JP3776979B2 - Antireflection film and method for producing the same - Google Patents

Antireflection film and method for producing the same Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワープロ、コンピュータ、テレビ、プラズマディスプレイパネル等の各種ディスプレイ、液晶表示装置に用いる偏光板の表面、透明プラスチック類からなるサングラスレンズ、度付メガネレンズ、カメラ用ファインダーレンズ等の光学レンズ、各種計器のカバー、自動車、電車等の窓ガラス等の表面の反射防止に優れた反射防止フイルム及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カーブミラー、バックミラー、ゴーグル、窓ガラス、パソコン、ワープロ、プラズマディスプレイ等のディスプレイ、その他種々の商業ディスプレイ等には、ガラスやプラスチック等の透明基板が用いられており、これらの透明基板を通して物体や文字、図形等の視覚情報を観察する場合、或いはミラーでは透明基板を通して反射層からの像を観察する場合に、これらの透明基板の表面が外光で反射して内部の視覚情報が見えにくいという問題があった。
【0003】
このような透明基板の反射を防止する方法としては、従来、ガラスやプラスチックの表面に反射防止塗料を塗布する方法、ガラス・プラスチック基材等の透明基板の表面に、必要に応じてハードコート層を介して膜厚0.1μm程度のMgF2やSiO2等の薄膜を蒸着やスパッタリング、プラズマCVD法等の気相法により形成する方法があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
気相法による機能性薄膜の製造方法は、高機能且つ高品質な薄膜を得ることが可能であるが、高真空系での精密な雰囲気の制御が必要であり、又、特殊な加熱又はイオン発生加速装置を必要とし、製造装置が複雑で大型化するために、必然的に製造コストが高くなるという問題がある。又、薄膜の大面積化或いは複雑な形状のものを製造することが困難であるという問題がある。
他方、塗布法による機能性薄膜の製造方法のうち、スプレー法によるものは、塗液の利用効率が悪く、成膜条件の制御が困難である等の問題がある。
又、浸漬法及びスクリーン印刷法等による塗布法を利用する機能性薄膜の製造方法は、成膜原料の利用効率が良く、大量生産や設備コスト面での有利さがあるが、塗布法により得られる機能性薄膜は、気相法により得られる薄膜に比較して機能及び品質が劣ると云う問題点がある。
【0005】
近年、塗布法によって優れた品質の薄膜を得る方法として、無機又は有機超微粒子を酸性及び又はアルカリ水溶液中に分散した分散液を、基材上に塗布し、焼成する方法が提案されている。この製造方法によると、大量生産や設備コスト面では有利であるが、製造工程中に高温での焼成過程を必要とするため、プラスチック基材には成膜が不可能なこと、又、基材と塗布膜との収縮度の違い等により被膜の均一性が十分でなく、気相法により得られる薄膜に比較した場合に、依然として性能が劣り、又、熱処理に長時間(例えば、数十分間以上)を要し、生産性に劣ると云う欠点を有する。
従って、本発明の目的は、高機能且つ高品質な反射防止フイルムを、大量生産や設備コスト面で有利な塗布法によって提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、透明基材フイルム上に、直接又は他の層を介してハードコート層、高屈折率層及び低屈折率層を積層してなる反射防止フイルムにおいて、上記低屈折率層がRmSi(OR´)n(R及びR´は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である)で表される珪素アルコキシドを酢酸の存在下に加水分解して調製し、酢酸ナトリウム又は酢酸リチウムを添加したSiO 2 濃度が0.1〜10質量%であるSiO2ゾル液から形成されたSiO2ゲル層からなることを特徴とする反射防止フイルム、及びその製造方法である。
【0007】
本発明によれば、低級珪素アルコキシドを酢酸の存在下に加水分解して、数ナノメートルの微粒子をゾル−ゲル法によって調製し、この超微粒子が分散している、酢酸ナトリウム又は酢酸リチウムを添加したゾル溶液を、透明基材フイルムの面のハードコート層上に形成した高屈折率層上へ塗布後、透明基材フイルムの熱変形温度以下の温度で熱処理するか、或いは活性エネルギー線を照射してSiO2ゲル層を形成することにより、気相法により得られる低屈折率層の性能とほぼ同様な性能を有する低屈折率層が得られ、プラスチック基材等の如く熱変形温度が低温である基材を用いても、高機能且つ高品質の反射防止フイルムの形成が可能である。
【0008】
【発明の実施の形態】
次に実施の形態を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
図1は、本発明の反射防止フイルムの一例の断面を図解的に示す図である。この例の反射防止フイルムは、透明基材フイルム1上に、ハードコート層2、高苦節率層3及び低屈折率層4を積層した例であり、図中の符号5は必要に応じて積層される接着層又はプライマー層である。
【0009】
本発明において、上記透明基材フイルムとしては、透明性のあるフイルムであればいずれのフイルムでもよく、例えば、トリアセチルセルロースフイルム、ジアセチルセルロースフイルム、アセテートブチレートセルロースフイルム、ポリエーテルサルホンフイルム、ポリアクリル系樹脂フイルム、ポリウレタン系樹脂フイルム、ポリエステルフイルム、ポリカーボネートフイルム、ポリスルホンフイルム、ポリエーテルフイルム、トリメチルペンテンフイルム、ポリエーテルケトンフイルム、(メタ)アクリロニトリルフイルム等が使用できるが、これらの中では一軸又は二軸延伸ポリエステルが透明性及び耐熱性に優れ、光学的に異方性が無い点で好適に用いられる。その厚みは、通常は8μm〜1,000μm程度のものが好適に用いられる。
【0010】
上記透明基材フイルムの面に形成するハードコート層及び高屈折率層は、熱硬化性樹脂や電離放射線硬化型樹脂から形成するが、前記透明基材フイルムが熱可塑性樹脂からなるので、塗膜の硬化時に高温を必要としない電離放射線硬化型樹脂を使用することが好ましい。尚、本明細書において、「ハードコート層」或いは「ハード性を有する」とは、JIS K5400で示される鉛筆硬度試験でH以上の硬度を示すものをいう。又、本発明において「高屈折率」及び「低屈折率」とは、互いに隣接する層同士の相対的な屈折率の高低をいう。
【0011】
ハードコート層及び高屈折率層を形成するのに好適な電離放射線硬化型樹脂としては、好ましくはアクリレート系の官能基を有するもの、例えば、比較的低分子量のポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アルキッド樹脂、スピロアセタール樹脂、ポリブタジエン樹脂、ポリチオールポリエン樹脂、多価アルコール等の多官能化合物の(メタ)アクリレート等のオリゴマー又はプレポリマー、及び反応性希釈剤としてエチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロリドン等の単官能モノマー、並びに多官能モノマー、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート等を比較的多量に含有するものが使用できる。
更に、上記の電離放射線硬化型樹脂を紫外線硬化型樹脂とするには、この中に光重合開始剤として、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン類や、光増感剤としてn−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリーn−ブチルホスフィン等を混合して用いることができる。
【0012】
ハードコート層及び高屈折率層を、上記の電離放射線硬化型樹脂単独で形成する場合、硬化時に架橋密度が高くなりすぎると、可撓性が低下し、得られる反射防止フイルムの屈曲時にハードコート層或いは高屈折率層にクラック等が入り易くなる場合がある。
この場合にはハードコート層及び高屈折率層形成用組成物に、非反応性樹脂を組成物全体中で約50重量%を占める量までの範囲で混合することが好ましい。非反応性樹脂の添加量が多すぎると、得られる層のハード性が不十分になる場合がある。この非反応性樹脂としては主として熱可塑性樹脂が用いられる。特に、電離放射線硬化型樹脂にポリエステルアクリレートとポリウレタンアクリレートの混合物を使用した場合には、使用する熱可塑性樹脂にはポリメタクリル酸メチルアクリレート又はポリメタクリル酸ブチルアクリレートが塗膜の硬度を高く保つことができる。しかも、この場合、主たる電離放射線硬化型樹脂との屈折率が近いので塗膜の透明性を損なわず、透明性、特に、低ヘイズ値、高透過率、又、相溶性の点において有利である。
