JP4287761B2 - Antifouling surface material and method for producing the same - Google Patents

Antifouling surface material and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4287761B2
JP4287761B2 JP2004041524A JP2004041524A JP4287761B2 JP 4287761 B2 JP4287761 B2 JP 4287761B2 JP 2004041524 A JP2004041524 A JP 2004041524A JP 2004041524 A JP2004041524 A JP 2004041524A JP 4287761 B2 JP4287761 B2 JP 4287761B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intermediate layer
fluorine
acrylate
antifouling
cured
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004041524A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005231128A (en
Inventor
浩一 川村
明博 松藤
丈嘉 加納
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2004041524A priority Critical patent/JP4287761B2/en
Publication of JP2005231128A publication Critical patent/JP2005231128A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4287761B2 publication Critical patent/JP4287761B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)

Description

本発明は、防汚性表面材料及びその製造方法に関し、詳細には、防汚性及びその耐久性に優れたハードコートフィルムなどの表面材料及びその簡易な製造方法に関する。   The present invention relates to an antifouling surface material and a method for producing the same, and more particularly to a surface material such as a hard coat film having excellent antifouling properties and durability and a simple production method thereof.

近年、プラスチック製品が、加工性、軽量化の観点でガラス製品と置き換わりつつあるが、これらプラスチック製品の表面は傷つきやすいため、耐擦傷性を付与する目的でハードコート層を設けたり、ハードコート層を設けたフィルムを貼合して用いる場合が多い。また、従来のガラス製品についても、破損した場合の飛散防止を目的としてプラスチックフィルムを貼合する場合が増えており、これらフィルムの表面硬度強化のために、その表面にハードコート層を形成することが広く行われている。
しかしこのような表面保護を目的としたハードコート層は、使用するに際して、人の指紋(皮脂)、汗、化粧品などの汚れが付着しやすく、また、一度付着した汚れが除去しにくいため、透明性や反射性を損ない、結果として視認性が悪くなるという問題を有していた。
In recent years, plastic products have been replaced with glass products in terms of processability and weight reduction. However, since the surface of these plastic products is easily damaged, a hard coat layer is provided for the purpose of imparting scratch resistance or a hard coat layer. In many cases, a film provided with an adhesive is used. In addition, with regard to conventional glass products, plastic films are increasingly being bonded for the purpose of preventing scattering in the event of breakage, and in order to enhance the surface hardness of these films, a hard coat layer is formed on the surface. Is widely practiced.
However, when using hard coat layers for surface protection, dirt such as human fingerprints (sebum), sweat, and cosmetics is likely to adhere, and once attached dirt is difficult to remove, it is transparent. In this case, there is a problem that the visibility and the reflectivity are deteriorated, resulting in poor visibility.

ハードコート層の表面に汚れを付着しにくくしたり、付着した汚れを除去しやすくする目的で、ハードコート層表面をフッ素系ポリマーで被覆したり、ハードコート層の材料としてフッ素系、もしくはシリコン系のポリマーを含有させる方法が一般に行われている。例えば、透明支持体の上に、ハードコート層、高屈折率層、低屈折率層を順に設けた反射防止フィルムの汚れ性を改良する目的でパーフルオロアルキルポリエーテル側鎖を有する重合体を低屈折率層の上に塗布することが開示されている(例えば、特許文献1参照。)。この方法はパーフルオロアルキルポリエーテル化合物の優れた滑り性を利用するものであり、反射防止フィルムの表面側の層を汚れから保護し、耐傷性を向上させる。しかしパーフルオロアルキルポリエーテル化合物は単に表面に塗布形成されているだけであるため繰り返しのこすりにより剥がれやすく、防汚性の耐久性に劣るという問題があった。   For the purpose of making it difficult for dirt to adhere to the surface of the hard coat layer, or to easily remove the attached dirt, the hard coat layer surface is coated with a fluorine-based polymer, or the hard coat layer is made of fluorine or silicon. In general, a method of containing the polymer is used. For example, a polymer having a perfluoroalkylpolyether side chain is used for the purpose of improving the stain resistance of an antireflection film in which a hard coat layer, a high refractive index layer and a low refractive index layer are provided in this order on a transparent support. Application on a refractive index layer is disclosed (for example, see Patent Document 1). This method utilizes the excellent slipperiness of the perfluoroalkyl polyether compound, protects the surface side layer of the antireflection film from dirt, and improves scratch resistance. However, since the perfluoroalkyl polyether compound is merely coated and formed on the surface, there is a problem that it is easily peeled off by repeated rubbing and has poor antifouling durability.

また、アクリレートと重合開始剤とを含有するハードコート層光硬化性組成物にフッ素モノマーを添加し、露光、加熱し、硬化することにより防汚性の優れたハードコートフィルムを形成する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。この方法はハードコート層中に防汚性をしめすフッ素化合物を共有結合にて固定化するものであり、繰り返しこすりによるはがれやすさは改良されているものの、防汚性が低いという問題があった。また、防汚性向上のためフッ素モノマーの添加量を増やすとハードコート層の硬度が低下する傾向にあり、一般に防汚性とハードコート硬度との両立は困難であった。   Also proposed is a technology to form a hard coat film with excellent antifouling properties by adding a fluorine monomer to a hard coat layer photocurable composition containing an acrylate and a polymerization initiator, and then exposing, heating and curing. (For example, see Patent Document 2). This method immobilizes the fluorine compound showing antifouling property in the hard coat layer by a covalent bond, and although the ease of peeling by repeated rubbing has been improved, there is a problem that the antifouling property is low. . Moreover, when the addition amount of the fluorine monomer is increased for improving the antifouling property, the hardness of the hard coat layer tends to decrease, and it is generally difficult to achieve both the antifouling property and the hard coat hardness.

また、ハードコート層表面のフッ素ポリマーの剥離を防止する他の手段としては、分子内に光重合開始基を有する重合体からなる第1の層上に、その光重合開始基を介して結合されたフッ素含有単量体から形成されるフッ素含有重合体からなる第2の層を形成する技術が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。ここで第1の層に含まれる光重合開始基を有するポリマーは、基材との密着性が低く、第1の層とその表面のフッ素含有層との密着性は良好であるものの、第1の層ごと剥離しやすいために期待した耐久性は得られないことがわかった。さらに、該開始基を起点としてフッ素含有単量体を結合させるのに高いエネルギーを必要とするという問題もあった。
特開2000−284102公報 特開2003−335984公報 特開平10−279834号公報
Further, as another means for preventing the peeling of the fluoropolymer on the surface of the hard coat layer, it is bonded to the first layer made of a polymer having a photopolymerization initiating group in the molecule via the photopolymerization initiating group. A technique for forming a second layer made of a fluorine-containing polymer formed from a fluorine-containing monomer has been proposed (see, for example, Patent Document 3). Here, the polymer having a photopolymerization initiating group contained in the first layer has low adhesion to the substrate, and the adhesion between the first layer and the fluorine-containing layer on the surface is good, but the first It was found that the expected durability could not be obtained because each layer was easily peeled off. Furthermore, there is also a problem that high energy is required to bind the fluorine-containing monomer starting from the initiating group.
JP 2000-284102 A JP 2003-335984 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-279834

上記問題点を考慮した本発明の目的は、表面の防汚性に優れ、こすりなどによる防汚性の低下が少なく、かつ優れた表面硬度を示す、耐久性に優れた防汚性表面材料を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、上記防汚性及びその耐久性に優れた防汚性表面材料の簡易な製造方法を提供することにある。
The object of the present invention in consideration of the above problems is to provide an antifouling surface material with excellent durability, which has excellent antifouling properties on the surface, little deterioration of antifouling properties due to rubbing, etc., and excellent surface hardness. It is to provide.
Another object of the present invention is to provide a simple method for producing the antifouling surface material having excellent antifouling properties and durability.

本発明者らは検討の結果、重合、硬化してなる中間層の上にフッ素モノマーを表面グラフト法にてグラフト重合させて該硬化してなる中間層上にフッ素含有単量体を塗布し、活性エネルギー線を照射して該硬化した中間層と直接化学的に結合したフッ素ポリマー被膜を設けることにより、上記課題を解決しうることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち本発明の防汚性表面材料は、基材表面に光重合開始剤とアクリレート及び/又はメタクリレートとを含有する中間層を形成し、光照射して硬化させ、該硬化した中間層上にフッ素含有単量体を塗布し、活性エネルギー線を照射して該中間層と直接結合したフッ素含有重合体含被膜を設けてなることを特徴とする。
この硬化した中間層は、高硬度であることが好ましく、具体的には、後に詳述するJIS−K−5400が規定する鉛筆硬度評価方法による鉛筆の硬度で2H以上であることが好ましく、3H以上であることがさらに好ましい。
また、中間層には、さらにカチオン重合性化合物を含有することが好ましく、中間層にカチオン性重合性化合物と微粒子とを含有することがさらに好ましい態様である。
The present inventors have studies a result, polymerization, a fluorine-containing monomer is applied on the intermediate layer formed by curing by graft polymerizing a fluoromonomer by the surface grafting method on the intermediate layer formed by curing, The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by irradiating active energy rays to provide a fluoropolymer film that is directly chemically bonded to the cured intermediate layer, thereby completing the present invention.
That antifouling surface material of the present invention, to form an intermediate layer containing a photopolymerization initiator and an acrylate and / or methacrylate on the surface of the base material, irradiated with light is cured, fluorinated to the cured intermediate layer It is characterized in that a fluorine-containing polymer-containing coating film is provided which is coated with a monomer and irradiated with active energy rays and directly bonded to the intermediate layer.
The cured intermediate layer preferably has a high hardness. Specifically, the hardness of the pencil according to the pencil hardness evaluation method specified by JIS-K-5400, which will be described in detail later, is preferably 2H or more. More preferably, it is the above.
Moreover, it is preferable that the intermediate layer further contains a cationic polymerizable compound, and it is a more preferable embodiment that the intermediate layer contains a cationic polymerizable compound and fine particles.

本発明の請求項4に係る防汚性表面材料の製造方法は、基材表面に光重合開始剤とアクリレート及び/又はメタクリレートを含有する中間層を形成し、該中間層に光照射して硬化させ、硬化した中間層表面に以下に詳述する一般式(I)、(II)、(III)、(IV)及び(V)よりなる群から選ばれた少なくとも1種のフッ素含有単量体を塗布し、活性エネルギー線を照射して表面グラフト法により、該硬化した中間層に含まれる残存アクリレート重合末端に該フッ素含有単量体を重合させることで、該硬化した中間層表面に直接結合したフッ素含有重合体被膜を設けることを特徴とする。
なお、本明細書中では、アクリレート、メタクリレートのいずれか一方、又は、双方を示す場合、(メタ)アクリレートと表記することがある。また、以下、「アクリレート」について説明した内容は、特に断らない限り、その一部又は全部を「メタクリレート」に置き換えた場合も同様である。
In the method for producing an antifouling surface material according to claim 4 of the present invention, an intermediate layer containing a photopolymerization initiator and acrylate and / or methacrylate is formed on the substrate surface, and the intermediate layer is irradiated with light and cured. And at least one fluorine-containing monomer selected from the group consisting of general formulas (I), (II), (III), (IV) and (V) described in detail below on the surface of the cured intermediate layer The fluorine-containing monomer is polymerized to the residual acrylate polymerization terminal contained in the cured intermediate layer by a surface graft method by applying active energy rays and directly bonded to the surface of the cured intermediate layer. A fluorine-containing polymer coating is provided.
In addition, in this specification, when showing any one or both of an acrylate and a methacrylate, it may describe with (meth) acrylate. Further, the contents described below for “acrylate” are the same when part or all of them are replaced with “methacrylate” unless otherwise specified.

