JP5062509B2 - 反射防止積層体 - Google Patents
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Description
本発明において用いられる電離放射線硬化型バインダー成分は、1分子中に少なくとも1つ以上の水素結合形成基と1つ以上の電離放射線で硬化する官能基(単に「電離放射線硬化性基」と呼ぶことがある)を有する化合物が含まれることが望ましい。このように、電離放射線で硬化する電離放射線硬化性基の単独、あるいは硬化剤によって熱硬化する水素結合形成基とを有するので、該バインダー成分を含有する塗工液を被塗工体の表面に塗布し、乾燥し、電離放射線の照射、または電離放射線の照射と加熱を行うと、塗膜内に架橋結合等の化学結合を形成し、塗膜を効率よく硬化させることができる。
本発明における「水素結合形成基」とは、加熱によって同じ官能基同士または他の官能基との間で重合または架橋等の大分子量化反応を進行させて硬化させることができる官能基であり、例えば、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、等を例示することができる。これらの官能基の中でも水酸基は、無機微粒子を用いた場合特に、微粒子との親和性にも優れており、該無機微粒子のバインダー中での分散性を向上させるので好ましい。また、バインダー成分への導入が容易で、無機微粒子表面の水酸基に吸着し、塗工液や塗膜中に均一に分散させることが可能となり、塗工液の寿命向上や無機微粒子の凝集による巨大粒子化による塗膜の透明性や膜強度の低下が無い均一な塗膜の形成が可能となる。さらに硬化に際しては、単独、あるいは硬化剤を用いた熱硬化により、バインダー成分同士、あるいは微粒子表面の水酸基と共有結合を形成して微粒子が架橋剤として作用し、塗膜強度の更なる向上を図ることができるために特に好ましい。
また、本発明において架橋性基とは、上記化合物に限らず上記官能基が分解した結果反応性を示すものであってもよい。
本発明の反射防止積層体の層構成の形態は、透明基材上に、光透過性の低屈折率層を構成層の少なくとも一つとして有する2層以上を形成してなる反射防止積層体であるが、具体例として、透明基材上に、光透過性の高屈折率層、光透過性の中屈折率層、光透過性の低屈折率層を有し、該高屈折率層、該中屈折率層及び該低屈折率層は、屈折率の高低が交互に入れ替わり且つ該低屈折率層が最も鑑賞面側に位置するように積層されたものを挙げることができる。前記いずれかの層に隣接してハードコート層を設けることができる。或いは、該高屈折率層及び該中屈折率層のうち少なくとも一つが前記ハードコート層であってもよい。該高屈折率層、前記中屈折率層、又は前記低屈折率層は塗布等によるウエットコーティング法により形成することができるので、操作性が向上する。
本発明の反射防止積層体における低屈折率層は、電離放射腺硬化性のバインダー成分及び溶剤中に前記に詳述したエーテル結合を介してフッ素で置換されたアルキル鎖の繰り返し単位を持つ前記式(1)で示されるフッ素原子含有ジアクリレートを添加して形成してなる低屈折率層形成用組成物を塗布、硬化して形成したものである。好ましくは、水素結合形成基を含有する低屈折率層であって、バインダー成分と平均粒子径5nm〜300nmの微粒子とを含むナノポーラス構造を有することが望ましい。本発明における低屈折率層のバインダー樹脂は、低屈折率層に水素結合形成基を含有するものであり、モノマー及び/又はポリマーを含む電離放射線硬化型樹脂組成物である。水素結合形成基の例には前記電離放射線硬化型樹脂組成物に導入した水素結合形成基が挙げられる。
本発明の反射防止積層体における低屈折率層は、前記微粒子を含む低屈折率層の微粒子の形態、構造、凝集状態、塗膜内部での微粒子の分散状態により、内部、及び/又は表面の少なくとも一部にナノポーラス構造を有することが望ましい。
本発明による反射防止積層体を構成する光透過性の透明基材は、板状であってもフィルム状であっても良い。好ましい透明基材としては、例えば、トリアセテートセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロース、ポリエーテルサルホン、アクリル系樹脂;ポリウレタン系樹脂;ポリエステル;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテル;トリメチルペンテン;ポリエーテルケトン;(メタ)アクリロニトリル;環状ポリオレフィン等の各種樹脂で形成したフィルム等を例示することができる。基材の厚さは、通常30μm〜200μm程度であり、好ましくは50μm〜200μmである。
基材/ハードコート層/低屈折率層からなる反射防止フィルム
低屈折率層形成用組成物の調製:
下記組成の成分を配合して水素結合形成基(OH基)を有する低屈折率層形成用組成物を調製した。
前記式(1)に示すジアクリレート 0.25g
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA:略語、注:水素結合形成基(OH基)を含む) 0.25g
イルガキュア184(商品名:チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.01g
イルガキュア907(商品名:チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.03g
メチルイソブチルケトン 9.46g
下記組成の成分を配合してハードコート層形成用組成物を調製した。
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA:略語) 5.0g
イルガキュア184(商品名、チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.25g
メチルエチルケトン 20g
厚み80μmのトリアセテートセルロース(TAC)フィルム上に、上記組成のハードコート層形成用組成物をバーコーティングし、乾燥させることにより溶剤を除去した後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株)製、光源Hバルブ)を用いて、照射線量60mJ/cm2 で紫外線照射を行い、ハードコート層を硬化させて、膜厚約5μmのハードコート層を有する、基材/ハードコート層からなる積層フィルムを得た。
前記工程で得られた基材/ハードコート層からなる積層フィルムのハードコート層上に、前記工程で調製した低屈折率層形成用組成物を、#3のミヤバーで塗工した後、40℃で1分間塗膜を乾燥した。次いで、Hバルブを用い窒素ガスの充填下で120MJの紫外線照射で塗膜を硬化させて、基材/ハードコート層/低屈折率層からなる反射防止フィルムを得た。形成された低屈折率層の屈折率は1.37、反射率は1.2%、ヘイズは0.5、膜厚100nmであった。本実施例1の反射防止フィルムの性質を下記の表1に示す。
前記実施例1において、低屈折率層形成用組成物中のジアクリレートを下記の式(2)に示す化合物に変更した以外は、全て前記実施例1と同様にして比較例1の塗膜を得た。得られた塗膜の反射率は塗膜自体が白濁し、測定不可能であった。また同じ理由からヘイズも測定不可能であった。
基材/中屈折率ハードコート層/低屈折率層からなる反射防止フィルム
中屈折率ハードコート層形成用組成物の調製:
下記組成の成分を配合してハードコート層を兼ねる中屈折率層形成用組成物を調製した。
KZ7973(商品名:JSR社製) 47g
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA:略語) 5.0g
イルガキュア184(商品名、チバスペシャリティケミカルズ社製) 1.0g
シクロヘキサノン 12g
上記組成の中屈折率ハードコート層形成用組成物をTACフィルム上にバーコーティングし、乾燥させることにより溶剤を除去した後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株)製、光源Hバルブ)を用いて、照射線量100mJ/cm2 で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、膜厚約5μmの中屈折率ハードコート層を有する、基材/中屈折率ハードコート層からなる積層フィルムを得た。該積層フィルムにおける中屈折率ハードコート層の屈折率は1.63であり、基材のヘイズ値が0.3であるのに対し、基材/中屈折率ハードコート層からなる積層体のヘイズ値は0.3であった。
基材/中屈折率ハードコート層/高屈折率層/低屈折率層からなる反射防止フィルム
高屈折率層形成用組成物の調製:
下記組成の成分を配合して高屈折層形成用組成物を調製した。
ルチル型酸化チタン(商品名:MT−500HDM、テイカ社製) 10g
Disperbyk163(商品名、ビックケミー・ジャパン社製) 2.0g
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA:略語) 5.0g
イルガキュア184(商品名、チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.2g
メチルイソブチルケトン 37.3g
前記実施例2で調製した中屈折率ハードコート層形成用組成物をTACフィルム上にバーコーティングし、乾燥させることにより溶剤を除去した後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株)製、光源Hバルブ)を用いて、照射線量100mJ/cm2 で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、膜厚約5μmの中屈折率ハードコート層を有する、基材/中屈折率ハードコート層からなる積層フィルムを得た。