【0013】
以上の成分からなるハードコート層及び高屈折率層の屈折率は通常1.49〜1.51程度である。図1に示した例では、ハードコート層及び高屈折率層を高屈折率にするために、ハードコート層及び高屈折率層形成用樹脂組成物中に、高屈折率の金属や金属酸化物の超微粒子を添加して、形成されるハードコート層及び高屈折率層の屈折率を1.50〜2.30程度に向上させることが好ましい。ハードコート層及び高屈折率層の屈折率を向上させる材料としては、例えば、ZnO(屈折率1.90)、TiO2(屈折率2.3〜2.7)、CeO2(屈折率1.95)、Sb25(屈折率1.71)、SnO2、ITO(屈折率1.95)、Y23(屈折率1.87)、La23(屈折率1.95)、ZrO2(屈折率2.05)、Al23(屈折率1.63)等の微粉末が挙げられる。
又、ハードコート層及び高屈折率層の屈折率を更に向上させるために、ハードコート層及び高屈折率層形成用樹脂組成物中に、高屈折率成分の分子や原子を含んだ樹脂を用いてもよい。前記屈折率を向上させる成分の分子及び原子としては、F以外のハロゲン原子、S、N、Pの原子、芳香族環等が挙げられる。
【0014】
以上の成分からなるハードコート層及び高屈折率層は、以上の成分を適当な溶剤に溶解又は分散させて塗工液とし、この塗工液を前記基材フイルムに直接塗布して硬化させるか、或いは離型フイルムに塗布して硬化させた後、適当な接着剤を用いて前記透明基材フイルムに転写させて形成することもできる。ハードコート層の厚みは通常約3〜10μm程度が好ましい。
上記ハードコート層及び高屈折率層の硬化には、通常の電離放射線硬化型樹脂の硬化方法、即ち、電子線又は紫外線の照射によって硬化する方法を用いることができる。例えば、電子線硬化の場合にはコックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される50〜1000KeV、好ましくは100〜300KeVのエネルギーを有する電子線等が使用され、紫外線硬化の場合には超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等の光線から発する紫外線等が利用できる。
【0015】
次に上記高屈折率層の面に、SiO2ゾル液から屈折率1.38〜1.46のSiO2ゲル膜からなる低屈折率層を形成することによって、図1に示した本発明の反射防止フイルムが得られる。
SiO2ゾルは、珪素アルコキシドを塗布に適した有機溶剤に溶解し、一定量の水を添加して加水分解を行って調製することができる。SiO2ゾルの形成に使用する珪素アルコキシドの好ましい例は、RmSi(OR´)nで表される化合物であり、ここでR、R´は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である。更に具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラン、テトラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペンタ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0016】
上記珪素アルコキシドの加水分解は、上記珪素アルコキシドを適当な溶媒中に溶解して行う。使用する溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のアルコール、ケトン、エステル類、ハロゲン化炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、或いはこれらの混合物が挙げられる。
上記アルコキシドは上記溶媒中に、該アルコキシドが100%加水分解及び縮合したとして生じるSiO2換算で0.1重量%以上、好ましくは0.1〜10重量%になるように溶解する。SiO2ゾルの濃度が0.1重量%未満であると形成されるゾル膜が所望の特性が充分に発揮できず、一方、10重量%を越えると透明均質膜の形成が困難となる。又、本発明においては、以上の固形分以内であるならば、有機物や無機物バインダーを併用することも可能である。
【0017】
この溶液に加水分解に必要な量以上の水を加え、15〜35℃、好ましくは22〜28℃の温度で、0.5〜10時間、好ましくは2〜5時間撹拌を行う。
上記加水分解においては、触媒として酢を用いて、該酸を約0.001〜20.0N、好ましくは0.005〜5.0N程度の水溶液として加え、該水溶液中の水分を加水分解用の水分とすることができる。
以上の如くして得られたSiO2ゾルは、無色透明な液体であり、ポットライフが約1ケ月の安定な溶液であり、前記高屈折率層に対して濡れ性が良く、塗布適性に優れている。
【0018】
上記ゾル溶液には、各種の添加剤を添加することができる。添加剤としては、成膜を促進する硬化剤が挙げられ、これらの硬化剤としては、酢酸ナトリウム、酢酸リチウムが挙げられる。該有機溶剤溶液の濃度は約0.01〜0.1重量%程度であり、ゾル溶液に対する添加量は、ゾル溶液中に存在するSiO2100重量部に対して上記酢酸塩として約0.1〜1重量部程度の範囲が好ましい。
【0019】
更に最終的に得られるゲル膜は、反射防止フイルムの低屈折率層となるが、その屈折率を調整する必要がある場合もある。例えば、屈折率を下げるためにフッ素系有機珪素化合物、屈折率を高めるために有機珪素化合物、屈折率を更に高めるために硼素系有機化合物等を添加することができる。具体的には、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン、コルコート40(コルコート社製)、MS51(三菱化学製)、スノーテックス(日産化学製)等の有機珪素化合物、ザフロンFC−110,220,250(東亜合成化学製)、セクラルコートA−402B(セントラル硝子製)、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフッ素化合物、硼酸トリエチル、硼酸トリメチル、硼酸トリプロピル、硼酸トリブチル等の硼素系化合物が挙げられる。これらの添加剤はゾルの調製時に加えてもよいし、ゾルの形成後に加えてもよい。これらの添加剤を用いることによって、珪素アルコキシドの加水分解時、或いはその後にシラノール基と反応して更に均一で透明なゾル溶液が得られ、且つ形成されるゲル膜の屈折率をある程度の範囲で変化させることができる。
【0020】
上記のSiO2ゾル溶液を用いて低屈折率層を形成する方法は、該SiO2ゾル溶液を、前記高屈折率層の表面に対し、塗布法を用いて塗布し、その後塗布物を活性エネルギー線照射処理するか或いは熱処理することにより、SiO2ゲル膜を形成することができ、高屈折率層に対するゲル膜の密着性は著しく改善される。このようにして形成する低屈折率層の厚みは通常約50〜300nmの範囲が好ましい。
前記SiO2ゾル溶液を高屈折率層へ塗布する方法としては、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等が挙げられる。
【0021】
上記ゾル溶液の塗布後に行う塗布層の熱処理は、前記透明基材フイルムの熱変形温度以下の温度で行う。例えば、透明基材フイルムがポリエチレンテレフタレートフイルム(PET)である場合には、約80〜150℃の温度で約1分間〜1時間熱処理を行ってシリカのゲル膜を形成することができる。このような熱処理条件は、使用する透明基材フイルムの種類及び厚みによって異なるので、使用する透明基材フイルムの種類に応じて決定すればよい。
【0022】
ゾル溶液の塗布後の硬化に使用する活性エネルギー線としては、電子線又は紫外線が挙げられ、特に前記ハードコート層及び高屈折率層の硬化に使用すると同様な電子線が好ましい。
上記熱処理及び電子線照射は、空気を酸素で置換しながら、或いは十分な酸素雰囲気中で行うことが好ましく、酸素雰囲気中で行うことによりSiO2の生成、重合・縮合が促進され、より均質且つ高品質のゲル層を形成することができる。
【0023】
高屈折率層の形成の一例を挙げると、高屈折率層は、低級金属アルコキシドRmTi(OR´)n(R及びR´は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である)又はRmTa(OR´)n(R及びR´は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+nは5であり、m及びnはそれぞれ整数である)で表される金属アルコキシドを加水分解して調製した金属酸化物ゾルから形成することができる。
【0024】