本発明の作用機構は明確ではないが、以下のように考えている。まず、中間層の形成にあたっては、光重合開始剤と不飽和二重結合を有する(メタ)アクリレートとを含有する中間層を塗布した後、光照射することで、二重結合が重合、架橋構造を形成して硬化するために、強度に優れたハードな層が形成される。このときの反応を、アクリレートを例に挙げて説明すれば、中間層の形成行程において全てのアクリレートが反応に関与するわけではなく、未反応のアクリレートが残存することになる。その後、フッ素含有モノマーを塗布し、活性光線を照射することで、表面グラフト法にてフッ素含有モノマーをグラフト重合させることにより、該中間層における開始剤と直接共有結合したフッ素ポリマー層を得ることになる。この場合、フッ素ポリマーは中間層中の残存アクリレート重合末端と反応し生成したものである。中間層中のアクリレートは多官能アクリレートであり、その一部は他のアクリレートと重合架橋して中間層を形成している。したがって中間層中の残存アクリレート重合末端と反応し生成したフッ素ポリマーはハードコート架橋膜と直接共有結合しているということができる。このためフッ素ポリマー皮膜はこすりにより摩耗することはなく防汚性の劣化が抑えられる。
また、本発明においては、フッ素ポリマー皮膜はグラフト重合により中間層の不飽和二重結合を起点として生成され、ポリマーの片末端のみで中間層表面に結合しているが、他末端はフリーな状態で存在し、分子が動きやすく高い運動性を有する。このため、フッ素グラフトポリマーが本来有する防汚性が効果的に発現するものと推定される。
The working mechanism of the present invention is not clear, but is considered as follows. First, in forming the intermediate layer, after applying an intermediate layer containing a photopolymerization initiator and (meth) acrylate having an unsaturated double bond, the double bond is polymerized and crosslinked structure by light irradiation. Therefore, a hard layer having excellent strength is formed. If the reaction at this time is described by taking acrylate as an example, not all acrylates participate in the reaction in the process of forming the intermediate layer, and unreacted acrylate remains. Then, by applying a fluorine-containing monomer and irradiating actinic rays, the fluorine-containing monomer is graft polymerized by a surface graft method to obtain a fluorine polymer layer directly covalently bonded to the initiator in the intermediate layer. Become. In this case, the fluoropolymer is produced by reacting with the remaining acrylate polymerization terminal in the intermediate layer. The acrylate in the intermediate layer is a polyfunctional acrylate, and a part of the acrylate is polymerized and crosslinked with other acrylates to form the intermediate layer. Therefore, it can be said that the fluoropolymer produced by reacting with the residual acrylate polymerization terminal in the intermediate layer is directly covalently bonded to the hard coat crosslinked film. For this reason, the fluoropolymer film is not worn by rubbing, and the deterioration of the antifouling property is suppressed.
In the present invention, the fluoropolymer film is formed by graft polymerization starting from the unsaturated double bond of the intermediate layer, and is bonded to the surface of the intermediate layer only at one end of the polymer, but the other end is free. It exists in, and the molecule is easy to move and has high mobility. For this reason, it is presumed that the antifouling property inherent to the fluorine graft polymer is effectively exhibited.

本発明の防汚性表面材料は、表面の防汚性に優れ、こすりなどによる防汚性の低下が少なく、かつ優れた表面硬度を示し、強度のみならず、防汚性の耐久性にも優れるという効果を奏する。
また、本発明の防汚性表面材料の製造方法によれば、防汚性及びその耐久性に優れた防汚性表面材料を簡易な方法でえることができる。
本発明の防汚性表面材料は、表面硬度、防汚性及びその耐久性に優れることから、画像表示装置、タッチパネル、プラスチック板、ガラス板などに好適に用いられ、その応用範囲は広い。
The antifouling surface material of the present invention is excellent in antifouling properties on the surface, shows little deterioration in antifouling properties due to rubbing, etc., and exhibits excellent surface hardness, not only in strength but also in antifouling durability. The effect is excellent.
Moreover, according to the method for producing an antifouling surface material of the present invention, an antifouling surface material excellent in antifouling property and durability can be obtained by a simple method.
Since the antifouling surface material of the present invention is excellent in surface hardness, antifouling property and durability, it is suitably used for an image display device, a touch panel, a plastic plate, a glass plate and the like, and its application range is wide.

本発明の防汚性表面材料は、基材表面に光重合開始剤と(メタ)アクリレートとを含有する中間層を形成し、光照射して硬化させ、該中間層上にフッ素含有単量体を塗布し、活性エネルギー線を照射してフッ素含有重合体含被膜を設けてなることを特徴とするが、本発明においては中間層に、中間層の硬化とそれに引き続き行われるフッ素含有グラフトの形成に十分な光重合開始剤と分子内に不飽和二重結合を有する(メタ)アクリレート系の化合物とを含有することが重要である。この(メタ)アクリレートとしては、中間層の硬化性、グラフト起点の生成性などから、多官能(メタ)アクリレートを用いることが好ましい。
ここで、光照射によりハードコート被膜とされた中間層に残存していた光重合開始剤と残存していた(メタ)アクリレートがエネルギー付与により重合し、(メタ)アクリレートの重合末端が生成する。次に、この重合末端と表面に存在するフッ素モノマーとが反応し表面グラフト反応が起こりフッ素を含むグラフトポリマーからなる皮膜が生成する。
The antifouling surface material of the present invention forms an intermediate layer containing a photopolymerization initiator and (meth) acrylate on the surface of a substrate, and is cured by irradiation with light. A fluorine-containing monomer is formed on the intermediate layer. In the present invention, the intermediate layer is cured and the fluorine-containing graft is subsequently formed on the intermediate layer. It is important to contain a sufficient photopolymerization initiator and a (meth) acrylate-based compound having an unsaturated double bond in the molecule. As this (meth) acrylate, it is preferable to use polyfunctional (meth) acrylate from the viewpoint of the curability of the intermediate layer, the formation of the graft origin, and the like.
Here, the photopolymerization initiator remaining in the intermediate layer formed into a hard coat film by light irradiation and the remaining (meth) acrylate are polymerized by energy application, and a polymerization end of (meth) acrylate is generated. Next, this polymerization terminal and the fluorine monomer present on the surface react with each other to cause a surface graft reaction to form a film made of a graft polymer containing fluorine.

以下、本発明の防汚性表面材料について、その製造方法とともに詳細に説明する。
本発明の防汚性表面材料における、フッ素含有重合体被膜は基材上に多官能アクリレートと光重合開始剤を光照射し、硬化させた中間層を形成し、その層上にフッ素含有単量体を被覆して活性エネルギー線を照射し、中間層表面に光グラフト重合を起こさせることにより得られる。
Hereinafter, the antifouling surface material of the present invention will be described in detail together with its production method.
In the antifouling surface material of the present invention, the fluorine-containing polymer coating is formed by irradiating a polyfunctional acrylate and a photopolymerization initiator on a substrate to form a cured intermediate layer, and a fluorine-containing single amount on the layer. It is obtained by coating the body and irradiating active energy rays to cause photograft polymerization on the surface of the intermediate layer .

すなわち、多官能アクリレートと光重合開始剤を光照射し、硬化させてハードコート上とした中間層に紫外線露光などの活性エネルギー線照射を行うと、中間層に残存している開始剤から重合が開始し、多官能アクリレートに重合末端が生じる。その重合末端からフッ素含有単量体がグラフト重合することにより、架橋構造を有する強固な中間層上に、フッ素ポリマーを含有する層が形成される。従って、得られるフッ素含有重合体被膜は、中間層表面にさらに多官能アクリレートを介して結合したフッ素含有単量体を原料とするグラフト重合鎖からなるフッ素ポリマーの層が形成された2層構造を有する。
この2層構造においては、基材表面に形成された中間層が架橋構造を有するハードコート層として基材に密着するとともに、中間層自体も高硬度であり、また、フッ素含有重合体被膜は中間層を構成する材料と化学結合により固定化されているため、本発明の防汚性表面材料は、硬度、密着性に優れ、フッ素ポリマーに起因する高い防汚性が長期間にわたり持続することになる。
That is, when an active energy ray such as UV exposure is applied to an intermediate layer which is irradiated with light and cured with a polyfunctional acrylate and a photopolymerization initiator and then hardened, polymerization is started from the initiator remaining in the intermediate layer. Initiating and polymerization ends occur in the polyfunctional acrylate. A fluorine-containing monomer is graft-polymerized from the polymerization terminal, whereby a layer containing a fluorine polymer is formed on a strong intermediate layer having a crosslinked structure. Therefore, the resulting fluorine-containing polymer coating has a two-layer structure in which a fluorine polymer layer composed of a graft polymer chain made from a fluorine-containing monomer bonded to the intermediate layer surface via a polyfunctional acrylate as a raw material is formed. Have.
In this two-layer structure, the intermediate layer formed on the surface of the base material is in close contact with the base material as a hard coat layer having a crosslinked structure, and the intermediate layer itself is high in hardness. The antifouling surface material of the present invention is excellent in hardness and adhesion, and the high antifouling property due to the fluoropolymer lasts for a long time because it is fixed by chemical bonding with the material constituting the layer. Become.

〔中間層〕
本発明の中間層には、アクリレート及び/又はメタクリレート、好ましくは多官能アクリレートと、光重合開始剤とを含有する。
(アクリレート及び/又はメタクリレート)
本発明に用いうるアクリレート化合物〔(メタ)アクリレート〕は、分子内にエチレン性不飽和基であるアクリロイル基を有するものであれば、特に制限はないが、硬化性、形成された中間層の硬度、強度向上の観点からは、多官能モノマーであることが好ましい。
本発明に好適に用いうる多官能モノマーとしては、多価アルコールとアクリル酸またはメタクリル酸とのエステルであることが好ましい。多価アルコールの例には、エチレングリコール、1、4−シクロヘキサノール、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ジペンタエリスリトール、1、2、4−シクロヘキサノール、ポリウレタンポリオールおよびポリエステルポリオールが含まれる。なかでも、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールおよびポリウレタンポリオールが好ましい。中間層には、二種類以上の多官能モノマーを含んでいてもよい。
多官能モノマーは分子内に少なくとも2個のエチレン性不飽和基を含むものを指すが、より好ましくは3個以上含むものである。具体的には、分子内に3〜6個のアクリル酸エステル基を有する多官能アクリレートモノマーが挙げられるが、さらに、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレートと称される分子内に数個のアクリル酸エステル基を有する、分子量が数百から数千のオリゴマーなども本発明の中間層の成分として好ましく使用することができる。
[Middle layer]
The intermediate layer of the present invention contains acrylate and / or methacrylate, preferably polyfunctional acrylate, and a photopolymerization initiator.
(Acrylate and / or methacrylate)
The acrylate compound [(meth) acrylate] that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has an acryloyl group that is an ethylenically unsaturated group in the molecule, but is curable and the hardness of the formed intermediate layer. From the viewpoint of improving the strength, a polyfunctional monomer is preferable.
The polyfunctional monomer that can be suitably used in the present invention is preferably an ester of a polyhydric alcohol and acrylic acid or methacrylic acid. Examples of polyhydric alcohols include ethylene glycol, 1,4-cyclohexanol, pentaerythritol, trimethylolpropane, trimethylolethane, dipentaerythritol, 1,2,4-cyclohexanol, polyurethane polyol and polyester polyol. . Of these, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol and polyurethane polyol are preferable. The intermediate layer may contain two or more types of polyfunctional monomers.
The polyfunctional monomer is one containing at least two ethylenically unsaturated groups in the molecule, and more preferably containing three or more. Specific examples include polyfunctional acrylate monomers having 3 to 6 acrylate groups in the molecule, and several acrylic acids in the molecule called urethane acrylate, polyester acrylate, and epoxy acrylate. An oligomer having an ester group and having a molecular weight of several hundred to several thousand can be preferably used as a component of the intermediate layer of the present invention.

これら分子内に3個以上のアクリル基を有するアクリレートの具体例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールポリアクリレート類、ポリイソシアネートとヒドロキシエチルアクリレート等の水酸基含有アクリレートの反応によって得られるウレタンアクリレート等を挙げることができる。   Specific examples of acrylates having three or more acrylic groups in the molecule include trimethylolpropane triacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaacrylate, dipentaerythritol. Examples thereof include polyol polyacrylates such as hexaacrylate, and urethane acrylates obtained by reaction of polyisocyanates with hydroxyl group-containing acrylates such as hydroxyethyl acrylate.

また、本発明では同一分子内に3個以上のエチレン性不飽和基を有するアクリレートとして、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を含む化合物も好ましく使用できる。以下、一般式(1)で表される繰り返し単位を含む重合性化合物について詳細に説明する。   In the present invention, a compound containing a repeating unit represented by the following general formula (1) can also be preferably used as an acrylate having three or more ethylenically unsaturated groups in the same molecule. Hereinafter, the polymerizable compound containing the repeating unit represented by the general formula (1) will be described in detail.

Figure 0004287761
Figure 0004287761

上記一般式(1)中、R1は、水素原子または炭素原子数1〜4のアルキル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。
1は、一価のエチレン性不飽和基またはエチレン性不飽和基を有する一価の置換基を表す。
1は、単結合もしくは二価以上の連結基を表し、好ましくは単結合及び以下に挙げる二価の連結基を表す。二価の連結基:−O−、アルキレン基、アリーレン基、*−COO−、*−CONH−、*−OCO−、*−NHCO−などが挙げられ、ここで*印の付与されているものは、*側で主鎖に連結する二価の基を表す。
好ましいP1としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、スチリル基またはこれらのいずれかを含む一価の置換基が挙げられ、最も好ましくはアクリロイル基またはこれを含む一価の置換基である。
以下に一般式(1)で表される繰り返し単位の好ましい具体例〔(A−1)〜(A−44)〕を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or a methyl group.
P 1 represents a monovalent ethylenically unsaturated group or a monovalent substituent having an ethylenically unsaturated group.
L 1 represents a single bond or a divalent or higher valent linking group, preferably a single bond or a divalent linking group listed below. Divalent linking groups: —O—, alkylene group, arylene group, * —COO—, * —CONH—, * —OCO—, * —NHCO—, etc., are given here. Represents a divalent group linked to the main chain on the * side.
Preferred P 1, an acryloyl group, a methacryloyl group, and a monovalent substituent containing either styryl group, or a mixture, and most preferably is a monovalent substituent containing it or acryloyl group.
Although the preferable specific example [(A-1)-(A-44)] of the repeating unit represented by General formula (1) below is shown, this invention is not limited to these.