水素結合形成基を有しないバインダー成分の硬化物を含む低屈折率層が形成された反射防止フィルム
下記組成の成分を配合して水素結合形成基を有しない低屈折率層形成用組成物を調製した。
前記式(1)に示すジアクリレート 0.25g
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA:略語、注:水素結合形成基を有しない) 0.25g
イルガキュア184(商品名:チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.01g
イルガキュア907(商品名:チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.03g
メチルイソブチルケトン 9.46g
微粒子を含む低屈折率層を形成した反射防止フィルム
中空シリカゾル(平均粒子径30nm)を含む低屈折率層形成用組成物の調製:
下記組成の成分を配合して中空シリカゾル(平均粒子径30nm)を含む低屈折率層形成用組成物を調製した。
中空シリカゾル(触媒化成工業社製OSCAL(商品名、微粒子の屈折率1.30);メチルイソブチルケトン20質量%分散液) 1.25g
前記式(1)に示すジアクリレート 0.25g
ペンタエリスリトールトリアクリレート(PETA:略語) 0.25g
イルガキュア184(商品名:チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.01g
イルガキュア907(商品名:チバスペシャリティケミカルズ社製) 0.03g
メチルイソブチルケトン 8.46g
前記実施例1において製造した基材/ハードコート層からなる積層フィルム上に、前記工程で調製した中空シリカゾルを含む低屈折率層形成用組成物を、バーコーターで塗工し、乾燥させることにより溶剤を除去した後、紫外線照射装置(フュージョンUVシステムジャパン(株)製、光源Hバルブ)を用いて、照射線量200mJ/cm2 で紫外線照射を行い、塗膜を硬化させて、基材/ハードコート層/低屈折率層からなる反射防止フィルムを得た。形成された低屈折率層の屈折率は1.33、最低反射率は0.47%、膜厚は100nm、ヘイズ値は0.6であった。本実施例4の反射防止フィルムの性質を下記の表1に示す。
Claims (10)
- 前記低屈折率層を形成するためのコーティング組成物は、平均粒子径5nm〜300nmの微粒子を含むことを特徴とする、請求項1に記載の反射防止積層体。
- 前記低屈折率層の膜厚が、0.05〜0.15μmの範囲である、請求項1又は2に記載の反射防止積層体。
- 光透過性の高屈折率層及び光透過性の低屈折率層を硬化層として少なくとも備えると共に、1層又は2層以上の光透過性の中屈折率層を硬化層としてさらに備え、該高屈折率層、該中屈折率層及び該低屈折率層は、屈折率の高低が交互に入れ替わり且つ該低屈折率層の1層が最も鑑賞面側に位置するように積層されるものであり、該低屈折率層が請求項1に記載のフッ素原子含有モノマーを用いて形成されていることを特徴とする反射防止積層体。
- 前記光透過性の高屈折率層、前記光透過性の中屈折率層、及び前記光透過性の低屈折率層のいずれかの層に接してハードコート層を備えていることを特徴とする請求項4に記載の反射防止積層体。
- 前記高屈折率層及び/又は前記中屈折率層はハードコート層を兼ねることを特徴とする、請求項4又は5に記載の反射防止積層体。
- 前記高屈折率層、前記中屈折率層、又は前記低屈折率層がウエットコーティング法により形成されたものであることを特徴とする、請求項4乃至6のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 前記高屈折率層及び/又は前記中屈折率層は、膜厚が0.05〜20μmで、屈折率が1.45〜2.00で、且つ、JIS−K7361に規定されるヘイズ値が前記透明基材だけのヘイズ値と変わらないか又は前記透明基材だけのヘイズ値との差が10%以内であることを特徴とする、請求項4乃至7のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- 前記高屈折率層及び/又は前記中屈折率層は、水素結合形成基を残した硬化層であることを特徴とする、請求項4乃至8のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
- #0000番のスチールウールを用いて10回擦ったときの、反射防止積層体のヘイズ値の変化が認められる最低荷重量が、200g以上であることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の反射防止積層体。
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