上記低級金属アルコキシドとしては、例えば、チタンテトラエトキシド、チタンテトラ−i−プロポキシド、チタンテトラ−n−プロポキシド、チタンテトラ−n−ブトキシド、チタンテトラ−sec−ブトキシド、チタンテトラ−tert−ブトキシド、タンタルペンタエトキシド、タンタルペンタ−i−プロポキシド、タンタルペンタ−n−プロポキシド、タンタルペンタ−n−ブトキシド、タンタルペンタ−sec−ブトキシド、タンタルペンタ−tert−ブトキシド等が挙げられる。
【0025】
上記金属アルコキシドの加水分解は、上記金属アルコキシドを適当な溶媒中に溶解して行う。使用する溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノール、メチルイソブチルケトン、酢酸エチル、酢酸ブチル等のアルコール、ケトン、エステル類、ハロゲン化炭化水素、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、或いはこれらの混合物が挙げられる。
上記金属アルコキシドは上記溶媒中に、該金属アルコキシドが100%加水分解及び縮合したとして生じる金属酸化物換算で0.1%以上、好ましくは0.1〜10重量%になるように溶解する。金属酸化物ゾルの濃度が0.1重量%未満であると形成される機能膜が所望の特性が充分に発揮できず、一方、10重量%を越えると透明均質膜の形成が困難となる。
又、上記範囲内において、金属酸化物ゲル濃度を変化させることによって、ゲル濃度に比例して、得られるゲル膜の屈折率を調整することができる。又、本発明においては、以上の固形分以内であるならば、有機物や無機物バインダーを併用することも可能である。
【0026】
上記金属アルコキシド溶液に加水分解に必要な量以上の水を加え、15〜35℃、好ましくは22〜28℃の温度で、5〜30時間、好ましくは12〜16時間撹拌を行う。該加水分解においては、触媒を用いることが好ましく、これらの触媒としては、塩酸、硝酸、硫酸、ギ酸、酢酸等の酸が好ましく、これらの酸を約0.1〜20.0N、好ましくは0.5〜7.0N程度の水溶液として加え、該水溶液中の水分を加水分解用の水分とすることができる。
加水分解に際して上記範囲において触媒の濃度を変化させることによって、触媒の濃度に比例して、得られるゲル膜の屈折率を調整することができる。
【0027】
以上の如くして得られた金属酸化物ゾルは、無色透明な液体であり、ポットライフが約1ケ月の安定な溶液であり、前記ハードコート層に対して濡れ性が良く、塗布適性に優れている。前記金属酸化物ゾルを、前記ハードコート層の表面に対し、塗布法を用いて塗布する。金属酸化物ゾルのハードコート層への塗布方法としては、スピンコート法、ディップ法、スプレー法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法等が挙げられる。
【0028】
その後塗布物を加熱処理及び又は活性エネルギー線照射処理することにより、金属酸化物ゲル膜を形成する。上記ゾル溶液を塗布後に行う塗布層の熱処理は、前記SiO2ゾル溶液の場合と同様に透明基材フイルムの熱変形温度以下の温度で行う。又、上記ゾル溶液を塗布後、その硬化に用いる活性エネルギー線としては、前記ハードコート層の硬化に使用すると同様に電子線が好ましい。電子線照射は、空気を酸素で置換しながら、或いは十分な酸素雰囲気中で行うことが好ましく、酸素雰囲気中で行うことにより金属酸化物の生成、重合・縮合が促進され、より均質且つ高品質のゲル層を形成することができる。次にSiO2ゲルからなる低屈折率層を既術の様に形成して、本発明の反射防止フイルムが得られる。
【0029】
本発明の反射防止フイルムは、以上説明した各層の他に、各種機能を付与するための層を更に設けることができる。例えば、透明基材フイルムとハードコート層との密着性を向上させるために接着剤層やプライマー層を設けたり、又、ハード性能を向上させるためにハードコート層を複数層とすることができる。上記のように透明基材フイルムとハードコート層との中間に設けられるその他の層の屈折率は、透明基材フイルムの屈折率とハードコート層の屈折率の中間の値とすることが好ましい。
【0030】
上記他の層の形成方法は、上記のように透明基材フイルム上に、所望の塗工液を直接又は間接的に塗布して形成してもよく、又、透明基材フイルム上にハードコート層を転写により形成する場合には、予め離型フイルム上に形成したハードコート層上に他の層を形成する塗工液を塗布して形成し、その後、透明基材フイルムと離型フイルムとを、離型フイルムの塗布面を内側にしてラミネートし、次いで離型フイルムを剥離することにより、透明基材フイルムに他の層を転写してもよい。又、本発明の反射防止フイルムの下面には、粘着剤が塗布されていてもよく、この反射防止フイルムは反射防止すべき対象物、例えば、偏光素子に貼着して用いることができる。
以上の如くして得られる本発明の反射防止フイルムは、ワープロ、コンピュータ、テレビ、プラズマディスプレイパネル等の各種ディスプレイ、液晶表示装置に用いる偏光板の表面、透明プラスチック類からなるサングラスレンズ、度付メガネレンズ、カメラ用ファインダーレンズ等の光学レンズ、各種計器のカバー、自動車、電車等の窓ガラス等の表面の反射防止に有用である。
【0031】
【実施例】
次に実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。
実施例1
メチルトリエトキシシラン(MTEOS)が理想的にSiO2又はMeSiO1.5に加水分解及び縮合したと仮定した時の固形分濃度が3重量%となるように、MTEOSを溶媒であるメチルエチルケトンに溶解し、液温が25℃に安定するまで30分間撹拌した(A液)。
A液中に、触媒である濃度0.005Nの塩酸をMTEOSのアルコキシド基と等モル量加え、25℃で3時間加水分解を行った(B液)。このB液に、硬化剤として酢酸ナトリウムと酢酸とを混合したものを加え、25℃で1時間撹拌しSiOゾル溶液を得た。
【0032】
表面が平滑なPETフイルム(ルミラーT−60:商品名、ダイヤホイル株式会社製、厚さ50μm)上に、電離放射線硬化型樹脂(X−12−2400:商品名、信越化学工業株式会社製)とZrO2超微粒子(No.926:商品名、住友大阪セメント製、屈折率1.9)とを重量比15:1に配合した微粒子分散液を0.1μm/dryになるようにスリットリバースコートにより塗工し、電子線を加速電圧175kVで5Mrad照射して塗膜を硬化させ、高屈折率層を形成した。この高屈折率層上に電離放射線硬化型樹脂(X−12−2400)を7μm/dryになるようにグラビアリバースコートにより塗工し、電子線を加速電圧175KeVで5Mrad照射して塗膜を硬化させ、ハードコート層を形成した。このハードコート層上に2液硬化型接着剤(LX660、KW75(硬化剤))をグラビアリバースコートにより塗工して接着剤層を形成した。
【0033】
次いで、この接着剤層を介してPETフイルム(A−4300:商品名、東洋紡製、厚さ100μm)をラミネートし、40℃で4日間エージングした後、上記PETフイルム(T−60)を剥離して、ハードコート層及び高屈折率層をPETフイルム(A−4300)上に転写させた。
得られたPETフイルム(A−4300)上の高屈折率層上に、更に上記のSiO2ゾル溶液を、膜厚が0.1μm/dryになるように塗工し、120℃で1時間の熱処理を行い、本発明の反射防止フイルムを得た。
得られた反射防止フイルムの全光線透過率は94.5%、ヘイズ値0.5、可視光線の波長領域での最低反射率は0.2であり、反射防止性に優れていた。又、その表面鉛筆硬度は3Hであり、ハード性にも優れていた。
【0034】
実施例2
テトラブトキシチタン(Ti(OC494)が理想的にTiO2に加水分解及び縮合したと仮定したときの固形分濃度が3重量%となるように、(Ti(OC494)を溶媒であるエチルセロソルブに溶解し、液温が25℃に安定する迄30分間撹拌した(C液)。
C液中に、触媒である3Nの塩酸を(Ti(OC494)のアルコキシド基に対して2.5倍モル量加え、25℃で3時間、加水分解を行いTiO2ゾル溶液を得た。
【0035】
透明基材フイルムとして厚さ50μmのPETフイルム(ルミラーT−60)を用意した。一方、上記TiO2ゾル溶液を、上記PETフイルム上に乾燥後の膜厚が0.1μm/dryになるようにグラビアリバースコートにより塗工し、120℃で1時間熱処理を行い、高屈折率層(屈折率1.9)を形成した。この高屈折率層上にハードコート樹脂(PPZ−N−2000:商品名、大阪共栄化学社製)を7μm/dryになるようにグラビアリバースコートにより塗工し、電子線を加速電圧175KeVで5Mrad照射して塗膜を硬化させ、ハードコート層を形成した。
【0036】