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

このようなアクリレートは、中間層中に固形分濃度で5〜100質量%含有することが好ましく、より好ましくは20〜90質量%の範囲である。
また、中間層には、前記アクリレートに加えて、他の重合性化合物、例えば、エチレン性不飽和基を1個もしくは2個含む重合性化合物(モノマーあるいはオリゴマー)を本発明の効果を損なわない限り併用してもよい。
Such an acrylate is preferably contained in the intermediate layer in a solid content concentration of 5 to 100% by mass, more preferably in the range of 20 to 90% by mass.
In addition to the acrylate, the intermediate layer may contain other polymerizable compound, for example, a polymerizable compound (monomer or oligomer) containing one or two ethylenically unsaturated groups as long as the effects of the present invention are not impaired. You may use together.

本発明に好適に用いられる前記多官能アクリレート以外の重合性化合物として、開環重合性基を有する化合物を含有することが好ましい。このことによって、中間層の表面硬度が高くなり、耐擦傷性に優れた中間層が形成される。このような化合物を用いることで、体積収縮率が安定するために、硬化後のカールが小さくなり、諸取り扱い時のひび割れが発生しにくくなる。さらに、中間層の膜厚を一定の膜厚にすることによって、上記の効果がさらに顕著となる。
開環重合性基を含む重合性化合物としては、カチオン、アニオン、ラジカルなどの作用により開環重合が進行する環構造を有する化合物が挙げられるが、本発明においては、重合後の堆積収縮が少ないため、形成された被膜の強度が高く、クラックの発生がないといった観点から、カチオン重合性化合物が好ましく、なかでもヘテロ環状基含有化合物が好ましい。このような重合性化合物としてエポキシ誘導体、オキセタン誘導体、テトラヒドロフラン誘導体、環状ラクトン誘導体、環状カーボネート誘導体、オキサゾリン誘導体などの環状イミノエーテル類などが挙げられ、特にエポキシ誘導体、オキセタン誘導体、オキサゾリン誘導体が好ましい。
As the polymerizable compound other than the polyfunctional acrylate suitably used in the present invention, a compound having a ring-opening polymerizable group is preferably contained. This increases the surface hardness of the intermediate layer and forms an intermediate layer with excellent scratch resistance. By using such a compound, the volume shrinkage rate is stabilized, curling after curing is reduced, and cracks during handling are less likely to occur. Furthermore, by making the film thickness of the intermediate layer constant, the above effect becomes more remarkable.
Examples of the polymerizable compound containing a ring-opening polymerizable group include a compound having a ring structure in which ring-opening polymerization proceeds by the action of a cation, anion, radical, etc., but in the present invention, there is little deposition shrinkage after polymerization. Therefore, from the viewpoint that the formed film has high strength and no cracks are generated, a cationically polymerizable compound is preferable, and a heterocyclic group-containing compound is particularly preferable. Examples of such polymerizable compounds include cyclic imino ethers such as epoxy derivatives, oxetane derivatives, tetrahydrofuran derivatives, cyclic lactone derivatives, cyclic carbonate derivatives, and oxazoline derivatives, and epoxy derivatives, oxetane derivatives, and oxazoline derivatives are particularly preferable.

本発明において開環重合性基を有する重合性化合物は、同一分子内に2個以上の開環重合性基を有することが好ましいが、より好ましくは3個以上有する態様である。また、開環重合性基を有する重合性化合物は、2種以上を併用してもよい。この場合、同一分子内に開環重合性基を1個有する重合性化合物と同一分子内に開環重合性基を2個以上有する重合性化合物とを組み合わせてもよく、また同一分子内に開環重合性基を2個以上有する重合性化合物のみを2種以上組み合わせてもよい。   In the present invention, the polymerizable compound having a ring-opening polymerizable group preferably has two or more ring-opening polymerizable groups in the same molecule, but more preferably has three or more. Two or more polymerizable compounds having a ring-opening polymerizable group may be used in combination. In this case, a polymerizable compound having one ring-opening polymerizable group in the same molecule may be combined with a polymerizable compound having two or more ring-opening polymerizable groups in the same molecule, or may be opened in the same molecule. Only two or more polymerizable compounds having two or more ring polymerizable groups may be combined.

本発明で言う開環重合性基を有する重合性化合物とは、上記のような環状構造を有する重合性化合物であれば得に制限がない。このような重合性化合物の好ましい例としては、例えば単官能グリシジルエーテル類、単官能脂環式エポキシ類、2官能脂環式エポキシ類、ジグリシジルエーテル類(例えばグリシジルエーテル類としてエチレングリコールジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル)、3官能以上のグリシジルエーテル類(トリメチロールエタントリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシジルエーテル、トリス(グリシジルオキシエチル)イソシアヌレートなど)、4官能以上のグリシジルエーテル類(ソルビトールテトラグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシルエーテル、クレゾールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテル、フェノールノボラック樹脂のポリグリシジルエーテルなど)、脂環式エポキシ類(セロキサイド2021P、セロキサイド2081、エポリードGT−301、エポリードGT−401(以上、ダイセル化学工業(株)製))、EHPE(ダイセル化学工業(株)製)、フェノールノボラック樹脂のポリシクロヘキシルエポキシメチルエーテルなど)、オキセタン類(OX−SQ、PNOX−1009(以上、東亞合成(株)製)など)などが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The polymerizable compound having a ring-opening polymerizable group referred to in the present invention is not particularly limited as long as it is a polymerizable compound having a cyclic structure as described above. Preferred examples of such polymerizable compounds include monofunctional glycidyl ethers, monofunctional alicyclic epoxies, difunctional alicyclic epoxies, diglycidyl ethers (for example, ethylene glycol diglycidyl ether as glycidyl ethers). Bisphenol A diglycidyl ether), trifunctional or higher glycidyl ethers (trimethylolethane triglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycerol triglycidyl ether, tris (glycidyloxyethyl) isocyanurate, etc.) Glycidyl ethers (sorbitol tetraglycidyl ether, pentaerythritol tetraglycyl ether, polyglycidyl ether of cresol novolac resin, phenol novolac tree Polyglycidyl ethers, etc.), cycloaliphatic epoxies (Celoxide 2021P, Celoxide 2081, Epolide GT-301, Epolide GT-401 (above, manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.)), EHPE (produced by Daicel Chemical Industries, Ltd.) ), Phenol novolak resin polycyclohexyl epoxy methyl ether, etc.), oxetanes (OX-SQ, PNOX-1009 (above, manufactured by Toagosei Co., Ltd.), etc.), etc., but the present invention is limited to these. It is not a thing.

Figure 0004287761
Figure 0004287761

本発明では開環重合性基を有する重合性化合物として、上記一般式(2)で表される繰り返し単位を含む架橋性ポリマーを含有していることが特に好ましい。以下にこれら架橋性ポリマーについて詳細に説明する。
一般式(2)中、R2は一般式(1)中のR1と、L2はL1とそれぞれ同義であり、好ましい例も同様である。
2は、一価の開環重合性基または開環重合性基を有する一価の基であり、好ましいP2としては、エポキシ環、オキセタン環、テトラヒドロフラン環、ラクトン環、カーボネート環、オキサゾリン環などのイミノエーテル環などを有する一価の基が挙げられ、この中でも特に好ましくはエポキシ環、オキセタン環、オキサゾリン環を有する一価の基である。
In the present invention, it is particularly preferable that the polymerizable compound having a ring-opening polymerizable group contains a crosslinkable polymer containing a repeating unit represented by the general formula (2). These crosslinkable polymers are described in detail below.
In general formula (2), R 2 has the same meaning as R 1 in general formula (1), and L 2 has the same meaning as L 1, and preferred examples are also the same.
P 2 is a monovalent ring-opening polymerizable group or a monovalent group having a ring-opening polymerizable group. Preferred examples of P 2 include an epoxy ring, an oxetane ring, a tetrahydrofuran ring, a lactone ring, a carbonate ring, and an oxazoline ring. And monovalent groups having an iminoether ring, and the like. Among these, a monovalent group having an epoxy ring, an oxetane ring or an oxazoline ring is particularly preferred.

本発明において一般式(2)で表される繰り返し単位を含む架橋性ポリマーは、対応するモノマーを重合させて合成することが簡便で好ましい。この場合の重合反応としてはラジカル重合が最も簡便で好ましい。
以下に一般式(2)で表される繰り返し単位の好ましい具体例〔(E−1)〜(E−26)〕を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
In the present invention, the crosslinkable polymer containing the repeating unit represented by the general formula (2) is preferably synthesized by polymerizing a corresponding monomer. In this case, radical polymerization is the simplest and preferable as the polymerization reaction.
Although the preferable specific example [(E-1)-(E-26)] of the repeating unit represented by General formula (2) below is shown, this invention is not limited to these.

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

Figure 0004287761
Figure 0004287761

本発明において、一般式(2)で表される繰り返し単位を含む重合性化合物は、異なる前記繰り返し単位で構成されたコポリマーであってもよく、また、一般式(2)で表される以外の繰り返し単位(例えば開環重合性基を含まない繰り返し単位)を含んだコポリマーでもよい。特に架橋性ポリマーのTgや親疎水性をコントロールしたい場合や、架橋性ポリマーの開環重合性基の含有量をコントロールする目的で一般式(2)以外の繰り返し単位を含有するコポリマーとする手法は好適である。一般式(2)以外の繰り返し単位の導入方法は、対応するモノマーを共重合させて導入する手法が好ましい。   In the present invention, the polymerizable compound containing the repeating unit represented by the general formula (2) may be a copolymer composed of different repeating units, or other than the one represented by the general formula (2). A copolymer containing a repeating unit (for example, a repeating unit not containing a ring-opening polymerizable group) may be used. Particularly suitable is a method of controlling the Tg or hydrophilicity / hydrophobicity of the crosslinkable polymer or a copolymer containing a repeating unit other than the general formula (2) for the purpose of controlling the content of the ring-opening polymerizable group of the crosslinkable polymer. It is. As a method for introducing the repeating unit other than the general formula (2), a method of introducing the corresponding monomer by copolymerization is preferable.

一般式(2)以外の繰り返し単位を、対応するビニルモノマーを重合することによって導入する場合、好ましく用いられるモノマーとしては、アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(例えばメタクリル酸など)類から誘導されるエステル類(例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、i−プロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−メチル−2−ニトロプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、i−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、t−ペンチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−メトキシメトキシエチルアクリレート、2、2、2−トリフルオロエチルアクリレート、2、2−ジメチルブチルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、3−ペンチルアクリレート、オクタフルオロペンチルアクリレート、n−ヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロペンチルアクリレート、セチルアクリレート、ベンジルアクリレート、n−オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、4−メチル−2−プロピルペンチルアクリレート、ヘプタデカフルオロデシルアクリレート、n−オクタデシルアクリレート、メチルメタクリレート、2、2、2−トリフルオロエチルメタクリレート、テトラフルオロプロピルメタクリレート、ヘキサフルオロプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、i−ブチルメタクリレート、sec−ブチルメタクリレート、n−オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート、n−オクタデシルメタクリレート、2−イソボルニルメタクリレート、2−ノルボルニルメチルメタクリレート、5−ノルボルネン−2−イルメチルメタクリレート、3−メチル−2−ノルボルニルメチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレートなど)、   When the repeating unit other than the general formula (2) is introduced by polymerizing the corresponding vinyl monomer, the monomer preferably used is derived from acrylic acid or α-alkylacrylic acid (for example, methacrylic acid). Esters (eg, methyl acrylate, ethyl acrylate, hydroxyethyl acrylate, n-propyl acrylate, i-propyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-methyl-2-nitropropyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, t-butyl acrylate, t-pentyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-methoxymethoxyethyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate 2,2-dimethylbutyl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, ethyl carbitol acrylate, phenoxyethyl acrylate, n-pentyl acrylate, 3-pentyl acrylate, octafluoropentyl acrylate, n-hexyl acrylate, cyclohexyl acrylate, cyclopentyl Acrylate, cetyl acrylate, benzyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 4-methyl-2-propylpentyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate, n-octadecyl acrylate, methyl methacrylate, 2, 2, 2-trifluoro Ethyl methacrylate, tetrafluoropropyl methacrylate, hexafluoropropyl methacrylate, Droxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, benzyl methacrylate , Heptadecafluorodecyl methacrylate, n-octadecyl methacrylate, 2-isobornyl methacrylate, 2-norbornylmethyl methacrylate, 5-norbornen-2-ylmethyl methacrylate, 3-methyl-2-norbornylmethyl methacrylate, dimethyl Aminoethyl methacrylate),

アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(例えばメタクリル酸など)類から誘導されるアミド類(例えば、N−i−プロピルアクリルアミド、N−n−ブチルアクリルアミド、N−t−ブチルアクリルアミド、N、N−ジメチルアクリルアミド、N−メチルメタクリルアミド、アクリルアミド、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロライド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド)、アクリル酸またはα−アルキルアクリル酸(アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸など)、ビニルエステル類(例えば酢酸ビニル)、マレイン酸またはフマル酸から誘導されるエステル類(マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチルなど)、マレイミド類(N−フェニルマレイミドなど)、マレイン酸、フマル酸、p−スチレンスルホン酸のナトリウム塩、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、ジエン類(例えばブタジエン、シクロペンタジエン、イソプレン)、芳香族ビニル化合物(例えばスチレン、p−クロルスチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム)、N−ビニルピロリドン、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルサクシンイミド、N−ビニルホルムアミド、N−ビニル−N−メチルホルムアミド、N−ビニルアセトアミド、N−ビニル−N−メチルアセトアミド、1−ビニルイミダゾール、4−ビニルピリジン、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸ナトリウム、アリルスルホン酸ナトリウム、メタリルスルホン酸ナトリウム、ビニリデンクロライド、ビニルアルキルエーテル類(例えばメチルビニルエーテル)、エチレン、プロピレン、1−ブテン、イソブテン等が挙げられる。 Amides derived from acrylic acid or α-alkylacrylic acid (such as methacrylic acid) (for example, Ni-propylacrylamide, Nn-butylacrylamide, Nt-butylacrylamide, N, N-dimethyl) Acrylamide, N-methylmethacrylamide, acrylamide, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, acrylamidopropyltrimethylammonium chloride, methacrylamide, diacetone acrylamide, acryloylmorpholine, N-methylolacrylamide, N-methylolmethacrylamide), acrylic S derived from acids or α-alkyl acrylic acids (acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, etc.), vinyl esters (eg vinyl acetate), maleic acid or fumaric acid Tellurium (dimethyl maleate, dibutyl maleate, diethyl fumarate, etc.), maleimide (N-phenylmaleimide, etc.), maleic acid, fumaric acid, sodium salt of p-styrenesulfonic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, dienes (For example, butadiene, cyclopentadiene, isoprene), aromatic vinyl compounds (for example, styrene, p-chlorostyrene, t-butylstyrene, α-methylstyrene, sodium styrenesulfonate), N-vinylpyrrolidone, N-vinyloxazolidone, N -Vinyl succinimide, N-vinylformamide, N-vinyl-N-methylformamide, N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, 1-vinylimidazole, 4-vinylpyridine, vinylsulfonic acid, vinyl Sodium sulfonic acid, sodium allyl sulfonate, sodium methallyl sulfonate, vinylidene chloride, vinyl alkyl ethers (e.g. methyl vinyl ether), ethylene, propylene, 1-butene, isobutene and the like.

このようなカチオン重合性化合物を併用する場合、中間層における含有量は5〜95質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜80質量%の範囲である。また、(メタ)アクリレートに対しては5〜2000質量%の範囲であることが好ましい。   When such a cationically polymerizable compound is used in combination, the content in the intermediate layer is preferably 5 to 95% by mass, more preferably 10 to 80% by mass. Moreover, it is preferable that it is the range of 5-2000 mass% with respect to (meth) acrylate.

(微粒子)
本発明の中間層には、硬度の向上と、多官能モノマーの硬化収縮を抑制する目的で充填剤としての無機微粒子または有機微粒子を添加することが好ましい。
無機微粒子としては、二酸化ケイ素粒子、二酸チタン粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化錫粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、タルク、カオリンおよび硫酸カルシウム粒子が挙げられる。
有機微粒子としては、メタクリル酸−メチルアクリレートコポリマー粉末、シリコン樹脂粉末、ポリスチレン粉末、ポリカーボネート粉末、アクリル酸−スチレンコポリマー粉末、ベンゾグアナミン樹脂粉末、メラミン樹脂粉末、ポリオレフィン粉末、ポリエステル粉末、ポリアミド粉末、ポリイミド粉末およびポリフッ化エチレン粉末などが挙げられる。
充填剤として使用する微粒子の平均粒子径は、0.01乃至2μmであることが好ましく、0.02乃至0.5μmであることがさらに好ましい。また、添加量としては、効果と層の均一性の観点から1〜10質量%であることが好ましい。
(Fine particles)
In the intermediate layer of the present invention, it is preferable to add inorganic fine particles or organic fine particles as a filler for the purpose of improving the hardness and suppressing the curing shrinkage of the polyfunctional monomer.
Examples of the inorganic fine particles include silicon dioxide particles, titanium dioxide particles, aluminum oxide particles, tin oxide particles, calcium carbonate particles, barium sulfate particles, talc, kaolin and calcium sulfate particles.
As organic fine particles, methacrylic acid-methyl acrylate copolymer powder, silicon resin powder, polystyrene powder, polycarbonate powder, acrylic acid-styrene copolymer powder, benzoguanamine resin powder, melamine resin powder, polyolefin powder, polyester powder, polyamide powder, polyimide powder and Examples thereof include polyfluorinated ethylene powder.
The average particle size of the fine particles used as the filler is preferably 0.01 to 2 μm, and more preferably 0.02 to 0.5 μm. Further, the addition amount is preferably 1 to 10% by mass from the viewpoints of effects and layer uniformity.

中間層あるいはその塗布液には、本発明の効果を損なわない限り、目的に応じて各種添加剤を併用することができる。添加剤としては、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、増粘剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤や改質用樹脂などが挙げられる。   Various additives can be used in combination with the intermediate layer or the coating solution depending on the purpose as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of additives include colorants (pigments, dyes), antifoaming agents, thickeners, leveling agents, flame retardants, ultraviolet absorbers, antioxidants, and modifying resins.

(重合開始剤)
本発明では中間層を形成した後、光照射することにより中間層を硬化させるものであり、このため、中間層には重合開始剤を含むことを要する。また、中間層の硬化に引き続き行われるグラフト重合にも重合開始剤が寄与することから、双方を考慮して重合開始剤を選択することが好ましい。
例えば、重合性化合物を含む中間層を活性エネルギー線照射により硬化することにより、低温で架橋反応が進行する場合が多く、好ましい。また、中間層の硬化には他の波長の光照射を使用し、グラフト重合を行う際に紫外線照射を利用してもよい。
本発明では、これら重合あるいは効果反応を生起、進行させるための活性エネルギー線として、放射線、ガンマー線、アルファー線、電子線、紫外線などを用いることができる。その中でも紫外線を用いて、ラジカルもしくはカチオンを発生させる重合開始剤を添加し、紫外線により硬化させる方法が特に好ましい。また紫外線を照射した後、加熱することにより、さらに硬化を進行させることができる場合があり、この方法を好ましく用いることができる。この場合の好ましい加熱温度は140℃以下、さらに好ましくは、30〜120℃の範囲である。
(Polymerization initiator)
In this invention, after forming an intermediate | middle layer, an intermediate | middle layer is hardened by irradiating light, For this reason, it is required for an intermediate | middle layer to contain a polymerization initiator. In addition, since the polymerization initiator contributes to the graft polymerization performed subsequent to the curing of the intermediate layer, it is preferable to select the polymerization initiator in consideration of both.
For example, the intermediate layer containing a polymerizable compound is preferably cured by irradiation with active energy rays, so that the crosslinking reaction often proceeds at a low temperature. Further, light irradiation with other wavelengths may be used for curing the intermediate layer, and ultraviolet irradiation may be used when graft polymerization is performed.
In the present invention, radiation, gamma rays, alpha rays, electron beams, ultraviolet rays, and the like can be used as active energy rays for causing and advancing these polymerizations or effect reactions. Among them, a method of adding a polymerization initiator that generates radicals or cations using ultraviolet rays and curing with ultraviolet rays is particularly preferable. Further, there may be a case where curing can be further advanced by heating after irradiation with ultraviolet rays, and this method can be preferably used. The preferable heating temperature in this case is 140 ° C. or less, and more preferably in the range of 30 to 120 ° C.

本発明において紫外線照射により硬化反応を生起させる場合には、重合開始剤として紫外線照射によりラジカルを発生させる重合開始剤、例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーのケトン、ベンゾイルベンゾエート、ベンゾイン類、α−アシロキシムエステル、テトラメチルチウラムモノサルファイドおよびチオキサントン等の公知のラジカル発生剤を使用できる。また通常、光酸発生剤として用いられるスルホニウム塩やヨードニウム塩なども紫外線照射によりラジカル発生剤として作用するため、本発明ではこれらを単独で用いてもよい。
また、感度を高める目的でラジカル重合開始剤に加えて、増感剤を用いてもよい。増感剤の例には、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、およびチオキサントン誘導体等が含まれる。
In the present invention, when a curing reaction is caused by ultraviolet irradiation, a polymerization initiator that generates radicals by ultraviolet irradiation as a polymerization initiator, such as acetophenones, benzophenones, Michler's ketone, benzoylbenzoate, benzoins, α- Known radical generators such as acyloxime ester, tetramethylthiuram monosulfide and thioxanthone can be used. In general, sulfonium salts and iodonium salts used as photoacid generators also act as radical generators upon irradiation with ultraviolet rays, and these may be used alone in the present invention.
In addition to the radical polymerization initiator, a sensitizer may be used for the purpose of increasing sensitivity. Examples of the sensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, and thioxanthone derivatives.

本発明の中間層に開環重合性基を有するカチオン重合性化合物を併用する場合には、重合開始剤として光酸発生剤を用いることができる。紫外線照射によってカチオンを発生させる光酸発生剤としては、トリアリールスルホニウム塩やジアリールヨードニウム塩などのイオン性の重合性化合物やスルホン酸のニトロベンジルエステルなどの非イオン性の重合性化合物が挙げられ、有機エレクトロニクス材料研究会編、「イメージング用有機材料
」ぶんしん出版社刊(1997)などに記載されている重合性化合物等種々の公知の光酸
発生剤が使用できる。この中で特に好ましくはスルホニウム塩もしくはヨードニウム塩であり、対イオンとしてはPF6 -、SbF6 -、AsF6 -、B(C654 -などが好ましい。
When a cationically polymerizable compound having a ring-opening polymerizable group is used in combination in the intermediate layer of the present invention, a photoacid generator can be used as a polymerization initiator. Examples of photoacid generators that generate cations by ultraviolet irradiation include ionic polymerizable compounds such as triarylsulfonium salts and diaryliodonium salts, and nonionic polymerizable compounds such as nitrobenzyl esters of sulfonic acids, Various known photoacid generators such as polymerizable compounds described in “Organic Materials for Imaging”, published by “Organic Materials for Imaging” (published in 1997), etc. can be used. Among these, a sulfonium salt or an iodonium salt is particularly preferable, and PF 6 , SbF 6 , AsF 6 , B (C 6 F 5 ) 4 − and the like are preferable as a counter ion.

重合開始剤は、上記のように中間層に含まれる重合性化合物に応じて適宜組み合わせて用いてもよいし、単独でラジカルとカチオンの両方を発生させるような重合性化合物の場合などは1種単独で用いることができる。
重合開始剤の添加量としては、中間層を構成する重合性化合物中に含まれるエチレン性不飽和基含有アクリレート化合物と開環重合性基含有重合性化合物の総質量に対し、0.1〜15質量%の範囲で使用することが好ましく、1〜10質量%の範囲で使用することがさらに好ましい。
As described above, the polymerization initiator may be used in appropriate combination according to the polymerizable compound contained in the intermediate layer as described above, or in the case of a polymerizable compound that generates both radicals and cations alone. It can be used alone.
The addition amount of the polymerization initiator is 0.1 to 15 with respect to the total mass of the ethylenically unsaturated group-containing acrylate compound and the ring-opening polymerizable group-containing polymerizable compound contained in the polymerizable compound constituting the intermediate layer. It is preferable to use in the range of mass%, and it is more preferable to use in the range of 1 to 10 mass%.

本発明の中間層を形成するには、前記各成分を含有する中間層塗布液を、適切な溶剤、例えば、ケトン系、アルコール系、エステル系等の有機溶剤に溶解して調製し、後述する基材上に塗布すればよい。さらに、微粒子を添加する際には、表面修飾した硬無機微粒子分散液、軟微粒子分散液など、微粒子分算液を予め調製した後中間層塗布液に添加することが均一性の観点から好ましい。   In order to form the intermediate layer of the present invention, the intermediate layer coating solution containing each of the above components is prepared by dissolving it in an appropriate solvent, for example, an organic solvent such as a ketone, alcohol, or ester, which will be described later. What is necessary is just to apply | coat on a base material. Furthermore, when adding the fine particles, it is preferable from the viewpoint of uniformity that a fine particle counting liquid such as a surface-modified hard inorganic fine particle dispersion or soft fine particle dispersion is prepared in advance and then added to the intermediate layer coating liquid.

