である。本実施の形態の液晶パネル1aは、例えば、VA型液晶パネルである。図示する液晶パネル1aは、バックライト11と、偏光フィルム12aとを有する。また、液晶パネル1aは、位相差フィルム13aと、液晶14と、位相差フィルム13bと、偏光フィルム12bとを有する。さらに、液晶パネル1aは、ハードコート層15と、高屈折率層16と、低屈折率層17とを有する。そしてこれらは、この順で積層する構造となる。なお、以下、偏光フィルム12aと偏光フィルム12bとを区別しない場合は、単に、偏光フィルム12と言うことがある。また、位相差フィルム13aと位相差フィルム13bとを区別しない場合は、単に、位相差フィルム13と言うことがある。
<Explanation of
FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line Ib-Ib of FIG. 1A, showing an example of the configuration of the
The
バックライト11は、液晶14に対し光を照射する。バックライト11は、例えば、冷陰極蛍光ランプや白色LED(Light Emitting Diode)である。
偏光フィルム12aおよび偏光フィルム12bは、光を偏光させる偏光手段の一例である。偏光フィルム12aと偏光フィルム12bとは、偏光方向が互いに直交するようになっている。偏光フィルム12aおよび偏光フィルム12bは、例えば、ポリビニルアルコール(PVA:poly-vinyl alcohol)にヨウ素化合物分子を含ませた樹脂フィルムを備える。そしてこれをトリアセチルセルロース(TAC:triacetylcellulose)からなる樹脂フィルムで挟み接着したものである。ヨウ素化合物分子を含ませることで光が偏光する。
The
The
位相差フィルム13は、液晶パネル1aの視野角依存性を補償する。液晶14を透過した光は、直線偏光から楕円偏光に偏光状態が変化する。例えば、黒表示させた場合、液晶パネル1aを鉛直方向から見たときは、黒色に見える。一方、液晶パネル1aを斜め方向から見たときは、液晶14のリタデーションが発生する。また、偏光フィルム12の軸が90°ではなくなる。そのため、光抜けが生じて白くなり、コントラストが低下するという問題が生じる。即ち、液晶パネル1aに視野角依存性が生じる。位相差フィルム13a、13bは、この楕円偏光を直線偏光に戻す機能を有する。これにより、位相差フィルム13a、13bは、液晶パネル1aの視野角依存性を補償することができる。
The retardation film 13 compensates for the viewing angle dependence of the
液晶14には、図示しない電源が接続され、この電源により電圧を印加すると液晶14の配列方向が変化する。そして液晶14は、これにより、光の透過状態を制御する。
VA型液晶パネルの場合、液晶14に電圧を印加していないとき(電圧OFF)は、液晶分子が、図中垂直方向に配列する。そして、バックライト11から光を照射すると、まず、偏光フィルム12aを光が通過して偏光となる。そして、偏光は、液晶14をそのまま通過する。さらに、偏光フィルム12bは、偏光方向が異なるため、この偏光を遮断する。この場合、液晶パネル1aを見るユーザは、この光を視認できない。即ち、液晶14に電圧を印加しない状態では、液晶の色は、「黒」となる。
A power supply (not shown) is connected to the
In the case of the VA type liquid crystal panel, when no voltage is applied to the liquid crystal 14 (voltage OFF), the liquid crystal molecules are arranged in the vertical direction in the figure. Then, when the light is irradiated from the
対して、液晶14に最大電圧を印加しているときは、液晶分子が、図中水平方向に配列する。そして、偏光フィルム12aを通過した偏光は、液晶14の作用により偏光の方向が90度回転する。そのため、偏光フィルム12bは、この偏光を遮断せず、透過させる。この場合、液晶パネル1aを見るユーザは、この光を視認できる。即ち、液晶14に最大電圧を印加している状態では、液晶の色は、「白」となる。また、電圧は、電圧OFFと最大電圧の間とすることもできる。この場合、液晶14は、図中上下方向と図中上下方向に対する垂直方向の間の状態となる。即ち、液晶14は、上下方向および垂直方向の双方に交差する方向である斜め方向に配列する。この状態では、液晶の色は、「グレー」となる。よって、液晶14に印加する電圧をOFFから最大電圧の間で調整することで、黒、白の他に、中間階調が表現できる。そして、これにより画像を表示する。
なお、図示はしていないが、カラーフィルタを使用することでカラー画像を表示することもできる。
On the other hand, when the maximum voltage is applied to the
Although not shown, a color image can be displayed by using a color filter.
ハードコート層15は、液晶パネル1aに傷を生じさせにくくするための機能層である。ハードコート層15は、例えば、樹脂を主成分とする母材としてのバインダからなる。バインダとしては、後述する低屈折率層17で例示したものと同様のものを用いることができる。
また、バインダの他に、金属酸化物粒子を含ませることもできる。金属酸化物粒子として、例えば、酸化ジルコニウム、酸化錫、酸化チタン、酸化セリウム等を使用することができる。これにより、ハードコート層15のハードコート性が向上する。
さらに、導電性物質を添加してもよい。導電性物質は、例えば、金属微粒子や導電性ポリマーなどである。より具体的には、導電性物質は、例えば、アンチモン(Sb)、リン(P)、インジウム(In)をドープした錫酸化物、フッ素系アニオンやアンモニウム塩を含んだイオン液体、PEDOT/PSSなどの導電性ポリマー、カーボンナノチューブなどである。また、導電性物質は、1種類に限らず2種類以上添加させてもよい。これによりハードコート層15の表面抵抗値が低くなり、ハードコート層15に帯電防止機能を付与することができる。
The
Further, in addition to the binder, metal oxide particles can be included. As the metal oxide particles, for example, zirconium oxide, tin oxide, titanium oxide, cerium oxide and the like can be used. As a result, the hard coat property of the
Further, a conductive substance may be added. The conductive substance is, for example, metal fine particles or a conductive polymer. More specifically, the conductive substance is, for example, an antimony (Sb), phosphorus (P), indium (In) -doped tin oxide, an ionic liquid containing a fluorine-based anion or an ammonium salt, PEDOT / PSS, or the like. Conductive polymers, carbon nanotubes, etc. Further, the conductive substance is not limited to one type, and two or more types may be added. As a result, the surface resistance value of the
高屈折率層16は、低屈折率層17の下層に設けられ、反射率をさらに低減させるための機能層である。
高屈折率層16は、バインダと高屈折率粒子とを含む。高屈折率層16は、例えば、バインダと高屈折率粒子を含んだ塗布溶液から形成することが可能である。高屈折率層16は、単層で形成しても多層で形成してもよいが、製造コストの観点からなるべく少ない層数で形成することが好ましい。
The high
The high
液晶パネル1aを低反射化するためには、高屈折率層16の屈折率は高くすることが好ましい。具体的な屈折率としては、1.55以上1.80以下が好ましく、1.60以上1.75以下とすることがより好ましい。
また、高屈折率層16の厚みの上限としては、500nm以下が好ましい。また、350nm以下がより好ましく、200nm以下がさらに好ましい。そして、高屈折率層16の厚みの下限としては、50nm以上が好ましい。また、80nm以上がより好ましく、100nm以上がさらに好ましい。
In order to reduce the reflection of the
The upper limit of the thickness of the high
高屈折率粒子としては、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化スズ、酸化イットリウム、チタン酸バリウム、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、リンドープ酸化スズ(PTO)、インジウムドープ酸化スズ(ITO)、硫化亜鉛などが挙げられる。耐久安定性の観点から、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウム、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、リンドープ酸化スズ(PTO)、インジウムドープ酸化スズ(ITO)が特に好ましい。 High refractive index particles include zirconium oxide, hafnium oxide, tantalum oxide, titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, tin oxide, yttrium oxide, barium titanate, antimony-doped tin oxide (ATO), and phosphorus-doped tin oxide (ATO). PTO), indium-doped tin oxide (ITO), zinc sulfide and the like. From the viewpoint of durability stability, zirconium oxide, barium titanate, antimony-doped tin oxide (ATO), phosphorus-doped tin oxide (PTO), and indium-doped tin oxide (ITO) are particularly preferable.