このハードコート層上に2液硬化型接着剤(LX660、KW75(硬化剤):商品名、大日本インキ化学工業製)をグラビアリバースコートにより塗工して接着剤層を形成した。次いで、この接着剤層を介してPETフイルム(A−4300)をラミネートし、40℃で4日間エージングした後、上記PETフイルム(T−60)を剥離して、ハードコート層及び高屈折率層をPETフイルム(A−4300)上に転写させた。
得られたPETフイルム(A−4300)上の高屈折率層上に、実施例1のSiO2ゾル溶液を膜厚0.1μm/dryとなるように成膜して本発明の反射防止フイルムを得た。
得られた反射防止フイルムの全光線透過率は94.5%、ヘイズ値0.4であり、反射防止性に優れていた。又、その表面鉛筆硬度は3Hであり、ハード性にも優れていた。
【0037】
比較例1
低屈折率層として真空蒸着法によってSiOx膜を形成した以外は実施例1と同様にして反射防止フイルムを作製した。この反射防止フイルムの全光線透過率は93.8%、ヘイズ値は0.7であり、反射防止性が前記実施例の場合よりも劣っていた。又、その表面鉛筆硬度は2Hであった。
【0038】
比較例2
低屈折率層として真空蒸着法によってSiOx膜を形成した以外は実施例2と同様にして反射防止フイルムを作製した。この反射防止フイルムの全光線透過率は94.0%、ヘイズ値は0.5であり、反射防止性が前記実施例の場合よりも劣っていた。又、その表面鉛筆硬度は2Hであった。
【0039】
【発明の効果】
以上の如く、本発明によれば、低級珪素アルコキシドを加水分解して、数ナノメートルの微粒子をゾル−ゲル法によって調製し、この超微粒子が分散しているゾル溶液を、透明基材フイルムの面のハードコート層上に形成した高屈折率層へ塗布後、透明基材フイルムの熱変形温度以下の温度で熱処理するか、或いは活性エネルギー線を照射してSiO2ゲル層を形成することにより、気相法により得られる低屈折率層の性能とほぼ同様な性能を有する低屈折率層が得られ、プラスチック基材等の如く熱変形温度が低温である基材を用いても、高機能且つ高品質の反射防止フイルムの形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の反射防止フイルムの一例の断面を説明する図。
【符号の説明】
1:透明基材フイルム
2:ハードコート層
3:高屈折率層
4:低屈折率層
5:接着剤層
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes various types of displays such as word processors, computers, televisions, plasma display panels, the surfaces of polarizing plates used in liquid crystal display devices, sunglasses lenses made of transparent plastics, prescription eyeglass lenses, optical lenses such as finder lenses for cameras, The present invention relates to an antireflection film excellent in antireflection on the surfaces of various instrument covers, window glasses of automobiles, trains, etc., and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, transparent substrates such as glass and plastic have been used for displays such as curved mirrors, rearview mirrors, goggles, window glass, personal computers, word processors, plasma displays, and other various commercial displays. When observing visual information such as objects, characters, figures, etc., or when observing an image from a reflective layer through a transparent substrate with a mirror, the surface of these transparent substrates is reflected by external light and the internal visual information is visible. There was a problem that it was difficult.
[0003]
As a method for preventing reflection of such a transparent substrate, conventionally, a method of applying an antireflection coating on the surface of glass or plastic, a hard coat layer as necessary on the surface of a transparent substrate such as a glass / plastic substrate, etc. There is a method of forming a thin film such as MgF 2 or SiO 2 with a film thickness of about 0.1 μm through a vapor phase method such as vapor deposition, sputtering, or plasma CVD.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Although the functional thin film manufacturing method by the vapor phase method can obtain a high-performance and high-quality thin film, it requires precise control of the atmosphere in a high vacuum system, and is also capable of special heating or ionization. There is a problem that the production cost is inevitably increased because the generation accelerating device is required and the manufacturing apparatus is complicated and large. There is also a problem that it is difficult to increase the area of the thin film or to manufacture a complicated shape.
On the other hand, among the production methods of functional thin films by the coating method, those using the spray method have problems such as poor utilization efficiency of the coating liquid and difficulty in controlling the film forming conditions.
In addition, the method for producing a functional thin film using a coating method such as a dipping method or a screen printing method has good utilization efficiency of the film forming raw material, and is advantageous in terms of mass production and equipment cost. There is a problem that the functional thin film is inferior in function and quality as compared with a thin film obtained by a vapor phase method.