中間層の塗布は、例えば、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、グラビア法、ワイヤーバー法、スロットエクストルージョンコーター法(単層、重層)、スライドコーター法等の公知の薄膜形成方法により行うことができる。中間層は、前記中間層塗布液を基材上に塗布、乾燥した後、活性エネルギー線照射して、硬化させることにより作製することができる。
乾燥は、塗布した液膜中の有機溶媒濃度が、乾燥後に5質量%以下になる条件が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下がさらに好ましい。乾燥条件は、基材の熱的強度や搬送速度、乾燥工程長さなどの影響を受けるが、できるだけ有機溶媒の含有率の低いほうが重合率を高める点で好ましい。
形成後の中間層の厚さは、1乃至15μmであることが好ましい。
For the application of the intermediate layer, for example, a known thin film forming method such as a dipping method, a spinner method, a spray method, a roll coater method, a gravure method, a wire bar method, a slot extrusion coater method (single layer, multi-layer), a slide coater method, etc. Can be performed. The intermediate layer can be prepared by applying and drying the intermediate layer coating solution on a substrate and then irradiating with an active energy ray to cure.
Drying is preferably performed under conditions where the organic solvent concentration in the applied liquid film is 5% by mass or less after drying, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less. The drying conditions are affected by the thermal strength of the substrate, the conveyance speed, the length of the drying process, and the like, but the one having as low an organic solvent content as possible is preferable in terms of increasing the polymerization rate.
The thickness of the intermediate layer after formation is preferably 1 to 15 μm.

(基材:支持体)
前記中間層を設ける基材は透明であっても不透明であってもよく、目的に応じて選択することができるが、本発明の防汚性表面材料を光学的な用途に適用するためは透明な支持体基材を用いることが好ましい。
本発明において基材として用いうる透明支持体としては、ガラス、プラスチックフィルムなどが挙げられるが、適用部位の自由度の観点から、プラスチックフィルムが一般的である。
基材を構成するプラスチックフィルム材料の例には、セルロースエステル(例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース)、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル(例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−1、4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1、2−ジフェノキシエタン−4、4’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリスチレン(例、シンジオタクチックポリスチレン)、ポリオレフィン(例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン)、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレートおよびポリエーテルケトンなどが挙げられるが、なかでも、光学特性(透明性)及び強度の観点からは、トリアセチルセルロース、ポリカーボネートおよびポリエチレンテレフタレートなどが好ましい。
本発明で言う透明支持体の光透過率は、80%以上であることが好ましく、86%以上であることがさらに好ましい。透明支持体のヘイズは、2.0%以下であることが好ましく、1.0%以下であることがさらに好ましい。透明支持体の屈折率は、1.4乃至1.7であることが好ましい。
(Substrate: Support)
The substrate on which the intermediate layer is provided may be transparent or opaque, and can be selected according to the purpose, but is transparent for applying the antifouling surface material of the present invention to optical applications. It is preferable to use a simple support substrate.
Examples of the transparent support that can be used as a substrate in the present invention include glass and plastic film, but a plastic film is generally used from the viewpoint of the degree of freedom of the application site.
Examples of plastic film materials constituting the substrate include cellulose esters (eg, triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, propionyl cellulose, butyryl cellulose, acetyl propionyl cellulose, nitrocellulose), polyamides, polycarbonates, polyesters (eg, polyethylene terephthalate). , Polyethylene naphthalate, poly-1,4-cyclohexanedimethylene terephthalate, polyethylene-1,2-diphenoxyethane-4,4′-dicarboxylate, polybutylene terephthalate), polystyrene (eg, syndiotactic polystyrene), Polyolefin (eg, polypropylene, polyethylene, polymethylpentene), polysulfone, polyethersulfone, polyarylate, polyetherimide, Examples thereof include polymethyl methacrylate and polyether ketone. Among them, triacetyl cellulose, polycarbonate, polyethylene terephthalate, and the like are preferable from the viewpoint of optical properties (transparency) and strength.
The light transmittance of the transparent support referred to in the present invention is preferably 80% or more, and more preferably 86% or more. The haze of the transparent support is preferably 2.0% or less, and more preferably 1.0% or less. The refractive index of the transparent support is preferably 1.4 to 1.7.

不透明な支持体としては、カーボンブラックや顔料などが分散された着色プラスチックフィルム、アルミニウム、鉄、銅などの金属支持体などが挙げられる。   Examples of the opaque support include colored plastic films in which carbon black and pigments are dispersed, metal supports such as aluminum, iron, and copper.

基材と中間層との密着性を向上させる目的で、所望により基材の片面又は両面に、酸化法や凹凸化法等により表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、グロー放電処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理等が挙げられる。
また、基材表面には、一層以上の下塗り層を設けることができる。下塗り層の素材としては塩化ビニル、塩化ビニリデン、ブタジエン、(メタ)アクリル酸エステル、ビニルエステル等の共重合体或いはラテックス、低分子量ポリエステル、ゼラチン等の水溶性ポリマー等が挙げられる。
この下塗り層には、酸化錫、酸化錫・酸化アンチモン複合酸化物、酸化錫・酸化インジウム複合酸化物等の金属酸化物や四級アンモニウム塩等の帯電防止剤を含有させることができる。
For the purpose of improving the adhesion between the base material and the intermediate layer, one or both surfaces of the base material can be subjected to a surface treatment by an oxidation method, an unevenness method, or the like as desired. Examples of the oxidation method include corona discharge treatment, glow discharge treatment, chromic acid treatment (wet), flame treatment, hot air treatment, ozone / ultraviolet irradiation treatment, and the like.
Further, one or more undercoat layers can be provided on the substrate surface. Examples of the material for the undercoat layer include copolymers such as vinyl chloride, vinylidene chloride, butadiene, (meth) acrylic acid ester, and vinyl ester, or water-soluble polymers such as latex, low molecular weight polyester, and gelatin.
This undercoat layer can contain a metal oxide such as tin oxide, tin oxide / antimony oxide composite oxide, tin oxide / indium oxide composite oxide, or an antistatic agent such as a quaternary ammonium salt.

〔フッ素含有重合体被覆層〕
前記のようにして基材表面に硬化された中間層を設けた後、フッ素含有重合体被覆層を形成する。
(フッ素含有単量体)
前記中間層上に設けるフッ素含有重合体被膜は、下記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)及び(V)よりなる群から選ばれた少なくとも1種のフッ素含有単量体から形成されるものである。
CH2=CR1COOR2f・・・(I)
〔式中、R1は水素原子又はメチル基、R2は−Cp2p−、−C(Cp2p+1)H−、−CH2C(Cp2p+1)H−又は−CH2CH2O−、Rfは−Cn2n+1、−(CF2nH、−Cn2n+1−CF3、−(CF2pOCn2ni2i+1、−(CF2pOCm2mi2iH、−N(Cp2p+1)COCn2n+1、−N(Cp2p+1)SO2n2n+1である。但し、pは1〜10、nは1〜16、mは0〜10、iは0〜16の整数である。〕
[Fluorine-containing polymer coating layer]
After providing the cured intermediate layer on the substrate surface as described above, a fluorine-containing polymer coating layer is formed.
(Fluorine-containing monomer)
The fluorine-containing polymer coating provided on the intermediate layer is at least one fluorine-containing monomer selected from the group consisting of the following general formulas (I), (II), (III), (IV) and (V) It is formed from the body.
CH 2 = CR 1 COOR 2 R f (I)
[Wherein, R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is —C p H 2p —, —C (C p H 2p + 1 ) H—, —CH 2 C (C p H 2p + 1 ) H— or -CH 2 CH 2 O-, the R f -C n F 2n + 1 , - (CF 2) n H, -C n F 2n + 1 -CF 3, - (CF 2) p OC n H 2n C i F 2i + 1, - ( CF 2) p OC m H 2m C i F 2i H, -N (C p H 2p + 1) COC n F 2n + 1, -N (C p H 2p + 1) SO 2 C n F 2n + 1 . However, p is 1-10, n is 1-16, m is 0-10, i is an integer of 0-16. ]

CF2=CFORg ・・・(II)
(式中Rg は炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表わす。)
CH2=CHRg・・・(III)
(式中Rgは炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表わす。)
CH2=CR3COOR5j6OCOCR4=CH2 ・・・(IV)
〔式中、R3、R4は水素原子又はメチル基、R5、R6は−Cq2q−、−C(Cq2q+1)H−、−CH2C(Cq2q+1)H−又は−CH2CH2O−、Rjは−Ct2tである。但し、qは1〜10、tは1〜16の整数である。〕
CH2=CHR7COOCH2(CH2k)CHOCOCR8=CH2・・・(V)
(式中、R7、R8は水素原子又はメチル基、Rkは−Cy2y+1である。但し、yは1〜16の整数である。)
CF 2 = CFOR g (II)
(In the formula, R g represents a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
CH 2 = CHR g (III)
(In the formula, R g represents a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
CH 2 = CR 3 COOR 5 R j R 6 OCOCR 4 = CH 2 (IV)
[Wherein R 3 and R 4 are hydrogen atoms or methyl groups, R 5 and R 6 are —C q H 2q −, —C (C q H 2q + 1 ) H—, —CH 2 C (C q H 2q + 1) H- or -CH 2 CH 2 O-, R j is -C t F 2t. However, q is an integer of 1 to 10, and t is an integer of 1 to 16. ]
CH 2 = CHR 7 COOCH 2 (CH 2 R k ) CHOCOCR 8 = CH 2 (V)
(Wherein R 7 and R 8 are a hydrogen atom or a methyl group, R k is —C y F 2y + 1 , where y is an integer of 1 to 16)

以下、フッ素含有単量体の具体例を挙げるが、本発明はこれに制限されるものではない。
一般式(I)で示される単量体としては、例えばCF3(CF27CH2CH2OCOCH=CH2、CF3CH2OCOCH=CH2、CF3(CF24CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、C715CON(C25)CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH3)CH2CH2OCOCH=CH2、CF3(CF27SO2N(C37)CH2CH2OCOCH=CH2、C25SO2N(C37)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、(CF32CF(CF26(CH23OCOCH=CH2、(CF32CF(CF210(CH23OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF24CH(CH3)OCOC(CH3)=CH2
Hereinafter, although the specific example of a fluorine-containing monomer is given, this invention is not restrict | limited to this.
Examples of the monomer represented by the general formula (I) include CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 4 CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, C 7 F 15 CON (C 2 H 5) CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 (CF 2) 7 SO 2 N (CH 3) CH 2 CH 2 OCOCH = CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (C 3 H 7 ) CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , C 2 F 5 SO 2 N (C 3 H 7 ) CH 2 CH 2 OCOC (CH 3) = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 6 (CH 2) 3 OCOCH = CH 2, (CF 3) 2 CF (CF 2) 10 (CH 2) 3 OCOC (CH 3) = CH 2, CF 3 (CF 2) 4 CH (CH 3) OCOC (CH 3) = CH 2,

Figure 0004287761
Figure 0004287761

、CF3CH2OCH2CH2OCOCH=CH2、C25(CH2CH2O)2CH2OCOCH=CH2、(CF32CFO(CH25OCOCH=CH2、CF3(CF24OCH2CH2OCOC(CH3)=CH2、C25CON(C25)CH2OCOCH=CH2、CF3(CF22CON(CH3)CH(CH3)CH2OCOCH=CH2、H(CF26C(C25)OCOC(CH3)=CH2、H(CF28CH2OCOCH=CH2、H(CF24CH2OCOCH=CH2、H(CF2)CH2OCOC(CH3)=CH2CF 3 CH 2 OCH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , C 2 F 5 (CH 2 CH 2 O) 2 CH 2 OCOCH═CH 2 , (CF 3 ) 2 CFO (CH 2 ) 5 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 4 OCH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) = CH 2 , C 2 F 5 CON (C 2 H 5 ) CH 2 OCOCH═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 2 CON (CH 3 ) CH (CH 3 ) CH 2 OCOCH═CH 2 , H (CF 2 ) 6 C (C 2 H 5 ) OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , H (CF 2 ) 8 CH 2 OCOCH═CH 2 , H (CF 2 ) 4 CH 2 OCOCH═CH 2 , H (CF 2 ) CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 ,

Figure 0004287761
Figure 0004287761

、CF3(CF27SO2N(CH3)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH3)(CH210OCOCH=CH2、C25SO2N(C25)CH2CH2OCOC(CH3)=CH2、CF3(CF27SO2N(CH3)(CH24OCOCH=CH2、C25SO2N(C25)C(C25)HCH2OCOCH=CH2等が挙げられる。 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 3 ) CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) 10 OCOCH═CH 2 , C 2 F 5 SO 2 N (C 2 H 5 ) CH 2 CH 2 OCOC (CH 3 ) ═CH 2 , CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (CH 3 ) (CH 2 ) 4 OCOCH═CH 2 , C 2 F 5 SO 2 N (C 2 H 5 ) C (C 2 H 5 ) HCH 2 OCOCH═CH 2 and the like.

また、一般式(II)及び(III)で表わされるフルオロアルキル化オレフィンとしては、例えばC37CH=CH2、C49CH=CH2、C1021CH=CH2、C37OCF=CF2、C715OCF=CF2及びC817OCF=CF2などが挙げられる。 Examples of the fluoroalkylated olefin represented by the general formulas (II) and (III) include C 3 F 7 CH═CH 2 , C 4 F 9 CH═CH 2 , C 10 F 21 CH═CH 2 , C such as 3 F 7 OCF = CF 2, C 7 F 15 OCF = CF 2 and C 8 F 17 OCF = CF 2 and the like.