高屈折率粒子の一次粒子の平均粒子径(平均一次粒子径)は、1nm以上200nm以下が好ましい。また、3nm以上100nm以下がより好ましく、5nm以上50nm以下がさらに好ましい。
高屈折率粒子の平均一次粒子径は、粒子分散液の乾燥膜のSEM(Scanning Electron Microscope)、TEM(Transmission Electron Microscope)およびSTEM(Scanning Transmission Electron Microscope)を用いた観察像により測定することが可能である。
The average particle size (average primary particle size) of the primary particles of the high refractive index particles is preferably 1 nm or more and 200 nm or less. Further, it is more preferably 3 nm or more and 100 nm or less, and further preferably 5 nm or more and 50 nm or less.
The average primary particle size of high refractive index particles can be measured by observation images using SEM (Scanning Electron Microscope), TEM (Transmission Electron Microscope) and STEM (Scanning Transmission Electron Microscope) of the dry film of the particle dispersion. Is.
上記高屈折率粒子は、凝集を抑制する観点で分散安定化処理が施されていることが好ましい。分散安定化の手段としては、粒子を表面処理したものを用いたり、分散剤を添加する手段が挙げられる。また、高屈折率粒子よりも表面電荷量の少ない別の粒子を添加する手段も挙げられる。 The high-refractive index particles are preferably subjected to a dispersion stabilization treatment from the viewpoint of suppressing aggregation. Examples of the means for stabilizing the dispersion include those using surface-treated particles and means for adding a dispersant. Further, there is also a means for adding another particle having a smaller amount of surface charge than the high refractive index particle.
高屈折率粒子の含有量は、バインダ100質量部に対して、20質量部以上500質量部以下であることが好ましい。また、50質量部以上400質量部以下であることがより好ましく、100質量部以上300質量部以下であることがさらに好ましい。 The content of the high refractive index particles is preferably 20 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder. Further, it is more preferably 50 parts by mass or more and 400 parts by mass or less, and further preferably 100 parts by mass or more and 300 parts by mass or less.
バインダとしては、後述する低屈折率層17で例示したものと同様のものを用いることができる。ただし、高屈折率粒子の含有量を低減するためにバインダの屈折率は1.50以上1.70以下程度であることが好ましい。
高屈折率層16は、バインダ、高屈折率粒子の他に必要に応じて、他の成分を含有してもよい。例えば、重合開始剤、紫外線吸収材、レベリング剤、界面活性剤等の添加剤および希釈溶媒を含んでいてもよい。レベリング剤や界面活性剤等の添加により高屈折率層16の表面状態を制御する、その結果、上層の性能を改善することが可能となる。この場合、上層は、例えば、低屈折率層17である。
As the binder, the same binder as those exemplified in the low
The high
図2は、低屈折率層17について示した図である。
ここで、図中、上側は、液晶パネル1aの表面側であり、下側は、液晶パネル1aの内部側である。
低屈折率層17は、樹脂膜の一例であり、液晶パネル1aの反射率を低減させるための機能層である。
低屈折率層17は、高屈折率層16よりも屈折率が小さい。具体的には、低屈折率層17は、屈折率が、1.20以上1.32以下であることが好ましい。この場合、後述するSCI(正反射光:Specular Component Include)反射率Yが、0.3以下となる。これにより、反射率が小さい液晶パネル1aが実現できる。低屈折率層17は、単層で形成しても多層で形成してもよいが、製造コストの観点からなるべく少ない層数で形成することが好ましい。低屈折率層17は、厚さが50nm以上500nm以下であることが好ましい。
FIG. 2 is a diagram showing the low
Here, in the figure, the upper side is the surface side of the
The low
The low
そして、低屈折率層17は、バインダ171と、バインダ171中に分布する中空シリカ粒子172とを含む。また、低屈折率層17は、バインダ171の表面側に主に分布する表面改質剤173をさらに含む。
The low
バインダ171は、網目構造となっており、中空シリカ粒子172同士を連結する。バインダ171は、主成分として樹脂を含む。樹脂としては、含フッ素樹脂を含むことが好ましい。この場合、樹脂は、全て含フッ素樹脂でもよく、一部が、含フッ素樹脂であってもよい。含フッ素樹脂は、フッ素を含む樹脂であり、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)である。また、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)である。さらに、例えば、パーフルオロエチレンプロペンコポリマー(FEP)、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー(ETFE)である。含フッ素樹脂は、屈折率が低い。そのため、含フッ素樹脂を使用することで、低屈折率層17が、より低屈折率になりやすく、反射率をより低減することができる。
The
また、含フッ素樹脂は、光硬化性含フッ素樹脂であることがさらに好ましい。光硬化性含フッ素樹脂は、下記一般式(1)〜(2)で示す光重合性含フッ素モノマーが光重合したものである。そして構造単位Mを0.1モル%以上100モル%以下含む。また構造単位Aを0モル%を超え99.9モル%以下含む。さらに数平均分子量が30,000以上1,000,000以下である。 Further, the fluororesin is more preferably a photocurable fluororesin. The photocurable fluororesin is a photopolymerizable fluoropolymer represented by the following general formulas (1) and (2). Then, the structural unit M is contained in an amount of 0.1 mol% or more and 100 mol% or less. Further, the structural unit A is contained in an amount of more than 0 mol% and 99.9 mol% or less. Further, the number average molecular weight is 30,000 or more and 1,000,000 or less.
一般式(1)中、構造単位Mは一般式(2)で示す含フッ素エチレン性単量体に由来する構造単位である。また構造単位Aは一般式(2)で示す含フッ素エチレン性単量体と共重合可能な単量体に由来する構造単位である。
一般式(2)中、X1およびX2は、HまたはFである。また、X3はH、F、CH3またはCF3である。X4およびX5は、H、FまたはCF3である。Rfは、炭素数1以上40以下の含フッ素アルキル基または炭素数2以上100以下のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基に、Y1が1個以上3個以下結合している有機基である。なおY1は末端にエチレン性炭素−炭素二重結合を有する炭素数2以上10以下の1価の有機基である。また、aは0、1、2または3であり、bおよびcは、0または1である。
光重合性含フッ素樹脂としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のOPTOOL AR−100を例示することができる。
In the general formula (1), the structural unit M is a structural unit derived from the fluorine-containing ethylenic monomer represented by the general formula (2). The structural unit A is a structural unit derived from a monomer copolymerizable with the fluorine-containing ethylenic monomer represented by the general formula (2).
In the general formula (2), X 1 and X 2 are H or F. Also, X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 . X 4 and X 5 are H, F or CF 3 . Rf is an organic group in the fluorine-containing alkyl group having ether bond having 1 or more and 40 or less of the fluorine-containing alkyl group or 100 having two or more carbon atoms or less carbon atoms, Y 1 is bonded to one or more 3 or less. Y 1 is a monovalent organic group having an ethylenic carbon-carbon double bond at the terminal and having 2 to 10 carbon atoms. Further, a is 0, 1, 2 or 3, and b and c are 0 or 1.
As the photopolymerizable fluororesin, for example, OPTOOL AR-100 manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be exemplified.
中空シリカ粒子172は、外殻層を有し、外殻層の内部は中空または多孔質体となっている。外殻層及び多孔質体は、主に酸化ケイ素(SiO2)にて構成する。また外殻層の表面側には、光重合性基および水酸基が多数結合している。光重合性基と外殻層とは、Si−O−Si結合及び水素結合のうち、少なくとも一方の結合を介して結合している。光重合性基としては、アクリロイル基及びメタクリロイル基を挙げることができる。すなわち、中空シリカ粒子172は、光重合性基として、アクリロイル基及びメタクリロイル基のうち少なくとも一方を含む。光重合性基は、電離放射線硬化性基とも称する。中空シリカ粒子172は少なくとも光重合性基を有していればよく、これらの官能基の数、種類は特に限定しない。
The
中空シリカ粒子172の平均一次粒子径は、35nm以上100nm以下であることが好ましい。また、中空シリカ粒子172の平均一次粒子径が、50nm以上85nm以下であることがより好ましい。平均一次粒子径が35nm未満の場合、中空シリカ粒子172の空隙率が小さくなりやすい。そのため、低屈折率層17の屈折率を下げる効果が生じにくくなる。また、中央粒径が100nmを超える場合、低屈折率層17の表面の凹凸が顕著になりやすい。そのため、防汚性や耐擦傷性が低下しやすい。
The average primary particle size of the
中空シリカ粒子172の平均一次粒子径は、高屈折率層16の場合と同様にして測定することができる。即ち、粒子分散液の乾燥膜のSEM、TEMおよびSTEMを用いた観察像により測定することが可能である。
The average primary particle size of the
中空シリカ粒子172の配合量は、低屈折率層17の中で30質量%以上65質量%以下であることが好ましい。中空シリカ粒子172の配合量が30質量%未満であると、低屈折率層17の反射率が高くなりやすい。また、中空シリカ粒子172の配合量が65質量%を超えると、膜強度が低下しやすくなる。さらに、付着物が目立ちやすく、拭き取りがしにくくなる。
The blending amount of the
また、中空シリカ粒子172は、中空シリカ粒子172の粒径に対する頻度曲線(粒度分布曲線)に複数の極大値を有するようにすることができる。つまり、この場合、中空シリカ粒子172は、粒径分布の異なる複数のものからなる。例えば、中空シリカ粒子172の平均一次粒子径が、30nm、60nm、75nmのものの中から複数選択し、混合して使用する。
Further, the
表面改質剤173は、バインダ171の表面側に主に分布し、低屈折率層17の表面を改質する。即ち、表面改質剤173は、低屈折率層17の表面側に偏析している。なお、バインダ171の内部に存在しても、低屈折率層17の機能を損なうものではない。
本実施の形態では、表面改質剤173は、撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤を含む。
The
In this embodiment, the
撥油性の表面改質剤は、バインダ171等に配合し表面に偏析することで、膜表面の撥油性を向上させる役割を担う。撥油性の表面改質剤の効果は、オレイン酸等の接触角を測定することで確認することができる。この場合、撥油性の表面改質剤の添加時と未添加時との膜表面の接触角の差(添加時の接触角−未添加時の接触角)により、効果を確認できる。この場合、撥油性の表面改質剤を添加すると接触角は、大きくなる。そして、接触角の差が、10°以上のものが好ましい。また、接触角の差が、20°以上のものがより好ましく、30°以上のものがさらに好ましい。
The oil-repellent surface modifier plays a role of improving the oil-repellent property of the film surface by blending it with
撥油性の表面改質剤は、光重合性基を有するフッ素系化合物であることが好ましい。
具体的な撥油性の表面改質剤としては、例えば、信越化学工業株式会社製のKY−1203、KY−1207が挙げられる。また、例えば、ダイキン工業株式会社製のオプツールDAC−HPが挙げられる。さらに、例えば、DIC株式会社製のメガファックF−477、F−554、F−556、F−570、RS−56、RS−75、RS−78、RS−90が挙げられる。またさらに、例えば、株式会社フロロテクノロジー製のFS−7024、FS−7025、FS−7026、FS−7031、FS−7032が挙げられる。またさらに、例えば、第一工業製薬株式会社製のH−3593、H−3594が挙げられる。さらに、例えば、AGC株式会社製のSURECO AF Seriesが挙げられる。そして、例えば、株式会社ネオス製のフタージェントF−222F、M−250、601AD、601ADH2が挙げられる。
The oil-repellent surface modifier is preferably a fluorine-based compound having a photopolymerizable group.
Specific examples of the oil-repellent surface modifier include KY-1203 and KY-1207 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Further, for example, Optool DAC-HP manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be mentioned. Further, for example, Megafvck F-477, F-554, F-556, F-570, RS-56, RS-75, RS-78, RS-90 manufactured by DIC Corporation can be mentioned. Further, for example, FS-7024, FS-7025, FS-7026, FS-7031, and FS-7032 manufactured by Fluorotechnology Co., Ltd. can be mentioned. Further, for example, H-3595 and H-3594 manufactured by Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. can be mentioned. Further, for example, SURECO AF Series manufactured by AGC Inc. can be mentioned. Then, for example, Futergent F-222F, M-250, 601AD, 601ADH2 manufactured by Neos Co., Ltd. can be mentioned.
親油性の表面改質剤は,バインダ171等に配合し表面に偏析することで、膜表面の親油性を向上させる役割を担う。親油性の表面改質剤の効果は、オレイン酸等の接触角を測定することで確認することができる。この場合、親油性の表面改質剤の未添加時と添加時との膜表面の接触角の差(未添加時の接触角−添加時の接触角)により、効果を確認できる。この場合、親油性の表面改質剤を添加すると接触角は、小さくなる。そして、接触角の差が、3°以上のものが好ましい。また、接触角の差が、5°以上のものがより好ましく、7°以上のものがさらに好ましい。
The lipophilic surface modifier plays a role of improving the lipophilicity of the film surface by blending it with
具体的な親油性の表面改質剤としては、例えば、三洋化成工業株式会社製のメルクリア350Lが挙げられる。また、例えば、株式会社ネオス製のフタージェント730LM、602A、650A、650ACが挙げられる。 Specific examples of the lipophilic surface modifier include Mercuria 350L manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd. Further, for example, Futergent 730LM, 602A, 650A, 650AC manufactured by Neos Co., Ltd. can be mentioned.
図3(a)〜(c)は、低屈折率層17の表面の表面改質剤173の状態について示した概念図である。ここで、図中、上側は、液晶パネル1aの表面側であり、下側は、液晶パネル1aの内部側である。
3A to 3C are conceptual diagrams showing the state of the
図3(a)は、撥油性の表面改質剤173aを使用し、親油性の表面改質剤173bを使用しなかった場合について示した図である。また、図3(b)は、親油性の表面改質剤173bを使用し、撥油性の表面改質剤173aを使用しなかった場合について示した図である。さらに、図3(c)は、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bを双方使用した場合について示した図である。つまり、図3(c)は、本実施の形態の低屈折率層17の表面の状態を示した概念図である。
FIG. 3A is a diagram showing a case where the oil-
図3(a)の場合、低屈折率層17の表面は、主に撥油性の表面改質剤173aで覆われる。そして、ここに例えば、皮脂Yが付着すると、皮脂Yは油分であるため、撥油性の表面改質剤173aに対する濡れ性が悪い。即ち、皮脂Yは、撥油性の表面改質剤173aにはじかれる。その結果、皮脂Yは低屈折率層17の表面で玉状になりやすい。この場合、皮脂Yを拭き取ったときは、拭き取り後の皮脂Yの付着量は、少なくてすむ。対して、皮脂Yが付着した際は、玉状の皮脂Yが目視で確認でき、汚れが目立ちやすい。
In the case of FIG. 3A, the surface of the low
図3(b)の場合、低屈折率層17の表面は、主に親油性の表面改質剤173bで覆われる。そして、ここに例えば、皮脂Yが付着すると、皮脂Yは油分であるため、親油性の表面改質剤173bに対する濡れ性がよい。即ち、皮脂Yは、低屈折率層17の表面に広がりやすい。この場合、皮脂Yを拭き取ったときは、拭き取りがしにくく、拭き取り後の皮脂Yの付着量は、多くなりやすい。対して、皮脂Yが付着した際は、広がった皮脂Yが目視で確認しにくく、汚れが目立ちにくい。
In the case of FIG. 3B, the surface of the low
図3(c)の場合、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bのそれぞれは、バインダ171の表面側に少なくとも一部が露出する。即ち、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bは、双方が表面に露出している。図示する例では、撥油性の表面改質剤173aと親油性の表面改質剤173bとが交互に分布して低屈折率層17の表面に覆う場合を示している。これにより、撥油性の表面改質剤173aと親油性の表面改質剤173bとは、交互に低屈折率層17の表面に露出する。またこれは、バインダ171の表面は、撥油性の箇所と親油性の箇所とが混在する、と言うこともできる。この場合、表面側から低屈折率層17を見たとき、例えば、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bの一方が海状に分布する。また、他方が島状に分布する。ただし、これに限られるものではない。例えば、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bが、交互に帯状に分布してもよい。
In the case of FIG. 3C, at least a part of each of the oil-
そして、ここに例えば、皮脂Yが付着すると、皮脂Yは油分であるため、撥油性の表面改質剤173aに対する濡れ性が悪い。対して、親油性の表面改質剤173bに対する濡れ性がよい。その結果、皮脂Yは、親油性の表面改質剤173b上に広がって分布しやすい。対して、撥油性の表面改質剤173a上には、載りにくい。この場合、皮脂Yを拭き取ったときは、拭き取りがしやすく、拭き取り後の皮脂Yの付着量は、少なくなりやすい。また、皮脂Yが付着した際は、広がった皮脂Yが目視で確認しにくく、汚れが目立ちにくい。
Then, for example, when sebum Y adheres here, since sebum Y is an oil component, the wettability with respect to the oil-
また、バインダ171の樹脂として含フッ素樹脂を用いた場合、親油性の表面改質剤173bは、低屈折率層17の表面に偏析しやすい。一方、撥油性の表面改質剤173aは、一般的には、低屈折率層17の表面に偏析しにくい。ただし、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bの双方を使用すると、双方とも低屈折率層17の表面に偏析しやすくなる。そのため、撥油性の表面改質剤173aの添加量を少なくすることができる。
Further, when a fluororesin is used as the resin of the
撥油性の表面改質剤173aに対する親油性の表面改質剤173bの質量配合比は、0.05以上20以下であることが好ましい。即ち、これらは、1:0.05から1:20の範囲であることが好ましい。撥油性の表面改質剤173aが、この範囲を外れて多すぎると、皮脂Y等をはじきすぎ、付着した皮脂Y等が目立ちやすくなる。また、低屈折率層17の表面側にこれらの表面改質剤が偏析しにくくなる。即ち、これらの表面改質剤が、表面側に分布しにくくなる。一方、親油性の表面改質剤173bが、この範囲を外れて多すぎると、皮脂Y等を拭き取ったときに、拭き取りがしにくくなる。そして、拭き取り後の皮脂Y等の付着量は、多くなりやすい。
なお、撥油性の表面改質剤173aは、親油性の表面改質剤173bよりも、質量比で多いことが、より好ましい。または、質量比は同じであってもよい。つまり、撥油性の表面改質剤173aに対する親油性の表面改質剤173bの質量配合比は、1以上20以下であることが、より好ましい。この場合、皮脂Yを拭き取ったときは、拭き取りがしやすく、拭き取り後の皮脂Yの付着量は、さらに少なくなりやすい。また、皮脂Yが付着した際は、広がった皮脂Yが目視で確認しにくく、さらに汚れが目立ちにくい。
The mass content ratio of the
It is more preferable that the oil-
そして、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bの表面改質剤の少なくとも一方は、バインダ171に含まれる樹脂と結合する反応性基を有することが好ましい。この反応性基は、具体的には、光重合性基であり、例えば、アクリロイル基及びメタクリロイル基である。これにより、バインダ171とこれらの表面改質剤との間で共有結合が形成され、より強固に結合する。その結果、低屈折率層17は、経時変化が生じにくくなり、長期に渡り、性能を維持できる。
It is preferable that at least one of the oil-
また、低屈折率層17は、これを形成する際に使用する添加剤を含んでいてもよい。
本実施の形態では、低屈折率層17を形成する際に、光重合を開始するための光重合開始剤が必要である。よって、低屈折率層17には、添加剤として、光重合開始剤が含まれる。光重合開始剤としては、特に限られるものではない。ただし、酸素阻害を受けにくく、表面硬化性が良いものが好ましい。具体的には、例えば、IGM Resins B.V.製のOmnirad127を挙げることができる。また、BASFジャパン株式会社製のIRGACURE127、IRGACURE819、OXE−01を挙げることができる。
さらに、本実施の形態では、低屈折率層17を形成する際に用いる塗布溶液に添加剤を使用する。よって、低屈折率層17には、これらの添加剤も含まれる。この添加剤は、例えば、分散剤、消泡剤、紫外線吸収材、レベリング剤などである。
Further, the low
In the present embodiment, a photopolymerization initiator for initiating photopolymerization is required when forming the low
Further, in the present embodiment, an additive is used in the coating solution used when forming the low
<低屈折率層17の作成方法の説明>
次に、低屈折率層17の作成方法の説明を行う。
図4は、本実施の形態の低屈折率層17の作成方法を説明したフローチャートである。
まず、低屈折率層17を形成するための塗布溶液を準備する(ステップ101:準備工程)。この塗布溶液は、樹脂膜形成用塗布溶液の一例である。また、ここで、「準備」とは、塗布溶液を作成することで準備する場合の他、塗布溶液を購入して準備する場合も含む。
<Explanation of Method for Creating Low
Next, a method for producing the low
FIG. 4 is a flowchart illustrating a method for producing the low
First, a coating solution for forming the low
図5は、塗布溶液の成分について示した図である。
塗布溶液は、固形分と溶媒とからなる。そして固形分は、中空シリカ粒子172、モノマーおよび/またはオリゴマー、表面改質剤173を含む。つまり、塗布溶液は、モノマーおよび/またはオリゴマーと、中空シリカ粒子172と、表面改質剤173と、溶媒とを含む。そして、モノマーおよび/またはオリゴマー、中空シリカ粒子172、表面改質剤173を溶媒に投入し、撹拌することで、塗布溶液を作成できる。このとき固形分の濃度は、0.5質量%以上20質量%以下であることが好ましい。また、中空シリカ粒子172が、固形分中で30質量%以上65質量%以下であることが好ましい。さらに、表面改質剤173の濃度は、3質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
FIG. 5 is a diagram showing the components of the coating solution.
The coating solution consists of a solid content and a solvent. The solid content then contains
モノマーおよび/またはオリゴマーは、重合することで、バインダ171に含まれる樹脂となる。本実施の形態では、重合は、光重合である。ここでは、以下、このモノマーおよび/またはオリゴマーを、「バインダ成分」と言うことがある。バインダ成分は、重合したときに上記含フッ素樹脂となるものが好ましい。具体的には、ダイキン工業株式会社製のオプツールAR−100、JSR株式会社製のオプスターJN35、共栄社化学株式会社製のLINC−162A、UA−306H、日本化薬株式会社製のKAYARAD PET−30等を使用することができる。
The monomer and / or oligomer is polymerized to become the resin contained in the
また、表面改質剤173は、上述したように、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bの双方を含む。さらに、塗布溶液は、光重合開始剤を含む。またさらに、塗布溶液は、上述した分散剤、消泡剤、紫外線吸収材、レベリング剤などを含んでいてもよい。
Further, as described above, the
溶媒は、バインダ成分、中空シリカ粒子172および表面改質剤173を分散する。溶媒としては、例えば、塩化メチレン、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトンを使用することができる。また、MEK(メチルエチルケトン:methyl ethyl ketone)、エタノール、メタノール、ノルマルプロピルアルコールを使用することができる。さらに、イソプロピルアルコール、Tert−ブチルアルコール、ミネラルスピリット、オレイン酸、シクロヘキサノンを使用することができる。またさらに、NMP(N−メチル−2−ピロリドン:N-methylpyrrolidone)、DMP(フタル酸ジメチル:dimethyl phthalate)を使用することができる。
The solvent disperses the binder component,
図4に戻り、次に、塗布溶液を塗布し塗布膜を作成する(ステップ102:塗布工程)。塗布を行う方法は、特に限られるものではないが、高屈折率層16上に塗布溶液を滴下し、バーコータで塗布する方法で行うことができる。また、高屈折率層16上に塗布溶液を滴下し、回転させ、遠心力で、均一な厚さの膜状体を作成する方法を採用することもできる。
この際に、撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bは、塗布膜の表面側に偏析する。
Returning to FIG. 4, next, the coating solution is applied to prepare a coating film (step 102: coating step). The method of coating is not particularly limited, but the coating solution can be dropped onto the high
At this time, the oil-
さらに、塗布した塗布膜を乾燥させる(ステップ103:乾燥工程)。乾燥は、室温で放置して、溶媒を揮発させる方法や、加熱または真空引きなどにより溶媒を強制的に除去する方法により行うことができる。 Further, the applied coating film is dried (step 103: drying step). Drying can be carried out by a method of volatilizing the solvent by leaving it at room temperature, or a method of forcibly removing the solvent by heating or evacuation.
そして、紫外線等の光を照射し、塗布膜中のバインダ成分を光重合させる。これにより、塗布膜中のバインダ成分が硬化し、バインダ171となる(ステップ104:重合工程)。以上の工程により、低屈折率層17を形成することができる。なお、乾燥工程と重合工程は、塗布した塗布溶液を硬化させる硬化工程として捉えることができる。
Then, it irradiates light such as ultraviolet rays to photopolymerize the binder component in the coating film. As a result, the binder component in the coating film is cured to become the binder 171 (step 104: polymerization step). By the above steps, the low
なお、ハードコート層15および高屈折率層16も、上記ステップ101〜104と同様の工程で作成することができる。即ち、ステップ101でハードコート層15や高屈折率層16を形成する塗布溶液を作成する。この場合、塗布溶液は、バインダ成分や溶媒などを含む。また、塗布溶液は、所定の粒子を含む場合がある。そして、ステップ102の塗布工程、ステップ103の乾燥工程、ステップ104の硬化工程を行う。
The
以上詳述した低屈折率層17は、皮脂Y等の付着物が付着しても、付着物が目立ちにくい。また、付着物の拭き取り除去が容易である。これは、中空シリカ粒子172を多く含有させても同様である。
In the low
なお、上述した例では、表示装置1は、液晶パネルにハードコート層15、高屈折率層16および低屈折率層17を形成する場合を示した。ただし、これに限るものではなく、例えば、有機ELやブラウン菅に形成してもよい。
またこれらの層を、ガラスやプラスチックなどの材料からなるレンズなどの表面に形成してもよい。この場合、レンズ等は基材の一例である。また、ハードコート層15、高屈折率層16および低屈折率層17を形成したレンズ等は、光学部材の一例である。また、基材として、TAC等からなるフィルムを使用する。そして、このフィルム上にこれらの層を形成してもよい。これは、低屈折率フィルムまたは反射防止フィルムとして使用できる。これも光学部材の一例である。
また、偏光フィルム12に、ハードコート層15、高屈折率層16および低屈折率層17を形成することもできる。これは、偏光部材の一例であり、偏光フィルムとして使用できる。
In the above-mentioned example, the
Further, these layers may be formed on the surface of a lens or the like made of a material such as glass or plastic. In this case, the lens or the like is an example of the base material. Further, a lens or the like on which the
Further, the
また上述した例では、ハードコート層15や高屈折率層16を設けていたが、これらを必要としない場合は、設ける必要はない。つまり、ハードコート層15および高屈折率層16の何れか一方を設けなくてもよい場合がある。また、ハードコート層15および高屈折率層16の双方を設けなくてもよい場合がある。
さらに、上述した例では、光重合でバインダ成分を重合させる場合を示したが、熱重合でバインダ成分を重合させてもよい。
Further, in the above-mentioned example, the
Further, in the above-mentioned example, the case where the binder component is polymerized by photopolymerization is shown, but the binder component may be polymerized by thermal polymerization.
以下、本発明を実施例を用いてより詳細に説明する。本発明は、その要旨を越えない限りこれらの実施例により限定するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. The present invention is not limited to these examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
〔高屈折率層16の形成〕
まず、高屈折率層16の作成方法について説明する。ここでは、表1に示す組成で高屈折率層16の塗布溶液を作成した。
[Formation of high refractive index layer 16]
First, a method for producing the high
(実施例A−1)
実施例A−1の塗布溶液は、バインダ成分であるモノマーおよび/またはオリゴマー、高屈折率粒子、光重合開始剤、および溶媒を含む。バインダ成分は、日本化薬株式会社製のKAYARAD DPMAを使用した。また、高屈折率粒子は、平均一次粒子径が10nmの酸化ジルコニウムを使用した。さらに、光重合開始剤は、BASFジャパン株式会社製のIRGACURE184を使用した。これらは、固形分であり、配合比は、表1に示した通りである。
そして、これらの固形分は、7質量%となるように、溶媒であるメチルイソブチルケトンに投入し、撹拌した。これにより、高屈折率層16の塗布溶液を作成した。
(Example A-1)
The coating solution of Example A-1 contains a binder component, a monomer and / or an oligomer, high refractive index particles, a photopolymerization initiator, and a solvent. As the binder component, KAYARAD DPMA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. was used. Further, as the high refractive index particles, zirconium oxide having an average primary particle diameter of 10 nm was used. Further, as the photopolymerization initiator, IRGACURE184 manufactured by BASF Japan Ltd. was used. These are solid contents, and the compounding ratio is as shown in Table 1.
Then, these solid contents were added to methyl isobutyl ketone as a solvent so as to be 7% by mass, and the mixture was stirred. As a result, a coating solution for the high
塗布溶液は、ワイヤバーによりハードコート層15上に塗布し、塗布膜を作成した。さらに、塗布膜を室温で1分間放置後、100℃で1分間加熱することで乾燥した。そして、紫外線ランプ(メタルハライドランプ、光量1000mJ/cm2)を5秒間照射した。これにより塗布膜を硬化させることができる。以上の工程により、高屈折率層16を形成することができた。
The coating solution was applied onto the
(実施例A−2)
実施例A−2の塗布溶液は、実施例A−1の塗布溶液に比較して、以下の点で異なり、他は同様である。即ち、高屈折率粒子として、平均一次粒子径が30nmの酸化ジルコニウムを使用した。また、固形分として、フッ素系添加剤を追加した。フッ素系添加剤は、DIC株式会社製のメガファックF−568を使用した。実施例A−2の配合比は、表1に示した通りである。
(Example A-2)
The coating solution of Example A-2 is different from the coating solution of Example A-1 in the following points, and the others are the same. That is, as the high refractive index particles, zirconium oxide having an average primary particle diameter of 30 nm was used. In addition, a fluorine-based additive was added as a solid content. As the fluorine-based additive, Megafvck F-568 manufactured by DIC Corporation was used. The compounding ratio of Example A-2 is as shown in Table 1.
(実施例A−3)
実施例A−3の塗布溶液は、実施例A−2の塗布溶液に比較して、以下の点で異なり、他は同様である。即ち、高屈折率粒子として、平均一次粒子径が20nmのアンチモンドープ酸化スズを使用した。実施例A−3の配合比は、表1に示した通りである。
(Example A-3)
The coating solution of Example A-3 is different from the coating solution of Example A-2 in the following points, and the others are the same. That is, as the high refractive index particles, antimony-doped tin oxide having an average primary particle size of 20 nm was used. The compounding ratio of Example A-3 is as shown in Table 1.
〔ハードコート層15の形成〕
次に、ハードコート層15の作成方法について説明する。ここでは、表2に示す組成でハードコート層15の塗布溶液を作成した。
[Formation of hard coat layer 15]
Next, a method of creating the
(実施例B−1)
実施例B−1の塗布溶液は、バインダ成分であるモノマーおよび/またはオリゴマー、光重合開始剤、帯電防止剤、消泡剤、および溶媒を含む。バインダ成分は、共栄社化学株式会社製のUA−306Tを使用した。バインダ成分は、さらに、大阪有機化学工業株式会社製のビスコート#300、日本化薬株式会社製のKAYARAD PET−30を使用した。また、光重合開始剤は、BASFジャパン株式会社製のIRGACURE184を使用した。さらに、帯電防止剤は、コルコート株式会社製のNR−121X−9IPAを使用した。そして、消泡剤は、ALTANA社製のBYK−066Nを使用した。これらは、固形分であり、配合比は、表2に示した通りである。
そして、これらの固形分は、30質量%となるように、溶媒であるメチルエチルケトンに投入し、撹拌した。これにより、ハードコート層15の塗布溶液を作成した。
(Example B-1)
The coating solution of Example B-1 contains a binder component, a monomer and / or oligomer, a photopolymerization initiator, an antistatic agent, an antifoaming agent, and a solvent. As the binder component, UA-306T manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. was used. Further, as the binder component, Viscoat # 300 manufactured by Osaka Organic Chemical Industry Co., Ltd. and KAYARAD PET-30 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. were used. As the photopolymerization initiator, IRGACURE184 manufactured by BASF Japan Ltd. was used. Further, as the antistatic agent, NR-121X-9IPA manufactured by Corcote Co., Ltd. was used. Then, as the defoaming agent, BYK-066N manufactured by ALTANA was used. These are solid contents, and the compounding ratio is as shown in Table 2.
Then, these solids were put into methyl ethyl ketone as a solvent so as to be 30% by mass, and the mixture was stirred. As a result, a coating solution for the
塗布溶液は、ワイヤバーにより基板上に塗布し、塗布膜を作成した。基板としては、TACフィルムを使用した。さらに、塗布膜を室温で1分間放置後、100℃で1分間加熱することで乾燥した。そして、紫外線ランプ(メタルハライドランプ、光量1000mJ/cm2)を5秒間照射した。これにより塗布膜を硬化させることができる。以上の工程により、ハードコート層15を形成することができた。
The coating solution was applied onto the substrate with a wire bar to prepare a coating film. A TAC film was used as the substrate. Further, the coating film was left at room temperature for 1 minute and then heated at 100 ° C. for 1 minute to dry. Then, an ultraviolet lamp (metal halide lamp, light intensity 1000 mJ / cm 2 ) was irradiated for 5 seconds. As a result, the coating film can be cured. By the above steps, the
〔低屈折率層17の形成〕
次に、低屈折率層17の作成方法について説明する。ここでは、表3〜表5に示す組成で低屈折率層17の塗布溶液を作成した。
[Formation of low refractive index layer 17]
Next, a method for producing the low
(実施例1)
実施例1の塗布溶液は、バインダ成分であるモノマーおよび/またはオリゴマー、中空シリカ粒子172を含む。また、塗布溶液は、撥油性の表面改質剤173a、親油性の表面改質剤173bを含む。さらに、塗布溶液は、光重合開始剤、および溶媒を含む。バインダ成分は、ダイキン工業株式会社製のオプツール AR−100を使用した。また、中空シリカ粒子172は、平均一次粒子径が75nmのものを使用した。さらに、撥油性の表面改質剤173aとして、信越化学工業株式会社製KY−1203を使用した。またさらに、親油性の表面改質剤173bとして、株式会社ネオス製のフタージェント650Aを使用した。そして、光重合開始剤は、BASFジャパン株式会社製のIRGACURE127を使用した。これらは、固形分であり、質量配合比は、表3に示した通りである。
そして、これらの固形分は、溶媒であるメチルイソブチルケトンおよびTert−ブチルアルコールの混合液に投入し、撹拌した。このとき、固形分は、3.5質量%となるようにした。これにより、低屈折率層17の塗布溶液を作成した。なお、溶媒の質量配合比は、表3に示した通りである。
(Example 1)
The coating solution of Example 1 contains a monomer and / or oligomer which is a binder component, and
Then, these solids were put into a mixed solution of methyl isobutyl ketone and tert-butyl alcohol as a solvent, and the mixture was stirred. At this time, the solid content was adjusted to 3.5% by mass. As a result, a coating solution for the low
塗布溶液は、ワイヤバーにより高屈折率層16上に塗布し、塗布膜を作成した。このとき、高屈折率層16は、実施例A−1で作成したものを使用した。また、ハードコート層15は、実施例B−1で作成したものを使用した。
そして、塗布膜を室温で1分間放置後、100℃で1分間加熱することで乾燥した。そして、紫外線ランプ(メタルハライドランプ、光量1000mJ/cm2)を5秒間照射した。これにより塗布膜を硬化させることができる。以上の工程により、低屈折率層17を形成することができた。
The coating solution was applied onto the high
Then, the coating film was left at room temperature for 1 minute and then heated at 100 ° C. for 1 minute to dry it. Then, an ultraviolet lamp (metal halide lamp, light intensity 1000 mJ / cm 2 ) was irradiated for 5 seconds. As a result, the coating film can be cured. By the above steps, the low
(実施例2)
実施例2は、実施例1に対し、撥油性の表面改質剤173aに対する親油性の表面改質剤173bの質量配合比を変更した。即ち、表3に示すように、質量配合比を、14.5/0.5=29とした。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 2)
In Example 2, the mass compounding ratio of the
(実施例3)
実施例3は、実施例1に対し、撥油性の表面改質剤173aに対する親油性の表面改質剤173bの質量配合比を変更した。即ち、表3に示すように、質量配合比を、7/8=0.875とした。この場合、撥油性の表面改質剤173aは、親油性の表面改質剤173bよりも、質量比で少ない。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 3)
In Example 3, the mass compounding ratio of the
(実施例4)
実施例4は、実施例1に対し、撥油性の表面改質剤173aを変更した。即ち、信越化学工業株式会社製KY−1203から、DIC株式会社製のメガファックF−477に変更した。この場合、前者は、光重合性基を有するが、後者は、光重合性基を有しない点で相違する。なお、表3〜表5では、光重合性基を有する場合を、「反応性基あり」で表記している。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 4)
In Example 4, the oil-
(実施例5)
実施例5は、実施例1に対し、親油性の表面改質剤173bを変更した。即ち、株式会社ネオス製のフタージェント650Aから、株式会社ネオス製のフタージェント730LMに変更した。この場合、前者は、光重合性基を有するが、後者は、光重合性基を有しない点で相違する。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 5)
In Example 5, the
(実施例6)
実施例6は、実施例1に対し、撥油性の表面改質剤173aを変更した。即ち、信越化学工業株式会社製KY−1203から、DIC株式会社製のメガファックRS−90に変更した。この場合、前者は、光重合性基を有するフッ素系化合物であるが、後者は、光重合性基は有するものフッ素系化合物でない点で相違する。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 6)
In Example 6, the oil-
(実施例7)
実施例7は、実施例1に対し、バインダ成分を変更した。即ち、ダイキン工業株式会社製のオプツール AR−100から、日本化薬株式会社製のKAYARAD PET−30に変更した。この場合、前者は、光重合後にフッ素樹脂となる。つまり、バインダ成分であるモノマーやオリゴマーにフッ素を含む。なお、表3〜表5では、この場合を、「含F」で表記している。対して、後者は、光重合後の樹脂がフッ素樹脂ではない点で異なる。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 7)
In Example 7, the binder component was changed with respect to Example 1. That is, the optool AR-100 manufactured by Daikin Industries, Ltd. was changed to KAYARAD PET-30 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. In this case, the former becomes a fluororesin after photopolymerization. That is, fluorine is contained in the monomer and oligomer which are binder components. In Tables 3 to 5, this case is indicated by "including F". On the other hand, the latter differs in that the resin after photopolymerization is not a fluororesin. Other than that, the low
(実施例8)
実施例8は、実施例1に対し、中空シリカ粒子172を変更した。即ち、平均一次粒子径が75nmのものから30nmのものに変更した。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Example 8)
In Example 8, the
(実施例9〜13)
実施例9〜13は、実施例1に対し、バインダ成分、中空シリカ粒子172、表面改質剤173、光重合開始剤、溶媒を、表4に示したように変更した。そしてそれ以外は、実施例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。
(Examples 9 to 13)
In Examples 9 to 13, the binder component,
(実施例14〜16)
実施例14〜16は、実施例1に対し、高屈折率層16およびハードコート層15を変更した。このうち、実施例14では、高屈折率層16として、実施例A−2で作成したものを使用した。また、実施例15では、高屈折率層16として、実施例A−3で作成したものを使用した。実施例16では、高屈折率層16を形成しなかった。
(Examples 14 to 16)
In Examples 14 to 16, the high
(比較例1)
比較例1は、実施例1に対し、親油性の表面改質剤173bを使用しなかった。即ち、表面改質剤として、撥油性の表面改質剤173aだけを使用した。
(Comparative Example 1)
Comparative Example 1 did not use the
(比較例2〜4)
比較例2〜4は、比較例1に対し、バインダ成分、中空シリカ粒子172、表面改質剤173、溶媒を、表5に示したように変更した。そしてそれ以外は、比較例1と同様にして、低屈折率層17を形成した。即ち、表面改質剤として、親油性の表面改質剤173bを使用しなかった。
(Comparative Examples 2 to 4)
In Comparative Examples 2 to 4, the binder component, the
〔評価〕
実施例1〜16、比較例1〜4について、SCI(正反射光:Specular Component Include)反射率Yを測定した。また、指紋拭き取り性試験、油性ペン試験、耐擦傷性試験を行った。
〔evaluation〕
The SCI (Specular Component Include) reflectance Y was measured for Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4. In addition, a fingerprint wiping property test, an oil-based pen test, and a scratch resistance test were performed.
SCI反射率Yは、コニカミノルタ社製のCM−2600dを使用して測定した。測定は測定フィルム裏面に黒色のPETフィルムを張り付けた後に行った。SCI反射率Yは、小さい方が、よい結果となる。そして、SCI反射率Yは、0.3以下であれば合格と判定した。また、0.2未満であるとさらによい。 The SCI reflectance Y was measured using CM-2600d manufactured by Konica Minolta. The measurement was performed after attaching a black PET film to the back surface of the measurement film. The smaller the SCI reflectance Y, the better the result. Then, if the SCI reflectance Y is 0.3 or less, it is determined to pass. Further, it is more preferably less than 0.2.
指紋拭き取り性試験は、低屈折率層17の表面に指紋を付着させ、これを拭き取ったときの拭き取り性を、A〜Dの4段階で評価した。この試験では、指紋を拭き取りやすい方が、よい結果となる。そして、AからDに行くに従い、ふき取り性が悪くなり、指紋が拭き取りにくくなることを意味する。そして、評価が、A、Bの場合、合格と判定し、C、Dの場合、不合格と判定した。
In the fingerprint wiping property test, a fingerprint was adhered to the surface of the low
油性ペン試験は、低屈折率層17の表面に油性ペンで描画したときに、油性ペンのインクをはじくか否かを、A〜Dの4段階で評価した。この試験では、インクをよりはじく方が、よい評価となる。そして、AからDに行くに従い、インクをはじきにくく、インクが付着しやすいことを意味する。そして、評価が、A、Bの場合、合格と判定し、C、Dの場合、不合格と判定した。
In the oil-based pen test, whether or not the ink of the oil-based pen was repelled when drawn on the surface of the low
耐擦傷性試験は、低屈折率層17の表面をスチールウールで擦り、傷が生じるか否かを、A〜Dの4段階で評価した。この試験では、傷が生じにくい方が、よい結果となる。そして、AからDに行くに従い、傷が生じやすいことを意味する。そして、評価が、A、Bの場合、合格と判定し、C、Dの場合、不合格と判定した。
In the scratch resistance test, the surface of the low
実施例1〜16、比較例1〜4をそれぞれ比較すると、表3〜表5に示す評価となった。
まず、SCI反射率Yについては、全て合格であった。
また、指紋拭き取り性試験および油性ペン試験は、実施例1〜16は、全て合格であったが、比較例1〜4は、全て不合格であった。
さらに、耐擦傷性試験は、実施例1〜16、比較例1は、合格であったが、比較例2〜4は、不合格であった。
つまり、実施例1〜16は、全ての試験で合格となった。これは、撥油性の表面改質剤173aと親油性の表面改質剤173bとを双方使用した場合である。対して、比較例1〜4は、少なくとも1つの試験で不合格となった。これは、親油性の表面改質剤173bを使用しなかった場合である。
Comparing Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 4, respectively, the evaluations shown in Tables 3 to 5 were obtained.
First, the SCI reflectance Y was all passed.
Further, in the fingerprint wiping property test and the oil-based pen test, all of Examples 1 to 16 passed, but all of Comparative Examples 1 to 4 failed.
Further, the scratch resistance test was passed in Examples 1 to 16 and Comparative Example 1, but failed in Comparative Examples 2 to 4.
That is, Examples 1 to 16 passed all the tests. This is a case where both the oil-
また、実施例1〜16の中では、実施例1、実施例9〜16が特によい結果となった。これらは、以下の条件(1)〜(6)を全て満たす場合である。
(1)撥油性の表面改質剤173aに対する親油性の表面改質剤173bの重量質量配合比は、0.05以上20以下である。
(2)撥油性の表面改質剤173aは、親油性の表面改質剤173bよりも、質量比で多い。
(3)撥油性の表面改質剤173aおよび親油性の表面改質剤173bの少なくとも一方は、バインダ171中の樹脂と結合する反応性基を有する。
(4)撥油性の表面改質剤173aは、光重合性基を有するフッ素系化合物である。
(5)バインダ171中の樹脂は、含フッ素樹脂を含む。
(6)中空シリカ粒子172は、平均一次粒子径が、35nm以上100nm以下である。
Further, among Examples 1 to 16, Examples 1 and 9 to 16 gave particularly good results. These are cases where all of the following conditions (1) to (6) are satisfied.
(1) The weight-mass compounding ratio of the
(2) The oil-
(3) At least one of the oil-
(4) The oil-
(5) The resin in the
(6) The
1…表示装置、1a…液晶パネル、11…バックライト、12、12a、12b…偏光フィルム、13、13a、13b…位相差フィルム、14…液晶、15…ハードコート層、16…高屈折率層、17…低屈折率層、171…バインダ、172…中空シリカ粒子、173…表面改質剤、173a…撥油性の表面改質剤、173b…親油性の表面改質剤 1 ... Display device, 1a ... Liquid crystal panel, 11 ... Backlight, 12, 12a, 12b ... Polarizing film, 13, 13a, 13b ... Phase difference film, 14 ... Liquid crystal, 15 ... Hard coat layer, 16 ... High refractive index layer , 17 ... Low refractive index layer, 171 ... Binder, 172 ... Hollow silica particles, 173 ... Surface modifier, 173a ... Oil repellent surface modifier, 173b ... Oil-based surface modifier
Claims (15)
前記バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、
前記バインダの表面側に主に分布する、撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤と、
を有する樹脂膜。 Binder containing resin and
Hollow silica particles distributed in the binder and
Oil-repellent surface modifiers and lipophilic surface modifiers that are mainly distributed on the surface side of the binder,
Resin film having.
前記バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、
を有し、
前記バインダの表面は、撥油性の箇所と親油性の箇所とが混在する樹脂膜。 Binder containing resin and
Hollow silica particles distributed in the binder and
Have,
The surface of the binder is a resin film in which oil-repellent parts and lipophilic parts are mixed.
前記塗布溶液を塗布し塗布膜を作成する塗布工程と、
塗布した前記塗布膜を硬化させる硬化工程と、
を有し、
前記塗布溶液は、重合することで樹脂となるモノマーおよび/またはオリゴマーと、中空シリカ粒子と、撥油性の表面改質剤と、親油性の表面改質剤と、当該モノマーおよび/またはオリゴマー、当該中空シリカ粒子、当該撥油性の表面改質剤および当該親油性の表面改質剤を分散する溶媒と、
を含む樹脂膜の作成方法。 The preparatory process for preparing the coating solution for creating the resin film, and
The coating process of applying the coating solution to prepare a coating film, and
A curing step of curing the applied coating film and
Have,
The coating solution contains a monomer and / or oligomer that becomes a resin by polymerization, hollow silica particles, an oil-repellent surface modifier, a lipophilic surface modifier, and the monomer and / or oligomer. Hollow silica particles, a solvent that disperses the oil-repellent surface modifier and the lipophilic surface modifier, and
How to make a resin film containing.
前記表示手段の表面に形成される低屈折率層と、
を備え、
前記低屈折率層は、
樹脂を含むバインダと、
前記バインダ中に分布する中空シリカ粒子と、
前記バインダの表面側に主に分布する、撥油性の表面改質剤および親油性の表面改質剤と、
を有する表示装置。 Display means for displaying images and
A low refractive index layer formed on the surface of the display means,
With
The low refractive index layer is
Binder containing resin and
Hollow silica particles distributed in the binder and
Oil-repellent surface modifiers and lipophilic surface modifiers that are mainly distributed on the surface side of the binder,
Display device with.
前記基材上に設けられ、請求項1乃至9の何れか1項に記載の樹脂膜と、
を有する光学部材。 With the base material
The resin film provided on the substrate and according to any one of claims 1 to 9.
Optical member having.
前記偏光手段上に設けられ、請求項1乃至9の何れか1項に記載の樹脂膜と、
を有する偏光部材。 Polarizing means to polarize light and
The resin film according to any one of claims 1 to 9, which is provided on the polarizing means.
Polarizing member having.
中空シリカ粒子と、
撥油性の表面改質剤と、
親油性の表面改質剤と、
前記モノマーおよび/またはオリゴマー、前記中空シリカ粒子、前記撥油性の表面改質剤および前記親油性の表面改質剤を分散する溶媒と、
を含む樹脂膜形成用塗布溶液。 Monomers and / or oligomers that become resins by polymerization,
Hollow silica particles and
Oil-repellent surface modifier and
Lipophilic surface modifiers and
A solvent that disperses the monomer and / or oligomer, the hollow silica particles, the oil-repellent surface modifier, and the lipophilic surface modifier.
A coating solution for forming a resin film containing.
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