[0005]
In recent years, as a method for obtaining an excellent quality thin film by a coating method, a method in which a dispersion liquid in which inorganic or organic ultrafine particles are dispersed in an acidic and / or alkaline aqueous solution is coated on a substrate and baked has been proposed. According to this manufacturing method, it is advantageous in terms of mass production and equipment costs, but since a high-temperature baking process is required during the manufacturing process, it is impossible to form a film on a plastic substrate. The uniformity of the film is not sufficient due to the difference in the degree of shrinkage between the coating film and the coating film, and the performance is still inferior when compared with the thin film obtained by the vapor phase method. Or more) and has the disadvantage of being inferior in productivity.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a high-function and high-quality antireflection film by a coating method advantageous in terms of mass production and equipment cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides an antireflective film in which a hard coat layer, a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated directly or via another layer on a transparent substrate film, wherein the low refractive index layer comprises R m Si (OR') n ( R and R'represents an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n is 4, respectively m and n are integers) the presence of acetic acid a silicon alkoxide represented by A reflection characterized by comprising a SiO 2 gel layer formed from a SiO 2 sol solution prepared by hydrolysis underneath and having a SiO 2 concentration of 0.1 to 10% by mass with addition of sodium acetate or lithium acetate A prevention film and a method for producing the same.
[0007]
According to the present invention, lower silicon alkoxide is hydrolyzed in the presence of acetic acid to prepare several nanometer fine particles by sol-gel method , and sodium acetate or lithium acetate in which the ultra fine particles are dispersed is added. The applied sol solution is applied on the high refractive index layer formed on the hard coat layer on the surface of the transparent base film, and then heat-treated at a temperature lower than the heat deformation temperature of the transparent base film or irradiated with active energy rays. By forming the SiO 2 gel layer, a low refractive index layer having substantially the same performance as that of the low refractive index layer obtained by the vapor phase method can be obtained, and the thermal deformation temperature is low as in a plastic substrate. Even if the base material is used, it is possible to form a high-function and high-quality antireflection film.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the present invention will be described in more detail with reference to embodiments.
FIG. 1 is a diagram schematically showing a cross section of an example of the antireflection film of the present invention. The antireflection film of this example is an example in which a hard coat layer 2, a high bitterness layer 3 and a low refractive index layer 4 are laminated on a transparent base film 1, and reference numeral 5 in the figure is laminated as necessary. An adhesive layer or primer layer.
[0009]
In the present invention, the transparent base film may be any film as long as it is transparent, for example, a triacetyl cellulose film, a diacetyl cellulose film, an acetate butyrate cellulose film, a polyether sulfone film, a poly Acrylic resin films, polyurethane resin films, polyester films, polycarbonate films, polysulfone films, polyether films, trimethylpentene films, polyetherketone films, (meth) acrylonitrile films, etc. can be used. An axially stretched polyester is preferably used because it is excellent in transparency and heat resistance and has no optical anisotropy. The thickness is preferably about 8 μm to 1,000 μm.
[0010]
The hard coat layer and the high refractive index layer formed on the surface of the transparent base film are formed from a thermosetting resin or an ionizing radiation curable resin, but the transparent base film is made of a thermoplastic resin. It is preferable to use an ionizing radiation curable resin that does not require a high temperature during curing. In the present specification, “hard coat layer” or “having a hard property” means a material having a hardness of H or higher in a pencil hardness test shown in JIS K5400. In the present invention, “high refractive index” and “low refractive index” refer to the relative refractive index between adjacent layers.
[0011]
The ionizing radiation curable resin suitable for forming the hard coat layer and the high refractive index layer is preferably one having an acrylate-based functional group, for example, a relatively low molecular weight polyester resin, polyether resin, acrylic resin. , Epoxy resins, urethane resins, alkyd resins, spiroacetal resins, polybutadiene resins, polythiol polyene resins, oligomers or prepolymers such as (meth) acrylates of polyfunctional compounds such as polyhydric alcohols, and ethyl (meta) as a reactive diluent ) Acrylate, ethylhexyl (meth) acrylate, monofunctional monomers such as styrene, methylstyrene, N-vinylpyrrolidone, and polyfunctional monomers such as trimethylolpropane tri (meth) acrylate, hexanediol (meth) acrylate, tri Lopylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) ) Those containing a relatively large amount of acrylate or the like can be used.
Further, in order to convert the ionizing radiation curable resin into an ultraviolet curable resin, acetophenones, benzophenones, Michler benzoylbenzoate, α-amyloxime ester, tetramethylthiuram monosulfide are used as photopolymerization initiators. In addition, thioxanthones, and n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, etc. can be mixed and used as a photosensitizer.
[0012]
When the hard coat layer and the high refractive index layer are formed of the above ionizing radiation curable resin alone, if the crosslinking density becomes too high at the time of curing, the flexibility is lowered, and the hard coating layer is bent when the resulting antireflection film is bent. In some cases, a crack or the like is likely to enter the layer or the high refractive index layer.
In this case, the non-reactive resin is preferably mixed with the hard coat layer and the high refractive index layer forming composition in an amount up to about 50% by weight in the entire composition. When there is too much addition amount of non-reactive resin, the hardness of the layer obtained may become inadequate. As this non-reactive resin, a thermoplastic resin is mainly used. In particular, when a mixture of polyester acrylate and polyurethane acrylate is used as the ionizing radiation curable resin, poly (methyl methacrylate) or poly (butyl methacrylate) can keep the coating film high in the thermoplastic resin used. it can. Moreover, in this case, since the refractive index is close to that of the main ionizing radiation curable resin, the transparency of the coating film is not impaired, and it is advantageous in terms of transparency, in particular, low haze value, high transmittance, and compatibility. .
[0013]
The refractive index of the hard coat layer and the high refractive index layer comprising the above components is usually about 1.49 to 1.51. In the example shown in FIG. 1, in order to make the hard coat layer and the high refractive index layer have a high refractive index, a metal or metal oxide having a high refractive index is contained in the resin composition for forming the hard coat layer and the high refractive index layer. It is preferable to improve the refractive index of the hard coat layer and the high refractive index layer to be about 1.50 to 2.30 by adding ultrafine particles. Examples of materials that improve the refractive index of the hard coat layer and the high refractive index layer include ZnO (refractive index 1.90), TiO 2 (refractive index 2.3 to 2.7), and CeO 2 (refractive index 1. 95), Sb 2 O 5 (refractive index 1.71), SnO 2 , ITO (refractive index 1.95), Y 2 O 3 (refractive index 1.87), La 2 O 3 (refractive index 1.95). , ZrO 2 (refractive index 2.05), Al 2 O 3 (refractive index 1.63), etc.
Further, in order to further improve the refractive index of the hard coat layer and the high refractive index layer, a resin containing molecules and atoms of the high refractive index component is used in the resin composition for forming the hard coat layer and the high refractive index layer. May be. Examples of the molecules and atoms of the component for improving the refractive index include halogen atoms other than F, S, N, P atoms, aromatic rings, and the like.
[0014]
The hard coat layer and the high refractive index layer composed of the above components are prepared by dissolving or dispersing the above components in an appropriate solvent to form a coating solution, and applying the coating solution directly to the substrate film and curing it. Alternatively, it may be formed by applying to a release film and curing, and then transferring it to the transparent substrate film using an appropriate adhesive. The thickness of the hard coat layer is usually preferably about 3 to 10 μm.
For curing the hard coat layer and the high refractive index layer, an ordinary method of curing an ionizing radiation curable resin, that is, a method of curing by irradiation with electron beams or ultraviolet rays can be used. For example, in the case of electron beam curing, 50 to 1000 KeV emitted from various electron beam accelerators such as a Cockloft Walton type, a bandegraph type, a resonant transformation type, an insulating core transformer type, a linear type, a dynamitron type, and a high frequency type, Preferably, an electron beam or the like having an energy of 100 to 300 KeV is used. In the case of ultraviolet curing, ultraviolet rays emitted from light beams such as an ultrahigh pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, and a metal halide lamp can be used. .