一般式(IV)及び(V)で表わされる単量体としては例えば、CH2=CHCOOCH2(CF23CH2OCOCH=CH2、CH2=CHCOOCH2CH(CH2817)OCOCH=CH2などが挙げられる。 Formula (IV) and a monomer represented by (V) for example, CH 2 = CHCOOCH 2 (CF 2) 3 CH 2 OCOCH = CH 2, CH 2 = CHCOOCH 2 CH (CH 2 C 8 F 17) OCOCH = CH 2 and the like can be mentioned.

フッ素含有重合体被膜を形成する単量体として、上記フッ素含有単量体に加えて、本発明の効果を損なわない限りにおいて、フッ素を有しない単量体を併用することができる。そのような単量体としては、ラジカル重合可能なものであれば特に限定されないが、具体的には(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸類、及びそのアルキル又はグリシジルエステル類、スチレン、アルキル酸のビニルエステル類、ケイ素含有単量体などが挙げられる。
併用する場合の配合量はフッ素含有単量体に対して50重量%以下が好ましい。
As a monomer for forming the fluorine-containing polymer film, in addition to the fluorine-containing monomer, a monomer having no fluorine can be used in combination as long as the effects of the present invention are not impaired. Such monomers are not particularly limited as long as they can be radically polymerized, and specifically, unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, and alkyls thereof. Alternatively, glycidyl esters, styrene, vinyl esters of alkyl acids, silicon-containing monomers, and the like can be given.
When used in combination, the blending amount is preferably 50% by weight or less based on the fluorine-containing monomer.

(フッ素含有重合体皮膜の形成)
次に、フッ素含有重合体被膜の形成方法について説明する。このグラフト重合による被覆層を形成するには、前記中間層表面にフッ素含有単量体を配置し、活性エネルギーを付与すればよい。このとき、フッ素含有単量体を単独で付与するいわゆる無溶媒で実施してもよいが、他の溶剤や添加剤を含有する組成物として適用してもよい。
前者であると中間層表面に適用されるフッ素含有単量体を含有する組成物中のフッ素含有単量体の濃度は100%となる。また、ハンドリング性の観点から、フッ素含有単量体が溶解するような溶媒で希釈してもよい。ここで用いる溶媒には特に制限はないが、メタノール、アセトン、メチルエチルケトン、エタノール、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン等が好ましい。また、このとき、該組成物中には、フッ素含有単量体とともに、他の単官能及び多官能単量体や、界面活性剤、増粘剤等の添加剤を添加してもよい。
(Formation of fluorine-containing polymer film)
Next, a method for forming a fluorine-containing polymer film will be described. In order to form a coating layer by this graft polymerization, a fluorine-containing monomer is disposed on the surface of the intermediate layer, and activation energy is applied. At this time, it may be carried out in the so-called solvent-free state in which the fluorine-containing monomer is provided alone, but may be applied as a composition containing other solvents and additives.
In the former case, the concentration of the fluorine-containing monomer in the composition containing the fluorine-containing monomer applied to the intermediate layer surface is 100%. Further, from the viewpoint of handling properties, it may be diluted with a solvent in which the fluorine-containing monomer is dissolved. Although there is no restriction | limiting in particular in the solvent used here, Methanol, acetone, methyl ethyl ketone, ethanol, hexane, heptane, benzene, toluene etc. are preferable. At this time, in addition to the fluorine-containing monomer, other monofunctional and polyfunctional monomers, and additives such as surfactants and thickeners may be added to the composition.

フッ素含有単量体含有組成物を中間層表面に適用する際に、中間層の硬化が不十分であったり、また、組成物中に中間層を容易に溶解させる溶剤などの化合物を含有している場合には、中間層表面が溶解し、白化等により外観が悪化しり、フッ素含有重合体含有被覆層が不均一となり防汚性が低下するといった弊害が生じるおそれがある。このため、フッ素含有単量体、あるいは、それを含有する組成物中に含まれる溶剤その他の化合物には、前記中間層表面を溶解しない物性をもつものを選択することが好ましい。また、中間層の光硬化が十分に行われている場合は、フッ素単量体その他に対する耐溶解性が向上するので、中間層を充分光硬化させることが好ましい。   When the fluorine-containing monomer-containing composition is applied to the intermediate layer surface, the intermediate layer is insufficiently cured, or contains a compound such as a solvent that easily dissolves the intermediate layer in the composition. In such a case, the surface of the intermediate layer may be dissolved, the appearance may be deteriorated due to whitening or the like, and the fluorine-containing polymer-containing coating layer may become non-uniform so that the antifouling property may be deteriorated. For this reason, it is preferable to select a fluorine-containing monomer or a solvent or other compound contained in the composition containing the monomer that has physical properties that do not dissolve the surface of the intermediate layer. In addition, when the intermediate layer is sufficiently photocured, it is preferable that the intermediate layer is sufficiently photocured because the solubility resistance to fluorine monomers and the like is improved.

中間層上にフッ素含有単量体を適用する方法としては、中間層上にフッ素含有単量体又はそれを含む組成物を塗布する方法、中間層を表面に形成してなる基材をフッ素含有単量体又はそれを含む組成物中に浸漬する方法などが挙げられる。また、酸素による重合阻害を防止するため、これら組成物の適用並びにグラフト重合反応を窒素などの不活性ガス雰囲気下で行なったり、フッ素含有単量体を適用した表面を、グラフト重合反応を生起させるための活性エネルギー線が透過する材質、例えば、ガラス、石英、透明プラスチック製の板やフィルム等で覆って行ってもよい。   As a method of applying the fluorine-containing monomer on the intermediate layer, a method of applying a fluorine-containing monomer or a composition containing the same on the intermediate layer, a substrate formed by forming the intermediate layer on the surface contains fluorine. Examples thereof include a method of immersing in a monomer or a composition containing the monomer. In addition, in order to prevent polymerization inhibition by oxygen, the application of these compositions and the graft polymerization reaction are performed in an inert gas atmosphere such as nitrogen, or the surface to which a fluorine-containing monomer is applied is caused to cause the graft polymerization reaction. For example, the active energy ray may be covered with a material such as glass, quartz, or a transparent plastic plate or film.

このフッ素含有単量体は、前述のように一般式(I)〜(V)で表される化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種のフッ素含有単量体である。具体的には、前述したフッ素含有単量体が挙げられ、これらの単量体の中から適宜その1種を単独で又は2種以上を混合して使用される。   This fluorine-containing monomer is at least one fluorine-containing monomer selected from the group consisting of the compounds represented by the general formulas (I) to (V) as described above. Specifically, the fluorine-containing monomer mentioned above is mentioned, Among these monomers, the 1 type is used individually or in mixture of 2 or more types as appropriate.

フッ素含有単量体にグラフト重合反応を生起させるための活性エネルギー線としては、中間層に残存する光重合開始剤が吸収して開始種を発生させうる波長であれば特に制限はないが、具体的には波長200〜800nm、好ましくは、300〜600nmの紫外線及び可視光線が望ましい。光源としては、高圧水銀灯、低圧水銀灯、ハロゲンランプ、キセノンランプ、エキシマレーザー、色素レーザー、YAGレーザー、太陽光等が挙げられる。   The active energy ray for causing the graft polymerization reaction in the fluorine-containing monomer is not particularly limited as long as the photopolymerization initiator remaining in the intermediate layer can absorb and generate an initiating species. Specifically, ultraviolet rays and visible rays having a wavelength of 200 to 800 nm, preferably 300 to 600 nm are desirable. Examples of the light source include a high-pressure mercury lamp, a low-pressure mercury lamp, a halogen lamp, a xenon lamp, an excimer laser, a dye laser, a YAG laser, and sunlight.

活性エネルギーの照射により該中間層表面に発生した開始点、即ち該硬化した中間層に含まれる残存アクリレート重合末端を基点として、フッ素含有単量体が表面グラフト法に重合し、一端が中間層に化学的に結合し、他端の自由度が高く、フッ素含有官能基を複数有する表面グラフトポリマー層が形成される。この場合、フッ素含有重合体の一端は中間層中の残存アクリレート重合末端と反応して生成されるため、中間層に化学的に結合して固定化されている。中間層中のアクリレートは好ましくは多官能アクリレートであり、その一部が他のアクリレートと重合、架橋して強固な架橋構造を有する中間層を形成している。 From the starting point generated on the surface of the intermediate layer by irradiation of active energy , that is, from the residual acrylate polymerization terminal contained in the cured intermediate layer , the fluorine-containing monomer is polymerized by the surface graft method, and one end is formed in the intermediate layer. A surface graft polymer layer that is chemically bonded, has a high degree of freedom at the other end, and has a plurality of fluorine-containing functional groups is formed. In this case, one end of the fluorine-containing polymer is generated by reacting with the remaining acrylate polymerization terminal in the intermediate layer, and is thus chemically bonded and fixed to the intermediate layer. The acrylate in the intermediate layer is preferably a polyfunctional acrylate, part of which is polymerized and cross-linked with another acrylate to form an intermediate layer having a strong cross-linked structure.

以上のようにして形成されるフッ素含有重合体被膜の厚みは、薄すぎるとフッ素による表面性能を発揮できず、厚すぎると被膜としての外観が損なわれることから、0.01から100μmの範囲が望ましい。被膜の厚みは、露光量を調整することなどにより制御が可能である。   If the thickness of the fluorine-containing polymer film formed as described above is too thin, the surface performance due to fluorine cannot be exhibited, and if it is too thick, the appearance as a film is impaired, so the range of 0.01 to 100 μm desirable. The thickness of the coating can be controlled by adjusting the exposure amount.

フッ素含有重合体被膜を形成した後、即ち、活性エネルギー線照射後に未反応のフッ素含有単量体やフッ素含有単量体の単独重合体が残存している場合、それらを必要に応じて石油エーテルなどによって洗浄、除去することが好ましい。   After forming the fluorine-containing polymer film, that is, when unreacted fluorine-containing monomer or a homopolymer of the fluorine-containing monomer remains after irradiation with active energy rays, they may be converted to petroleum ether as necessary. It is preferable to wash and remove by, for example.

以上のようにして得られた防汚性表面材料は、最表面に存在するフッ素含有重合体被膜のフッ素含有重合体の末端が中間層に含まれる架橋構造を有するアクリレート末端と共有結合により結合されていることから基材との密着性に優れ、フッ素化合物が本来有する撥水撥油性、防汚性などの優れた機能を発揮できるとともに、その効果が持続する。
また、フッ素含有重合体被膜は均一性が良いため、薄い層で性能を発現でき、透明性に優れているとともに、膨潤しにくく、傷付いたり、剥離したりするおそれがなく、実用的な塗膜強度を有する。
また、本発明の製造方法によれば、基材表面に光重合開始剤と(メタ)アクリレートを含有する中間層を形成し、その上にフッ素含有単量体を塗布した後、活性エネルギー線を照射するという簡易な方法で、基材表面にフッ素含有重合体被膜を効率良く製造できるとともに、フッ素含有単量体として多官能単量体を使用することにより、架橋密度が向上し、高い強度を有するフッ素含有重合体被膜が得られるという利点をも有する。
The antifouling surface material obtained as described above is covalently bonded to the acrylate terminal having a cross-linked structure in which the fluorine-containing polymer terminal of the fluorine-containing polymer coating existing on the outermost surface is contained in the intermediate layer. Therefore, it has excellent adhesion to the base material, and can exhibit excellent functions such as water and oil repellency and antifouling properties inherent in the fluorine compound, and the effect is sustained.
In addition, since the fluorine-containing polymer film has good uniformity, it can exhibit performance in a thin layer, has excellent transparency, is difficult to swell, has no fear of being scratched, and peeled off. Has film strength.
In addition, according to the production method of the present invention, an intermediate layer containing a photopolymerization initiator and (meth) acrylate is formed on the surface of the substrate, and after applying a fluorine-containing monomer thereon, active energy rays are applied. A simple method of irradiating can efficiently produce a fluorine-containing polymer film on the surface of the substrate, and by using a polyfunctional monomer as the fluorine-containing monomer, the crosslink density is improved and high strength is achieved. It also has the advantage that a fluorine-containing polymer film is obtained.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
(実施例1:多官能アクリレートモノマー+開始剤/フッ素グラフト)
(中間層の作製)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)125gおよびウレタンアクリレートオリゴマー(UV−6300B、日本合成化学工業(株)製)125gを、439gの工業用変性エタノールに溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤(イルガキュア907、チバガイギー社製)7.5gおよび光増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製)5.0gを49gのメチルエチルケトンに溶解した溶液を加えた。混合物を攪拌した後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルターで濾過して中間層塗布液を調製した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
(Example 1: polyfunctional acrylate monomer + initiator / fluorine graft)
(Preparation of intermediate layer)
439 g of industrial use, 125 g of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Nippon Kayaku Co., Ltd.) 125 g and urethane acrylate oligomer (UV-6300B, Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) Dissolved in denatured ethanol. A solution obtained by dissolving 7.5 g of a photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) and 5.0 g of a photosensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) in 49 g of methyl ethyl ketone was added to the obtained solution. added. After the mixture was stirred, it was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 1 μm to prepare an intermediate layer coating solution.

80μmの厚さのトリアセチルセルロースフィルム(TAC−TD80U、富士写真フィルム(株)製)を基材として用い、その表面にゼラチン下塗り層を設けた。ゼラチン下塗り層の上に、上記中間層用塗布液を、バーコーターを用いて塗布し、120℃で乾燥した後、高圧水銀灯を30秒間照射して、塗布層を硬化させ、厚さ15μmの硬化された中間層を形成した。高圧水銀灯はウシオ(株)社製UVX−02516S1LP01を使用した。   An 80 μm thick triacetyl cellulose film (TAC-TD80U, manufactured by Fuji Photo Film Co., Ltd.) was used as a substrate, and a gelatin subbing layer was provided on the surface. The intermediate layer coating solution is applied onto the gelatin subbing layer using a bar coater, dried at 120 ° C., and then irradiated with a high-pressure mercury lamp for 30 seconds to cure the coating layer to a thickness of 15 μm. An intermediate layer was formed. The high pressure mercury lamp used was UVX-02516S1LP01 manufactured by Ushio Corporation.

(フッ素含有重合体被膜の形成)
フッ素含有単量体である2−(パーフルオロブチル)エチルアクリレート(アヅマックス(株)社製)0.5g、1−メトキシ−2−プロパノール(和光純薬工業(株)社製)0.5gを混合して均一溶液とした。
前記のようにして得られた硬化した中間層を有する基材(TAC)を4cm×5cmにカットし、中間層上に上記溶液を約0.5ml滴下し、上から石英板をかぶせてできるだけ均一な液膜を形成した。これをUV露光装置(UVX−02516S1LP01、高圧水銀灯、USHIO社製)で5分間露光した。露光後に石英版をはずし、得られたフッ素系グラフト膜をアセトンで洗浄し、未反応のフッ素含有単量体などの不純物を除去して実施例1の防汚性表面材料を得た。
水滴の接触角を測定したところ107.8度であり、優れた撥水性を有することがわかる。
(Formation of fluorine-containing polymer film)
0.5 g of 2- (perfluorobutyl) ethyl acrylate (manufactured by Amax Co., Ltd.) and 0.5 g of 1-methoxy-2-propanol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) which are fluorine-containing monomers Mix to make a homogeneous solution.
The base material (TAC) having a cured intermediate layer obtained as described above is cut into 4 cm × 5 cm, about 0.5 ml of the above solution is dropped on the intermediate layer, and a quartz plate is covered from above to be as uniform as possible. A liquid film was formed. This was exposed for 5 minutes with a UV exposure apparatus (UVX-02516S1LP01, high-pressure mercury lamp, manufactured by USHIO). After the exposure, the quartz plate was removed, and the resulting fluorine-based graft film was washed with acetone to remove impurities such as unreacted fluorine-containing monomer, whereby the antifouling surface material of Example 1 was obtained.
The contact angle of the water droplet was measured and found to be 107.8 degrees, indicating that it had excellent water repellency.

(実施例2)
実施例1で用いたフッ素含有単量体に代えてCF3(CF27SO2N(C37)CH2CH2OCOCH=CH2(大日本インキ製)を使用した以外は実施例1と同様にして実施例2の防汚性表面材料を得た。
(実施例3)
実施例1で用いたフッ素含有単量体に代えてCH2=CHCOOCH2CH2f〔式中Rfは−Cn2n+1−CF3、n=6、8、10、12〕(ケミノックス、FAAC−M、日本メクトロン社製)を使用した以外は実施例1と同様にして実施例2の防汚性表面材料を得た。
(Example 2)
Implemented except that CF 3 (CF 2 ) 7 SO 2 N (C 3 H 7 ) CH 2 CH 2 OCOCH═CH 2 (Dainippon Ink) was used in place of the fluorine-containing monomer used in Example 1. The antifouling surface material of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1.
(Example 3)
Instead of the fluorine-containing monomer used in Example 1 CH 2 = CHCOOCH 2 CH 2 R f [wherein R f is -C n F 2n + 1 -CF 3 , n = 6,8,10,12 ] An antifouling surface material of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1 except that Cheminox (FAAC-M, manufactured by Nippon Mektron Co., Ltd.) was used.

(実施例4)
実施例1で用いたフッ素含有単量体に代えて2−(パーフルオロオクチル)エチルアクリレートのエタノール溶液(20wt%)を乾燥膜厚が1μmになるように中間層表面に適用した以外は実施例1と同様にして実施例4の防汚性表面材料を得た。
(実施例5)
前記実施例4において、フッ素含有単量体溶液を中間層上に適用した後、紫外線を照射する工程を窒素雰囲気下で行った以外は実施例4と同様にして実施例5の防汚性表面材料を得た。
(Example 4)
Example except that 2- (perfluorooctyl) ethyl acrylate ethanol solution (20 wt%) was applied to the intermediate layer surface so that the dry film thickness was 1 μm instead of the fluorine-containing monomer used in Example 1. In the same manner as in Example 1, an antifouling surface material of Example 4 was obtained.
(Example 5)
In Example 4, the antifouling surface of Example 5 was applied in the same manner as in Example 4 except that the step of irradiating ultraviolet rays was performed in a nitrogen atmosphere after the fluorine-containing monomer solution was applied on the intermediate layer. Obtained material.

(実施例6:多官能アクリレートモノマー+開始剤+カチオン重合系/フッ素グラフト)
(中間層の作製)
(中間層塗布液(h−1)の調製)
メチルエチルケトン(MEK)中にグリシジルメタクリレートを溶解させ、熱重合開始剤(V−65(和光純薬工業(株)製)を滴下しながら80℃で2時間反応させ、得られた反応溶液をヘキサンに滴下し、沈殿物を減圧乾燥して得たポリグリシジルメタクリレート(ポリスチレン換算分子量は12、000)をメチルエチルケトンに50質量%濃度になるように溶解した溶液100質量部に、トリメチロールプロパントリアクリレート(ビスコート#295;大阪有機化学工業(株)製)150質量部と光ラジカル重合開始剤(イルガキュア184、チバガイギー社製)6質量部と光カチオン重合開始剤(ロードシル2074、ローディア社製)6質量部を30質量部のメチルイソブチルケトンに溶解したものを撹拌しながら混合し、中間層塗布液(h−1)を作製した。
(Example 6: polyfunctional acrylate monomer + initiator + cationic polymerization system / fluorine graft)
(Preparation of intermediate layer)
(Preparation of intermediate layer coating solution (h-1))
Glycidyl methacrylate is dissolved in methyl ethyl ketone (MEK) and reacted at 80 ° C. for 2 hours while adding a thermal polymerization initiator (V-65 (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)), and the resulting reaction solution is dissolved in hexane. The polyglycidyl methacrylate obtained by dripping and drying the precipitate under reduced pressure (polystyrene equivalent molecular weight: 12,000) was dissolved in methyl ethyl ketone at a concentration of 50% by mass to 100 parts by mass of trimethylolpropane triacrylate (biscoat). # 295; 150 parts by mass of Osaka Organic Chemical Co., Ltd.), 6 parts by mass of a photo radical polymerization initiator (Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy) and 6 parts by mass of a cationic photopolymerization initiator (Lordsil 2074, manufactured by Rhodia) What was dissolved in 30 parts by mass of methyl isobutyl ketone was mixed with stirring, Layer coating solution (h-1) was prepared.

(中間層の形成)
厚さ175μmのPET(2軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム)の両面をコロナ処理し、中間層を設置する面に屈折率1.55、ガラス転移温度37℃のスチレン−ブタジエンコポリマーからなるラテックス(LX407C5、日本ゼオン(株)製)と酸化錫・酸化アンチモン複合酸化物(FS−10D、石原産業(株)製)を質量で5:5の割合で混合し、乾燥後の膜厚が200nmとなるよう塗布し、帯電防止層付き下塗り層を形成した後、上記中間層用塗布液(h−1)をエクストルージョン方式で塗布、乾燥し、紫外線を照射(700mJ/cm2)して乾燥後の中間層の厚みが20μmであるハードコートフィルムを作製した。
(フッ素含有重合体被膜の形成)
前記ハードコートフィルム表面に、フッ素モノマーとして2−(パーフルオロオクチル)エチルメタアクリレートを使用した以外は実施例1と同様にしてフッ素含有重合体被膜を形成し、実施例6の防汚性表面材料を得た。
(Formation of intermediate layer)
Latex made of styrene-butadiene copolymer with a refractive index of 1.55 and a glass transition temperature of 37 ° C. on the surface on which the intermediate layer is placed on both sides of PET (biaxially stretched polyethylene terephthalate film) with a thickness of 175 μm (LX407C5, Japan) Zeon Co., Ltd.) and tin oxide / antimony oxide composite oxide (FS-10D, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) are mixed at a mass ratio of 5: 5, and the coating thickness is 200 nm after drying. After forming an undercoat layer with an antistatic layer, the intermediate layer coating solution (h-1) is applied by an extrusion method, dried, and irradiated with ultraviolet rays (700 mJ / cm 2 ) to dry the intermediate layer. A hard coat film having a thickness of 20 μm was prepared.
(Formation of fluorine-containing polymer film)
A fluorine-containing polymer film was formed on the hard coat film surface in the same manner as in Example 1 except that 2- (perfluorooctyl) ethyl methacrylate was used as the fluorine monomer. Got.

(実施例7:多官能アクリレートモノマー+開始剤+カチオン重合系+微粒子/フッ素グラフト)
中間層塗布液に、微粒子として二酸化チタン10質量部〔多木化学(株)製〕を添加した以外は、実施例6と同様にして中間層塗布液を調整し、それを中間層形成に用いた他は実施例6と同様にして実施例7の防汚性表面材料を得た。
(Example 7: polyfunctional acrylate monomer + initiator + cationic polymerization system + fine particles / fluorine graft)
The intermediate layer coating solution was prepared in the same manner as in Example 6 except that 10 parts by mass of titanium dioxide (manufactured by Taki Chemical Co., Ltd.) was added as fine particles to the intermediate layer coating solution. The antifouling surface material of Example 7 was obtained in the same manner as Example 6.

(比較例1)
実施例1で得たのと同様の硬化された中間層を有する基材を用い、中間層表面にポリ(2−(パーフルオロオクチル)エチルアクリレート)(分子量13万)のヘキサフルオロイソプロパノール溶液(10wt%)を乾燥膜厚が1ミクロンになるように塗布し、比較例1の防汚性表面材料を得た。
(比較例2)
実施例1で得たのと同様の硬化された中間層を有する基材表面にフッ素含有重合体被膜を設けずにそのまま評価試験に用いた。
(比較例3)
中間層を形成しないPETフィルムをそのまま用い、表面に実施例1におけるのと同様にしてフッ素含有単量体を滴下し、同様に紫外線照射したが、表面は変化せず、ポリマー被覆層を形成できなかった。
(Comparative Example 1)
Using a substrate having a cured intermediate layer similar to that obtained in Example 1, a hexafluoroisopropanol solution of poly (2- (perfluorooctyl) ethyl acrylate) (molecular weight 130,000) (10 wt. %) Was applied so that the dry film thickness was 1 micron, and the antifouling surface material of Comparative Example 1 was obtained.
(Comparative Example 2)
It used for the evaluation test as it was, without providing a fluorine-containing polymer film on the surface of the base material having the same cured intermediate layer as that obtained in Example 1.
(Comparative Example 3)
A PET film that does not form an intermediate layer was used as it was, and a fluorine-containing monomer was dropped on the surface in the same manner as in Example 1 and irradiated in the same manner, but the surface did not change, and a polymer coating layer could be formed. There wasn't.

(比較例4)
実施例1において中間層を作成する際に光照射しなかった以外は実施例1と同じ方法でフッ素ポリマー皮膜を形成した。未硬化の中間層とフッ素単量体が混合したためにフッ素ポリマー皮膜が表面に局在せず、防汚性が低く、また表面硬度も低いものであった。
(比較例5)
実施例6において多官能アクリレートと重合開始剤(イルガキュア184)を除いたほかは同じ方法にて中間層を形成した。次に同じ方法にてフッ素含有重合体被膜の形成を試みたがまったくグラフト反応は進行しせず、被膜が形成されなかった。接触角(空中水滴)も70度であり、フッ素含有単量体による処理前とおなじ値であった。
(Comparative Example 4)
In Example 1, a fluoropolymer film was formed by the same method as Example 1 except that no light was irradiated when the intermediate layer was formed. Since the uncured intermediate layer and the fluorine monomer were mixed, the fluoropolymer film was not localized on the surface, the antifouling property was low, and the surface hardness was low.
(Comparative Example 5)
An intermediate layer was formed in the same manner as in Example 6 except that the polyfunctional acrylate and the polymerization initiator (Irgacure 184) were omitted. Next, an attempt was made to form a fluorine-containing polymer film by the same method, but the graft reaction did not proceed at all, and no film was formed. The contact angle (water droplets in the air) was also 70 degrees, which was the same value as before the treatment with the fluorine-containing monomer.