[0015]
Next, by forming a low refractive index layer made of a SiO 2 gel film having a refractive index of 1.38 to 1.46 from the SiO 2 sol solution on the surface of the high refractive index layer, the present invention shown in FIG. An antireflection film is obtained.
The SiO 2 sol can be prepared by dissolving silicon alkoxide in an organic solvent suitable for coating and adding a certain amount of water to perform hydrolysis. A preferred example of the silicon alkoxide used for forming the SiO 2 sol is a compound represented by R m Si (OR ′) n , where R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m + n Is 4, and m and n are each integers. More specifically, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetra Pentaethoxysilane, tetrapenta-iso-propoxysilane, tetrapenta-n-propoxysilane, tetrapenta-n-butoxysilane, tetrapenta-sec-butoxysilane, tetrapenta-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyl Tripropoxysilane, methyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethylmethoxysilane, dimethylpropoxysilane, Methyl-butoxy silane, methyl dimethoxy silane, methyl diethoxy silane, hexyl trimethoxy silane and the like.
[0016]
The silicon alkoxide is hydrolyzed by dissolving the silicon alkoxide in a suitable solvent. Examples of the solvent used include alcohols such as methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, methanol, ethanol, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate and butyl acetate, ketones, esters, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, Or the mixture of these is mentioned.
The alkoxide is dissolved in the solvent so as to be 0.1% by weight or more, preferably 0.1 to 10% by weight in terms of SiO 2 generated when the alkoxide is 100% hydrolyzed and condensed. If the concentration of the SiO 2 sol is less than 0.1% by weight, the formed sol film cannot sufficiently exhibit the desired characteristics, while if it exceeds 10% by weight, it becomes difficult to form a transparent homogeneous film. Moreover, in this invention, if it is less than the above solid content, it is also possible to use an organic substance and an inorganic binder together.
[0017]
Water more than the amount necessary for hydrolysis is added to this solution, and stirring is performed at a temperature of 15 to 35 ° C., preferably 22 to 28 ° C., for 0.5 to 10 hours, preferably 2 to 5 hours.
In the hydrolysis, catalyst using acetic acid as a medium, the acid to about 0.001~20.0N, preferably added as an aqueous solution of about 0.005~5.0N, hydrolysis water in the aqueous solution It can be moisture for decomposition.
The SiO 2 sol obtained as described above is a colorless and transparent liquid, is a stable solution having a pot life of about 1 month, has good wettability with respect to the high refractive index layer, and is excellent in coating suitability. ing.
[0018]
Various additives can be added to the sol solution. As the additives, a curing agent can be mentioned to promote film formation, as these curing agents, sodium acetate, lithium and the like. The concentration of the organic solvent solution is about 0.01 to 0.1% by weight, and the amount added to the sol solution is about 0.1 as the above acetate with respect to 100 parts by weight of SiO 2 present in the sol solution. A range of about 1 part by weight is preferred.
[0019]
Furthermore, although the gel film finally obtained becomes a low refractive index layer of the antireflection film, it may be necessary to adjust the refractive index. For example, a fluorine-based organic silicon compound can be added to lower the refractive index, an organic silicon compound can be added to increase the refractive index, and a boron-based organic compound can be added to further increase the refractive index. Specifically, tetraethoxysilane, tetramethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, alkyltrialkoxysilane, Colcoat 40 (manufactured by Colcoat), MS51 (manufactured by Mitsubishi Chemical), Snowtex (manufactured by Nissan Chemical), etc. Organosilicon compounds, ZAFLON FC-110, 220, 250 (manufactured by Toa Gosei Chemical), Sexual Coat A-402B (manufactured by Central Glass), heptadecafluorodecyltrimethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxy Examples thereof include fluorine compounds such as silane, and boron compounds such as triethyl borate, trimethyl borate, tripropyl borate, and tributyl borate. These additives may be added during the preparation of the sol, or may be added after the formation of the sol. By using these additives, a more uniform and transparent sol solution can be obtained by reacting with a silanol group during or after the hydrolysis of silicon alkoxide, and the refractive index of the gel film to be formed is within a certain range. Can be changed.
[0020]
A method of forming a low refractive index layer using the aforementioned SiO 2 sol solution, the SiO 2 sol solution to the surface of the high refractive index layer was applied using a coating method, the active energy then coated material A SiO 2 gel film can be formed by performing a beam irradiation treatment or a heat treatment, and the adhesion of the gel film to the high refractive index layer is remarkably improved. The thickness of the low refractive index layer thus formed is usually preferably in the range of about 50 to 300 nm.
Examples of the method for applying the SiO 2 sol solution to the high refractive index layer include spin coating, dipping, spraying, roll coating, meniscus coating, flexographic printing, screen printing, and bead coating. .
[0021]
The heat treatment of the coating layer performed after the application of the sol solution is performed at a temperature equal to or lower than the thermal deformation temperature of the transparent base film. For example, when the transparent substrate film is a polyethylene terephthalate film (PET), a silica gel film can be formed by heat treatment at a temperature of about 80 to 150 ° C. for about 1 minute to 1 hour. Such heat treatment conditions vary depending on the type and thickness of the transparent substrate film to be used, and may be determined according to the type of transparent substrate film to be used.
[0022]
Examples of the active energy rays used for curing after the application of the sol solution include electron beams and ultraviolet rays. Particularly, the same electron beams are preferable when used for curing the hard coat layer and the high refractive index layer.
The heat treatment and electron beam irradiation are preferably performed while substituting air with oxygen or in a sufficient oxygen atmosphere. By performing in an oxygen atmosphere, generation of SiO 2 , polymerization / condensation is promoted, and more uniform and A high quality gel layer can be formed.
[0023]
As an example of the formation of the high refractive index layer, the high refractive index layer is a lower metal alkoxide R m Ti (OR ′) n (R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and m + n is 4. M and n are each an integer) or R m Ta (OR ′) n (R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n is 5, and m and n are each an integer. It can be formed from a metal oxide sol prepared by hydrolysis of a metal alkoxide represented by (A).
[0024]
Examples of the lower metal alkoxide include titanium tetraethoxide, titanium tetra-i-propoxide, titanium tetra-n-propoxide, titanium tetra-n-butoxide, titanium tetra-sec-butoxide, titanium tetra-tert-butoxide. Tantalum pentaethoxide, tantalum penta-i-propoxide, tantalum penta-n-propoxide, tantalum penta-n-butoxide, tantalum penta-sec-butoxide, tantalum penta-tert-butoxide, and the like.
[0025]
The metal alkoxide is hydrolyzed by dissolving the metal alkoxide in a suitable solvent. Examples of the solvent used include alcohols such as methyl ethyl ketone, isopropyl alcohol, methanol, ethanol, methyl isobutyl ketone, ethyl acetate and butyl acetate, ketones, esters, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, Or the mixture of these is mentioned.
The metal alkoxide is dissolved in the solvent so that the metal alkoxide is 0.1% or more, preferably 0.1 to 10% by weight in terms of metal oxide generated as a result of 100% hydrolysis and condensation of the metal alkoxide. If the concentration of the metal oxide sol is less than 0.1% by weight, the formed functional film cannot sufficiently exhibit the desired characteristics, while if it exceeds 10% by weight, it becomes difficult to form a transparent homogeneous film.
In addition, by changing the metal oxide gel concentration within the above range, the refractive index of the gel film obtained can be adjusted in proportion to the gel concentration. Moreover, in this invention, if it is less than the above solid content, it is also possible to use an organic substance and an inorganic binder together.
[0026]
Water more than the amount necessary for hydrolysis is added to the metal alkoxide solution, and the mixture is stirred at a temperature of 15 to 35 ° C, preferably 22 to 28 ° C, for 5 to 30 hours, preferably 12 to 16 hours. In the hydrolysis, it is preferable to use a catalyst. As these catalysts, acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, formic acid and acetic acid are preferable, and these acids are contained in about 0.1 to 20.0 N, preferably 0. It can be added as an aqueous solution of about 0.5 to 7.0 N, and water in the aqueous solution can be used as water for hydrolysis.
By changing the concentration of the catalyst within the above range during hydrolysis, the refractive index of the gel film obtained can be adjusted in proportion to the concentration of the catalyst.
[0027]
The metal oxide sol obtained as described above is a colorless and transparent liquid, is a stable solution having a pot life of about 1 month, has good wettability with respect to the hard coat layer, and has excellent coating suitability. ing. The metal oxide sol is applied to the surface of the hard coat layer using a coating method. Examples of the method for applying the metal oxide sol to the hard coat layer include spin coating, dipping, spraying, roll coater, meniscus coater, flexographic printing, screen printing, and bead coater.
[0028]
Then, a metal oxide gel film is formed by subjecting the coated material to a heat treatment and / or an active energy ray irradiation treatment. The heat treatment of the coating layer performed after coating the sol solution is performed at a temperature equal to or lower than the thermal deformation temperature of the transparent base film, as in the case of the SiO 2 sol solution. Further, as the active energy ray used for curing after applying the sol solution, an electron beam is preferable when used for curing the hard coat layer. The electron beam irradiation is preferably performed while substituting air with oxygen or in a sufficient oxygen atmosphere. By performing the irradiation in an oxygen atmosphere, formation of metal oxide, polymerization and condensation are promoted, resulting in a more uniform and high quality. The gel layer can be formed. Next, a low refractive index layer made of SiO 2 gel is formed as before, and the antireflection film of the present invention is obtained.
[0029]
The antireflection film of the present invention can be further provided with layers for imparting various functions in addition to the above-described layers. For example, an adhesive layer or a primer layer can be provided in order to improve the adhesion between the transparent substrate film and the hard coat layer, or a plurality of hard coat layers can be provided in order to improve the hard performance. As described above, the refractive index of the other layer provided between the transparent base film and the hard coat layer is preferably set to an intermediate value between the refractive index of the transparent base film and the refractive index of the hard coat layer.
[0030]
The other layer may be formed by applying a desired coating solution directly or indirectly on the transparent base film as described above, or by applying a hard coat on the transparent base film. When the layer is formed by transfer, it is formed by applying a coating solution for forming another layer on the hard coat layer formed in advance on the release film, and then the transparent base film and the release film The other layer may be transferred to the transparent substrate film by laminating the film with the release film coating surface facing inward, and then peeling the release film. Further, an adhesive may be applied to the lower surface of the antireflection film of the present invention, and this antireflection film can be used by being attached to an object to be antireflection, for example, a polarizing element.
The antireflection film of the present invention obtained as described above is used for various displays such as word processors, computers, televisions, plasma display panels, the surfaces of polarizing plates used in liquid crystal display devices, sunglasses lenses made of transparent plastics, and prescription glasses. It is useful for preventing reflection of surfaces such as lenses, optical lenses such as camera finder lenses, covers of various instruments, window glass of automobiles, trains and the like.
[0031]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
Example 1
MTEOS is dissolved in methyl ethyl ketone as a solvent so that the solid content concentration becomes 3% by weight when it is assumed that methyltriethoxysilane (MTEOS) is ideally hydrolyzed and condensed to SiO 2 or MeSiO 1.5. The mixture was stirred for 30 minutes until the temperature was stabilized at 25 ° C. (Liquid A).
In the liquid A, hydrochloric acid having a concentration of 0.005N as a catalyst was added in an equimolar amount with the alkoxide group of MTEOS, and hydrolysis was performed at 25 ° C. for 3 hours (liquid B). A mixture of sodium acetate and acetic acid as a curing agent was added to this B liquid, and stirred at 25 ° C. for 1 hour to obtain a SiO 2 sol solution.
[0032]
An ionizing radiation curable resin (X-12-2400: trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) on a PET film (Lumirror T-60: trade name, manufactured by Diafoil Co., Ltd., thickness 50 μm) having a smooth surface. And ZrO 2 ultrafine particles (No. 926: trade name, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd., refractive index: 1.9) in a weight ratio of 15: 1, a fine particle dispersion is slit-reverse-coated so as to be 0.1 μm / dry. The film was cured by irradiating an electron beam with an acceleration voltage of 175 kV for 5 Mrad to form a high refractive index layer. On this high refractive index layer, an ionizing radiation curable resin (X-12-2400) is applied by gravure reverse coating so as to be 7 μm / dry, and an electron beam is irradiated at an acceleration voltage of 175 KeV for 5 Mrad to cure the coating film. To form a hard coat layer. A two-component curable adhesive (LX660, KW75 (curing agent)) was applied on the hard coat layer by gravure reverse coating to form an adhesive layer.
[0033]
Next, a PET film (A-4300: trade name, manufactured by Toyobo Co., Ltd., 100 μm thick) is laminated through this adhesive layer, and after aging at 40 ° C. for 4 days, the PET film (T-60) is peeled off. Then, the hard coat layer and the high refractive index layer were transferred onto a PET film (A-4300).
On the high refractive index layer on the obtained PET film (A-4300), the above-mentioned SiO 2 sol solution was further applied so that the film thickness was 0.1 μm / dry, and the coating was performed at 120 ° C. for 1 hour. Heat treatment was performed to obtain the antireflection film of the present invention.
The obtained antireflection film had a total light transmittance of 94.5%, a haze value of 0.5, and a minimum reflectance in the visible light wavelength region of 0.2, and was excellent in antireflection properties. Moreover, the surface pencil hardness was 3H and it was excellent also in hard property.
[0034]
Example 2
Tetrabutoxytitanium (Ti (OC 4 H 9) 4) are formed so that the solid content concentration of 3% by weight when it is assumed that ideally combined hydrolysis and condensation to TiO 2, (Ti (OC 4 H 9) 4 ) was dissolved in ethyl cellosolve as a solvent and stirred for 30 minutes until the liquid temperature was stabilized at 25 ° C. (liquid C).
In solution C, 3N hydrochloric acid as a catalyst was added in a 2.5-fold molar amount with respect to the alkoxide group of (Ti (OC 4 H 9 ) 4 ), and hydrolyzed at 25 ° C. for 3 hours to obtain a TiO 2 sol solution. Got.
[0035]
A PET film (Lumirror T-60) having a thickness of 50 μm was prepared as a transparent substrate film. On the other hand, the TiO 2 sol solution was applied on the PET film by gravure reverse coating so that the film thickness after drying was 0.1 μm / dry, and heat-treated at 120 ° C. for 1 hour to obtain a high refractive index layer. (Refractive index 1.9) was formed. On this high refractive index layer, a hard coat resin (PPZ-N-2000: trade name, manufactured by Osaka Kyoei Chemical Co., Ltd.) was applied by gravure reverse coating so as to be 7 μm / dry, and the electron beam was 5 Mrad at an acceleration voltage of 175 KeV. The coating film was cured by irradiation to form a hard coat layer.
[0036]
A two-component curable adhesive (LX660, KW75 (curing agent): trade name, manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) was applied on the hard coat layer by gravure reverse coating to form an adhesive layer. Next, a PET film (A-4300) is laminated through this adhesive layer, and after aging at 40 ° C. for 4 days, the PET film (T-60) is peeled off, and a hard coat layer and a high refractive index layer are peeled off. Was transferred onto a PET film (A-4300).
The SiO 2 sol solution of Example 1 was formed on the high refractive index layer on the obtained PET film (A-4300) so as to have a film thickness of 0.1 μm / dry, and the antireflection film of the present invention was formed. Obtained.
The obtained antireflection film had a total light transmittance of 94.5% and a haze value of 0.4, and was excellent in antireflection properties. Moreover, the surface pencil hardness was 3H and it was excellent also in hard property.
[0037]
Comparative Example 1
An antireflection film was produced in the same manner as in Example 1 except that a SiOx film was formed as a low refractive index layer by vacuum deposition. This antireflection film had a total light transmittance of 93.8% and a haze value of 0.7, and the antireflection properties were inferior to those of the above examples. The surface pencil hardness was 2H.
[0038]
Comparative Example 2
An antireflection film was produced in the same manner as in Example 2 except that a SiOx film was formed as a low refractive index layer by vacuum deposition. This antireflection film had a total light transmittance of 94.0% and a haze value of 0.5, and the antireflection properties were inferior to those of the above examples. The surface pencil hardness was 2H.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, lower silicon alkoxide is hydrolyzed, fine particles of several nanometers are prepared by a sol-gel method, and a sol solution in which the ultrafine particles are dispersed is obtained from a transparent substrate film. After applying to the high refractive index layer formed on the hard coat layer on the surface, heat treatment is performed at a temperature lower than the thermal deformation temperature of the transparent substrate film, or irradiation with active energy rays to form a SiO 2 gel layer A low refractive index layer having almost the same performance as that of a low refractive index layer obtained by a vapor phase method can be obtained, and even if a base material having a low thermal deformation temperature such as a plastic base material is used, it has high functionality. In addition, it is possible to form a high-quality antireflection film.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a cross section of an example of an antireflection film of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Transparent base film 2: Hard coat layer 3: High refractive index layer 4: Low refractive index layer 5: Adhesive layer

Claims (7)

透明基材フイルム上に、直接又は他の層を介してハードコート層、高屈折率層及び低屈折率層を積層してなる反射防止フイルムにおいて、上記低屈折率層がRmSi(OR´)n(R及びR´は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である)で表される珪素アルコキシドを酢酸の存在下に加水分解して調製し、酢酸ナトリウム又は酢酸リチウムを添加したSiO 2 濃度が0.1〜10質量%であるSiO2ゾル液から形成されたSiO2ゲル層からなることを特徴とする反射防止フイルム。In the antireflective film in which a hard coat layer, a high refractive index layer and a low refractive index layer are laminated directly or via another layer on a transparent substrate film, the low refractive index layer comprises R m Si (OR ′ ) N (R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n is 4, m and n are each an integer), and hydrolyzing a silicon alkoxide in the presence of acetic acid. An antireflection film comprising an SiO 2 gel layer formed from an SiO 2 sol solution prepared and added with sodium acetate or lithium acetate and having an SiO 2 concentration of 0.1 to 10% by mass . 低屈折率層の屈折率が1.38〜1.46である請求項1に記載の反射防止フイルム。  2. The antireflection film according to claim 1, wherein the low refractive index layer has a refractive index of 1.38 to 1.46. 高屈折率層が、低級金属アルコキシドRmTi(OR´)n(R及びR´はそれぞれ炭素数0〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である)又はRmTa(OR´)n(R及びR´は炭素数0〜10のアルキル基を表し、m+nは5であり、m及びnはそれぞれ整数である)で表される金属アルコキシドを加水分解して調製した金属酸化物ゾルからなる金属酸化物ゲル層である請求項1に記載の反射防止フイルム。The high refractive index layer is a lower metal alkoxide R m Ti (OR ′) n (R and R ′ each represents an alkyl group having 0 to 10 carbon atoms, m + n is 4, and m and n are each an integer) Or hydrolyzing a metal alkoxide represented by R m Ta (OR ′) n (R and R ′ represent an alkyl group having 0 to 10 carbon atoms, m + n is 5, and m and n are each an integer) The antireflection film according to claim 1, which is a metal oxide gel layer comprising a metal oxide sol prepared as described above. 高屈折率層の屈折率が1.50〜2.30である請求項1に記載の反射防止フイルム。  2. The antireflection film according to claim 1, wherein the high refractive index layer has a refractive index of 1.50 to 2.30. 透明基材フイルム上に、直接又は他の層を介してハードコート層、高屈折率層及び低屈折率層を積層することからなる反射防止フイルムの製造方法において、上記低屈折率層をRmSi(OR´)n(R及びR´は炭素数1〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である)で表される珪素アルコキシドを酢酸の存在下に加水分解して調製し、酢酸ナトリウム又は酢酸リチウムを添加したSiO 2 濃度が0.1〜10質量%であるSiO2ゾル液を、透明基材フイルムの面に直接又は他の層を介して塗布し、形成された塗布層を熱処理又は電離放射線照射してSi02ゲル層として形成することを特徴とする反射防止フイルムの製造方法。In the method for producing an antireflective film comprising laminating a hard coat layer, a high refractive index layer and a low refractive index layer directly or via another layer on a transparent substrate film, the low refractive index layer is made of R m In the presence of acetic acid, a silicon alkoxide represented by Si (OR ′) n (R and R ′ represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, m + n is 4, and m and n are each an integer). was hydrolyzed to prepare a SiO 2 sol solution SiO 2 concentration with the addition of sodium acetate or lithium acetate is 0.1 to 10 wt%, applied directly or via another layer on the surface of the transparent substrate film And forming the SiO 2 gel layer by heat treatment or ionizing radiation irradiation of the formed coating layer. 低屈折率層の屈折率が1.38〜1.46である請求項5に記載の反射防止フイルムの製造方法。  The method for producing an antireflection film according to claim 5, wherein the refractive index of the low refractive index layer is 1.38 to 1.46. 高屈折率層を、低級金属アルコキシドRmTi(OR´)n(R及びR´はそれぞれ炭素数0〜10のアルキル基を表し、m+nは4であり、m及びnはそれぞれ整数である)又はRmTa(OR´)n(R及びR´は炭素数0〜10のアルキル基を表し、m+nは5であり、m及びnはそれぞれ整数である)で表される金属アルコキシドを加水分解して調製した金属酸化物ゾルから金属酸化物ゲル層として形成する請求項5に記載の反射防止フイルムの製造方法。Lower metal alkoxide R m Ti (OR ′) n (R and R ′ each represents an alkyl group having 0 to 10 carbon atoms, m + n is 4, m and n are each an integer) Or hydrolyzing a metal alkoxide represented by R m Ta (OR ′) n (R and R ′ represent an alkyl group having 0 to 10 carbon atoms, m + n is 5, and m and n are each an integer) The method for producing an antireflection film according to claim 5, wherein the metal oxide sol is formed from a metal oxide sol prepared as described above.
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