〔防汚性表面材料の評価〕
それぞれの評価方法は、以下の方法で行い、防汚性表面材料の性能を評価した。結果を下記表1に示す。
(接触角)
防汚性表面材料を2×2cm2に切り取り、Contact−Angle meter(協和界面化学(株)製10927)を用いて空中で水滴の接触角を測定した。単位は度。
(初期防汚性)
防汚性表面材料のフッ素含有重合体被膜表面に速乾性油性インキ(ゼブラ製、「マッキー」(登録商標))を用いて字を書いた。次にその字を旭化成社製「ベムコットン」(登録商標)を用いてきれいに拭き取れるまでの回数を測定した。
[Evaluation of antifouling surface materials]
Each evaluation method was performed by the following method, and the performance of the antifouling surface material was evaluated. The results are shown in Table 1 below.
(Contact angle)
The antifouling surface material was cut to 2 × 2 cm 2 and the contact angle of water droplets was measured in the air using a Contact-Angle meter (manufactured by Kyowa Interface Chemical Co., Ltd. 10927). The unit is degrees.
(Initial antifouling property)
A character was written on the surface of the fluorine-containing polymer coating of the antifouling surface material using a quick-drying oil-based ink (Zebra, “Mackey” (registered trademark)). Next, the number of times until the character was wiped clean was measured using “Bem Cotton” (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Corporation.

(繰り返し防汚性)
旭化成社製「ベムコットン」(登録商標)を用いて防汚性ハードコートフィルムの表面を100回強くこすった後、フィルム表面に速乾性油性インキ(ゼブラ製、「マッキー」(登録商標))で字を書きそれが拭き取れるまでの回数を示した。
(鉛筆硬度試験)
鉛筆引っ掻き試験の硬度は、作製した防汚性表面材料を温度25℃、相対湿度60%の条件で2時間調湿した後、JIS−S−6006が規定する試験用鉛筆を用いて、JIS−K−5400が規定する鉛筆硬度評価方法に従い、9.8Nの荷重にて傷が認められない鉛筆の硬度を求めた。
(Repeated antifouling property)
After rubbing the surface of the antifouling hard coat film 100 times using “Bem Cotton” (registered trademark) manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., the film surface was quickly dried with oil-based ink (Zebra, “Mackey” (registered trademark)). I wrote the letter and showed how many times it took to wipe it off.
(Pencil hardness test)
The hardness of the pencil scratch test is as follows. After the prepared antifouling surface material is conditioned at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60% for 2 hours, the test pencil specified in JIS-S-6006 is used. According to the pencil hardness evaluation method specified by K-5400, the hardness of a pencil with no scratches observed under a load of 9.8 N was determined.

Figure 0004287761
Figure 0004287761

表1の結果より、本発明の実施例1〜7の防汚性表面材料は、いずれも、表面撥水性、防汚性が高く、繰り返し防汚性も優れることがわかった。また、カチオン重合性化合物を添加した実施例6〜7においては、これらの優れた防汚性の他に表面硬度も高く、今までの技術ではできなかった防汚性と表面硬度を高いレベルで実現していることを示している。   From the results shown in Table 1, it was found that all of the antifouling surface materials of Examples 1 to 7 of the present invention have high surface water repellency and antifouling properties and excellent antifouling properties. In Examples 6 to 7 to which a cationic polymerizable compound was added, in addition to these excellent antifouling properties, the surface hardness was also high, and the antifouling properties and surface hardness that could not be achieved with conventional techniques were at a high level. It shows that it has been realized.

本発明の、防汚性表面材料は、ハードコート層として機能する高い硬度を有する中間層と該中間層に化学結合により強固に結合してなるフッ素含有重合体被膜を有するため、防汚性、耐擦傷性に優れ、防汚性が長期間持続する表面材料であるため、様々な分野での応用が可能であり、透明基材を用いることで、防汚性、耐擦傷性に優れた透明基材(ハードコートフィルム)を得ることができ、CRT、LCD、PDP、FED等のディスプレイ、タッチパネル、ガラス、テーブル、化粧合板等、さらにCD、DVD等の記録媒体における表面保護フィルム等に好適に適用しうる。
Since the antifouling surface material of the present invention has a high hardness intermediate layer that functions as a hard coat layer and a fluorine-containing polymer film that is firmly bonded to the intermediate layer by chemical bonding, the antifouling property, It is a surface material that has excellent scratch resistance and anti-stain properties, and can be applied in various fields. By using a transparent substrate, it is transparent with excellent anti-stain properties and scratch resistance. A base material (hard coat film) can be obtained, and it is suitable for a surface protection film on a recording medium such as a display such as CRT, LCD, PDP, FED, touch panel, glass, table, decorative plywood, and CD, DVD, etc. Applicable.

Claims (4)

基材表面に光重合開始剤とアクリレート及び/又はメタクリレートとを含有する中間層を形成し、光照射して硬化させ、硬化した中間層上にフッ素含有単量体を塗布し、活性エネルギー線を照射して表面グラフト法により、該硬化した中間層と直接結合したフッ素含有重合体含被膜を設けてなる防汚性表面材料。 An intermediate layer containing a photopolymerization initiator and acrylate and / or methacrylate is formed on the substrate surface, cured by light irradiation, a fluorine-containing monomer is applied on the cured intermediate layer, and active energy rays are applied. An antifouling surface material provided with a fluorine-containing polymer-containing coating that is directly bonded to the cured intermediate layer by irradiation and surface grafting . 中間層に、さらにカチオン重合性化合物を含有する請求項1に記載の防汚性表面材料。   The antifouling surface material according to claim 1, further comprising a cationically polymerizable compound in the intermediate layer. 中間層に、さらに微粒子を含有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の防汚性表面材料。   The antifouling surface material according to claim 1 or 2, wherein the intermediate layer further contains fine particles. 基材表面に光重合開始剤とアクリレート及び/又はメタクリレートを含有する中間層を形成し、該中間層に光照射して硬化させ、硬化した中間層表面に下記一般式(I)、(II)、(III)、(IV)及び(V)よりなる群から選ばれた少なくとも1種のフッ素含有単量体を塗布し、活性エネルギー線を照射して表面グラフト法により、該硬化した中間層に含まれる残存アクリレート重合末端に該フッ素含有単量体を重合させることで、該硬化した中間層表面に直接結合したフッ素含有重合体被膜を設けることを特徴とする防汚性表面材料の製造方法。
CH 2 =CR 1 COOR 2 f ・・・(I)
〔式(I)中、R 1 は水素原子又はメチル基、R 2 は−C p 2p −、−C(C p 2p+1 )H−、−CH 2 C(C p 2p+1 )H−又は−CH 2 CH 2 O−、R f は−C n 2n+1 、−(CF 2 n H、−C n 2n+1 −CF 3 、−(CF 2 p OC n 2n i 2i+1 、−(CF 2 p OC m 2m i 2i H、−N(C p 2p+1 )COC n 2n+1 、−N(C p 2p+1 )SO 2 n 2n+1 である。但し、pは1〜10、nは1〜16、mは0〜10、iは0〜16の整数である。〕
CF 2 =CFOR g ・・・(II)
(式(II)中R g は炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表わす。)
CH 2 =CHR g ・・・(III)
(式(III)中R g は炭素数1〜20のフルオロアルキル基を表わす。)
CH 2 =CR 3 COOR 5 j 6 OCOCR 4 =CH 2 ・・・(IV)
〔式(IV)中、R 3 、R 4 は水素原子又はメチル基、R 5 、R 6 は−C q 2q −、−C(C q 2q+1 )H−、−CH 2 C(C q 2q+1 )H−又は−CH 2 CH 2 O−、R j は−C t 2t である。但し、qは1〜10、tは1〜16の整数である。〕
CH 2 =CHR 7 COOCH 2 (CH 2 k )CHOCOCR 8 =CH 2 ・・・(V)
(式(V)中、R 7 、R 8 は水素原子又はメチル基、R k は−C y 2y+1 である。但し、yは1〜16の整数である。)
An intermediate layer containing a photopolymerization initiator and acrylate and / or methacrylate is formed on the surface of the substrate, and the intermediate layer is irradiated with light and cured, and the following general formulas (I) and (II) are formed on the cured intermediate layer surface: At least one fluorine-containing monomer selected from the group consisting of (III), (IV) and (V) is applied , and the cured intermediate layer is applied to the cured intermediate layer by irradiation with active energy rays and surface grafting. A method for producing an antifouling surface material, characterized in that a fluorine-containing polymer film directly bonded to the surface of the cured intermediate layer is provided by polymerizing the fluorine-containing monomer at a residual acrylate polymerization terminal contained.
CH 2 = CR 1 COOR 2 R f (I)
[In formula (I), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 is -C p H 2p -, - C (C p H 2p + 1) H -, - CH 2 C (C p H 2p + 1 ) H- or -CH 2 CH 2 O-, the R f -C n F 2n + 1 , - (CF 2) n H, -C n F 2n + 1 -CF 3, - (CF 2) p OC n H 2n C i F 2i + 1 , - (CF 2) p OC m H 2m C i F 2i H, -N (C p H 2p + 1) COC n F 2n + 1, -N (C p H 2p + 1 ) SO 2 C n F 2n + 1 . However, p is 1-10, n is 1-16, m is 0-10, i is an integer of 0-16. ]
CF 2 = CFOR g (II)
(In formula (II), R g represents a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
CH 2 = CHR g (III)
(In formula (III), R g represents a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms.)
CH 2 = CR 3 COOR 5 R j R 6 OCOCR 4 = CH 2 (IV)
Wherein (IV), R 3, R 4 is a hydrogen atom or a methyl group, R 5, R 6 is -C q H 2q -, - C (C q H 2q + 1) H -, - CH 2 C ( C q H 2q + 1) H- or -CH 2 CH 2 O-, the R j is -C t F 2t. However, q is an integer of 1 to 10, and t is an integer of 1 to 16. ]
CH 2 = CHR 7 COOCH 2 (CH 2 R k ) CHOCOCR 8 = CH 2 (V)
(In the formula (V), R 7 and R 8 are a hydrogen atom or a methyl group, R k is —C y F 2y + 1 , where y is an integer of 1 to 16.)
JP2004041524A 2004-02-18 2004-02-18 Antifouling surface material and method for producing the same Expired - Fee Related JP4287761B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004041524A JP4287761B2 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Antifouling surface material and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004041524A JP4287761B2 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Antifouling surface material and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005231128A JP2005231128A (en) 2005-09-02
JP4287761B2 true JP4287761B2 (en) 2009-07-01

Family

ID=35014570

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004041524A Expired - Fee Related JP4287761B2 (en) 2004-02-18 2004-02-18 Antifouling surface material and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4287761B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007076242A (en) * 2005-09-15 2007-03-29 Fujifilm Corp Protective film
JP4549410B2 (en) * 2007-08-01 2010-09-22 株式会社 GEL−Design Polymer gel composite and method for producing the same
IT201900011958A1 (en) 2019-07-17 2021-01-17 Milano Politecnico Metallization of plastic substrates

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005231128A (en) 2005-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI507500B (en) Adhesive for polarizing plate and polarizing plate including the same
KR100905683B1 (en) Hard coat film, base on which hard coat film is formed, image display having them
JP4952910B2 (en) Active energy ray-curable resin composition and use thereof
TWI576619B (en) Polarizing plate and its production method
TWI591392B (en) Polarizing plate, composite polarizing plate and liquid crystal display device
JP4055427B2 (en) CURABLE COMPOSITION, HARD COAT TREATED ARTICLE USING THE SAME, AND IMAGE DISPLAY DEVICE
JP2021099496A (en) Liquid crystal cured film, optical film including liquid crystal cured film, and display device
EP2599799A1 (en) Single-layer film and hydrophilic material comprising same
US6777102B2 (en) Curable composition and hardcoated article employing same
JP2004141732A (en) Curable composition, article hard-coated by using the same and picture display device
TW202239584A (en) Light-absorbing anisotropic plate
JP4389429B2 (en) CURABLE COMPOSITION AND HARD COAT TREATED ARTICLE
JP4210535B2 (en) Hard-coated article, hard-coated film and curable composition
JP4287761B2 (en) Antifouling surface material and method for producing the same
JP2003057402A (en) Hard coat film
JP6511917B2 (en) PHOTO-CURABLE RESIN COMPOSITION, CURED PRODUCT THEREOF, AND OPTICAL FILM
JP3864794B2 (en) CURABLE COMPOSITION AND HARD COAT TREATED ARTICLE
WO2010055758A1 (en) Fluorine-containing polymer, curable resin composition composed of the fluorine-containing polymer, and anti-reflection film
JP3978770B2 (en) Antireflection hard coat layer, antireflection hard coat film, and image display device provided with the same
JP4561977B2 (en) Photocurable resin composition and method for producing laminate using the same
JP6464023B2 (en) Hard coat film, polarizing plate, and touch panel display
JP2008120011A (en) Hard coat film
JP2004069983A (en) Antireflection coating film, antireflection film, and image display device
JP2016206684A (en) Polarizer and optical member
JP2004198445A (en) Antireflection coating, antireflection film, image display device, stainproof coating composition, and stainproof article

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060512

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20070112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081006

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081014

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090309

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090324

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090327

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees