JP5310842B2 - Anti-reflection film forming composition - Google Patents
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- C09D127/02—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C09D127/12—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Coating compositions based on derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
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Abstract
Description
本発明は、反射防止膜形成用組成物に関する。 The present invention relates to a composition for forming an antireflection film.
現在、マルチメディアの発達に伴い、各種の表示装置(ディスプレイ装置)において種々の発展が見られている。
各種の表示装置のうち、特に携帯用機器の表示装置を中心に屋外で使用されるものでは、その視認性の向上がますます重要となってきている。また、大型表示装置においても、より見易いことが需要者に要求されている。
従来、表示装置の視認性を向上させるための一手段として、低屈折率材料から構成される反射防止膜を表示装置の基板に被覆することが行われている。
反射防止膜を形成する方法としては、例えばフッ素化合物の薄膜を蒸着法により形成する方法が知られている。
しかし、近年では、液晶表示装置を中心として、低いコストで、しかも大型の表示装置に対しても反射防止膜を形成することのできる技術が求められている。蒸着法による場合には、大面積の基板に対して高い効率で均一な反射防止膜を形成することが困難であり、しかも真空装置を必要とするためにコストを低くすることが困難である。
このような事情から、屈折率の低いフッ素系重合体を有機溶剤に溶解して液状の組成物を調製し、これを基板の表面に塗布することによって反射防止膜を形成する方法が検討されている。Currently, with the development of multimedia, various developments have been seen in various display devices (display devices).
Among various types of display devices, in particular, those used outdoors mainly for portable device display devices, it is becoming increasingly important to improve the visibility. Further, even in a large-sized display device, it is demanded by consumers that it is easier to see.
Conventionally, as a means for improving the visibility of a display device, an antireflection film made of a low refractive index material is coated on a substrate of the display device.
As a method of forming the antireflection film, for example, a method of forming a thin film of a fluorine compound by vapor deposition is known.
However, in recent years, there has been a demand for a technique capable of forming an antireflection film for a large display device at a low cost centering on a liquid crystal display device. In the case of the vapor deposition method, it is difficult to form a high-efficiency and uniform antireflection film on a large-area substrate, and it is difficult to reduce the cost because a vacuum apparatus is required.
Under such circumstances, a method of forming an antireflection film by preparing a liquid composition by dissolving a fluorine-based polymer having a low refractive index in an organic solvent and applying it to the surface of a substrate has been studied. Yes.
また、一般に表示画面には、人が使用するに際し、手垢、指紋、汗、化粧料などの汚れが付着する。反射防止膜を形成させると、その付着による汚れが目立ちやすく、またその汚れがとれにくくなる。
そこで、反射防止膜には、防汚性もまた、求められている。In general, when a person uses the display screen, dirt such as dirt, fingerprints, sweat, and cosmetics adheres to the display screen. When the antireflection film is formed, dirt due to the adhesion is easily noticeable and the dirt is difficult to remove.
Therefore, antifouling properties are also required for the antireflection film.
ところで、一般に、光学基板上に薄膜を用いた反射防止膜を成膜する方法には、単層成膜もしくは複数層成膜する方法がある。これらは古くから行われている方法であり、一般的には無機系の真空蒸着等の成膜方法によって薄膜を形成する。
薄膜の層数が少ない場合には、波長域を有する光に対して反射防止効果を得る事は難しい。これは薄膜の屈折率が一義的に決まるためであって、広い波長域で反射防止効果を得るためには、薄膜の屈折率を連続的に分布させて傾斜屈折率にする必要がある。
この傾斜屈折率分布を形成する方法としては、例えば、多数の薄膜を積層する方法が考えられる。これは、光の入射角によって反射率が変化する事を抑制する観点からも、有用な方法である。
しかし、反射防止膜は、基本的に光の干渉を利用して反射光をうち消しているので、薄膜を成膜する際には、材料の屈折率および膜厚を高精度に制御する必要がある。したがって、積層する薄膜の数が増加するに従い、生産性の低下や、機械的強度の低下などの問題が増大する。
この問題に対して、特許文献1には、フッ素を含有する無機・有機複合材料から形成され、疑似的な多層構造(または傾斜構造)を有することによって、高い防汚性、広い波長域での高い反射防止効果、および高い機械的強度を実現した反射防止膜が提案されている。
特許文献1に記載の反射防止膜は、高い防汚性、広い波長域での高い反射防止効果、および高い機械的強度を有するが、異なる波長での反射防止効果の差を小さくおさえる観点からは、未だ十分ではない。異なる波長において、反射防止効果の差が十分に小さくない場合、反射防止膜を設けた表示装置からの反射光が、帯色するという問題がある。By the way, generally, as a method of forming an antireflection film using a thin film on an optical substrate, there is a method of forming a single layer or a plurality of layers. These are methods that have been practiced for a long time, and generally a thin film is formed by a film forming method such as inorganic vacuum deposition.
When the number of thin film layers is small, it is difficult to obtain an antireflection effect for light having a wavelength range. This is because the refractive index of the thin film is uniquely determined. In order to obtain the antireflection effect in a wide wavelength range, it is necessary to continuously distribute the refractive index of the thin film to obtain a gradient refractive index.
As a method of forming this gradient refractive index profile, for example, a method of laminating a large number of thin films can be considered. This is also a useful method from the viewpoint of suppressing the reflectance from changing depending on the incident angle of light.
However, since the antireflection film basically uses the interference of light to eliminate the reflected light, it is necessary to control the refractive index and film thickness of the material with high precision when forming a thin film. is there. Therefore, as the number of thin films to be stacked increases, problems such as a decrease in productivity and a decrease in mechanical strength increase.
With respect to this problem, Patent Document 1 is formed from an inorganic / organic composite material containing fluorine and has a pseudo multilayer structure (or a tilted structure), thereby providing high antifouling properties and a wide wavelength range. An antireflection film that realizes a high antireflection effect and high mechanical strength has been proposed.
The antireflection film described in Patent Document 1 has a high antifouling property, a high antireflection effect in a wide wavelength range, and a high mechanical strength, but from the viewpoint of keeping the difference in the antireflection effect at different wavelengths small. Still not enough. When the difference in the antireflection effect is not sufficiently small at different wavelengths, there is a problem that reflected light from the display device provided with the antireflection film is colored.
本発明は以上のような状況を背景としてなされたものであって、その目的は、高い防汚性、広い波長域での高い反射防止効果、および高い機械的強度を有し、特に、広い波長域にわたって、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜が得られる、反射防止膜形成用組成物を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、これらの機能を有する反射防止膜を提供することにある。The present invention has been made against the background described above, and its purpose is to have high antifouling properties, a high antireflection effect in a wide wavelength range, and high mechanical strength, and in particular, a wide wavelength range. An object of the present invention is to provide a composition for forming an antireflection film from which an antireflection film having a sufficiently small difference in antireflection effect at different wavelengths can be obtained.
Another object of the present invention is to provide an antireflection film having these functions.
本発明は、
(A)加水分解性金属アルコキシドおよび/またはその加水分解物、
(B)一般式(M)
[式中、
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基であり、
Y3は、加水分解性金属アルコキシドと反応しうる官能基、または当該反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。]
で表される構造単位からなる含フッ素重合体、および
(C)沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒
を含有する反射防止膜形成用組成物を提供する。
これにより、疑似的な多層構造(または傾斜構造)を有し、それによって、高い防汚性、広い波長域での高い反射防止効果、および高い機械的強度を有し、特に、広い波長域にわたって、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜が得られる。The present invention
(A) hydrolyzable metal alkoxide and / or hydrolyzate thereof,
(B) General formula (M)
[Where:
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms,
Y 3 is a functional group capable of reacting with a hydrolyzable metal alkoxide, or a C 1-10 monovalent organic group having the reactive group,
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. ]
And (C) a composition for forming an antireflective film comprising a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0. provide.
Thereby, it has a pseudo multi-layer structure (or inclined structure), thereby having high antifouling property, high antireflection effect in a wide wavelength range, and high mechanical strength, especially over a wide wavelength range. Thus, an antireflection film having a sufficiently small difference in antireflection effect at different wavelengths can be obtained.
また、本発明の一態様は、
(A)加水分解性金属アルコキシド(a)および/またはその加水分解物、
(B’)一般式(M’)
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基である。
Y3は、加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基、または加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。)
で表される構造単位を含有する含フッ素重合体、および
(C)沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒
を含有する反射防止膜形成用組成物である。One embodiment of the present invention includes
(A) Hydrolyzable metal alkoxide (a) and / or a hydrolyzate thereof,
(B ′) General formula (M ′)
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
Y 3 is a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms having a functional group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b) or a reactive group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b);
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. )
And (C) a composition for forming an antireflective film, comprising a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0. It is.
前記反応基は、好ましくは、ヒドロキシ基である。
前記「加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基」は、好ましくは
The “functional group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b)” is preferably
前記加水分解性金属アルコキシドは、好ましくは、金属としてSiを含有する。 The hydrolyzable metal alkoxide preferably contains Si as a metal.
また、本発明は、
前記反射防止膜形成用組成物を、反射を防止しようとする部材に塗布すること、および
前記塗布された反射防止膜形成用組成物から前記溶媒を蒸発させること
によって形成される反射防止膜を提供する。The present invention also provides:
Provided is an antireflection film formed by applying the antireflection film-forming composition to a member to prevent reflection, and evaporating the solvent from the applied antireflection film-forming composition. To do.
本発明の反射防止膜形成用組成物によれば、高い防汚性、広い波長域での高い反射防止効果、および高い機械的強度を有し、特に、広い波長域にわたって、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜が得られる。
また、本発明の反射防止膜は、これらの機能を有する。According to the composition for forming an antireflection film of the present invention, it has high antifouling properties, a high antireflection effect in a wide wavelength range, and a high mechanical strength, and in particular, reflection at different wavelengths over a wide wavelength range. An antireflection film having a sufficiently small difference in prevention effect can be obtained.
The antireflection film of the present invention has these functions.
[反射防止膜形成用組成物]
本発明の反射防止膜形成用組成物は、
(A)加水分解性金属アルコキシドおよび/またはその加水分解物、
(B)一般式(M)
X1およびX2は、同じまたは異なり、H(水素)またはF(フッ素)であり、
X3は、H、F、CH3(メチル)またはCF3(トリフルオロメチル)であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基であり、
Y3は、加水分解性金属アルコキシドと反応しうる官能基、または当該反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。]
で表される構造単位からなる含フッ素重合体、および
(C)沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒
を含有する。
本明細書中、「含フッ素」とは、一部または全部の水素原子がフッ素原子で置換されていること、すなわちフッ化されていることを意味する。
本明細書中、「エーテル結合を有する」とは、単結合の一部または全部がエーテル結合に置き換えられていること(言い換えれば、エーテル結合が挿入されていること)を意味する。
本明細書中、「有機基」とは、炭素を有する基を意味する。本明細書中、特に限定の無い限り、「有機基」の炭素数は、好ましくは、1〜100である。[Antireflection film forming composition]
The composition for forming an antireflection film of the present invention is
(A) hydrolyzable metal alkoxide and / or hydrolyzate thereof,
(B) General formula (M)
X 1 and X 2 are the same or different and are H (hydrogen) or F (fluorine);
X 3 is H, F, CH 3 (methyl) or CF 3 (trifluoromethyl);
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms,
Y 3 is a functional group capable of reacting with a hydrolyzable metal alkoxide, or a C 1-10 monovalent organic group having the reactive group,
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. ]
And (C) a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0.
In the present specification, “fluorine-containing” means that some or all of the hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms, that is, fluorinated.
In this specification, “having an ether bond” means that part or all of a single bond is replaced with an ether bond (in other words, an ether bond is inserted).
In the present specification, the “organic group” means a group having carbon. In the present specification, unless otherwise specified, the “organic group” preferably has 1 to 100 carbon atoms.
(A)加水分解性金属アルコキシドおよび/またはその加水分解物
本発明の反射防止膜形成用組成物は、加水分解性金属アルコキシドおよび/またはその加水分解物を含有する。
本発明で用いられる「加水分解性金属アルコキシド」は、好ましくは、少なくとも1つのアルコキシ基を有する。当該アルコキシ基の数は好ましくは1〜12、より好ましくは1〜4である。(A) Hydrolyzable metal alkoxide and / or hydrolyzate thereof The antireflection film-forming composition of the present invention contains a hydrolyzable metal alkoxide and / or a hydrolyzate thereof.
The “hydrolyzable metal alkoxide” used in the present invention preferably has at least one alkoxy group. The number of the alkoxy groups is preferably 1 to 12, more preferably 1 to 4.
本発明で用いられる「加水分解性金属アルコキシド」は、好ましくは、例えば、
一般式(1):
R11 a(R12O)bM{O−MR11 g(OR12)h}f−R11 d(OR12)e (1)
[式中、
それぞれのR11は、アルキル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ビニル基含有有機基、アリール基、アミノ基、グリシジル基、イソシアネート基、またはカルボキシ基含有有機基を表し、
それぞれのR12は、アルキル基、アルコキシアルキル基、またはアリール基を表し、Mは金属を表し、
aは0〜3であり、bは0〜4であり、a+bは2〜4であり、
dは1または0であり、eは1または0であり、d+eは1であり、
fは0〜10(例、0〜4)であり、
gは0〜3であり、hは0〜3であり、g+hは1〜3である。
ただし、b、eおよびhの少なくとも1つが1以上である。]
で表される加水分解性金属アルコキシドである。The “hydrolyzable metal alkoxide” used in the present invention is preferably, for example,
General formula (1):
R 11 a (R 12 O) b M {O-MR 11 g (OR 12) h} f -R 11 d (OR 12) e (1)
[Where:
Each R 11 represents an alkyl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, a vinyl group-containing organic group, an aryl group, an amino group, a glycidyl group, an isocyanate group, or a carboxy group-containing organic group,
Each R 12 represents an alkyl group, an alkoxyalkyl group, or an aryl group, M represents a metal,
a is 0-3, b is 0-4, a + b is 2-4,
d is 1 or 0, e is 1 or 0, d + e is 1,
f is 0-10 (eg, 0-4),
g is 0-3, h is 0-3, and g + h is 1-3.
However, at least one of b, e, and h is 1 or more. ]
It is a hydrolysable metal alkoxide represented by these.
単に一般式(1)の理解を容易にするための目的であるが、一般式(1)に包含される一般式を以下に例示する。
本発明で用いられる「加水分解性金属アルコキシド」は、また好ましくは、一般式:
(R11)nM(OR12)m
[式中、
R11はアルキル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、ビニル基含有有機基、アリール基、アミノ基、エポキシ基含有有機基、またはイソシアネート基を表し、
R12はそれぞれアルキル基、アルコキシアルキル基、またはアリール基を表し、
Mは金属を表す。
mは2〜5(特に、3または4)であり、nは0〜2(特に、0または1)であり、m+nは3〜5(特に、4)である。]
で示される化合物である。
アルキル基の炭素数は、例えば1〜6である。
アリール基の炭素数は例えば6〜18である。
ビニル基含有有機基およびエポキシ基含有有機基の炭素数は、例えば、2〜6である。
ビニル基含有有機基の例は、ビニル基などである。
エポキシ基含有有機基の例は、グリシジル基などである。
アルコキシアルキル基において、アルコキシ基の炭素数は例えば1〜6であり、アルキル基の炭素数は例えば1〜6である。The “hydrolyzable metal alkoxide” used in the present invention preferably also has the general formula:
(R 11 ) n M (OR 12 ) m
[Where:
R 11 represents an alkyl group, a methacryloxy group, an acryloxy group, a vinyl group-containing organic group, an aryl group, an amino group, an epoxy group-containing organic group, or an isocyanate group,
R 12 represents an alkyl group, an alkoxyalkyl group, or an aryl group,
M represents a metal.
m is 2 to 5 (particularly 3 or 4), n is 0 to 2 (particularly 0 or 1), and m + n is 3 to 5 (particularly 4). ]
It is a compound shown by these.
Carbon number of an alkyl group is 1-6, for example.
Carbon number of an aryl group is 6-18, for example.
Carbon number of a vinyl group containing organic group and an epoxy group containing organic group is 2-6, for example.
An example of the vinyl group-containing organic group is a vinyl group.
Examples of the epoxy group-containing organic group include a glycidyl group.
In the alkoxyalkyl group, the alkoxy group has 1 to 6 carbon atoms, for example, and the alkyl group has 1 to 6 carbon atoms, for example.
M(金属)の例としては、ケイ素(Si)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、スズ(Sn)、鉄(Fe)、ナトリウム(Na)、マグネシウム(Mg)、リン(P)、硫黄(S)、カリウム(K)、カルシウム(Ca)、スカンジウム(Sc)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、ゲルマニウム(Ge)、ひ素(As)、セレン(Se)、ルビジウム(Rb)、ストロンチウム(Sr)、イットリウム(Y)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、カドミウム(Cd)、インジウム(In)、アンチモン(Sb)、テルル(Te)、セシウム(Cs)、バリウム(Ba)、ランタン(La)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、水銀(Hg)、タリウム(Tl)、鉛(Pb)、ビスマス(Bi)、リチウム(Li)、ベリリウム(Be)、ホウ素(B)、セリウム(Ce)、プラセオジム(Pr)、ネオジム(Nd)、プロメチウム(Pm)、サマリウム(Sm)、ユウロピウム(Eu)、ガドリニウム(Gd)、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、ホルミウム(Ho)、エルビウム(Er)、ツリウム(Tm)、イッテルビウム(Yb)、およびルテチウム(Lu)が挙げられる。
なかでも、反応性、溶解性、安定性の観点から、ケイ素(Si)が特に好ましい。Examples of M (metal) include silicon (Si), titanium (Ti), aluminum (Al), zirconium (Zr), tin (Sn), iron (Fe), sodium (Na), magnesium (Mg), phosphorus (P), sulfur (S), potassium (K), calcium (Ca), scandium (Sc), vanadium (V), chromium (Cr), manganese (Mn), cobalt (Co), nickel (Ni), copper (Cu), zinc (Zn), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenic (As), selenium (Se), rubidium (Rb), strontium (Sr), yttrium (Y), niobium (Nb), molybdenum (Mo), cadmium (Cd), indium (In), antimony (Sb), tellurium (Te), cesium (Cs), barium (Ba), lanthanum (La), ha Nium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), mercury (Hg), thallium (Tl), lead (Pb), bismuth (Bi), lithium (Li), beryllium (Be), boron (B), Cerium (Ce), praseodymium (Pr), neodymium (Nd), promethium (Pm), samarium (Sm), europium (Eu), gadolinium (Gd), terbium (Tb), dysprosium (Dy), holmium (Ho), Examples include erbium (Er), thulium (Tm), ytterbium (Yb), and lutetium (Lu).
Among these, silicon (Si) is particularly preferable from the viewpoints of reactivity, solubility, and stability.
加水分解性金属アルコキシドとして好ましくは、例えば、
テトラエトキシシラン[Si(OCH2CH3)4](4官能)(TEOS)、
メチルトリエトキシシラン[CH3Si(OCH2CH3)3](3官能)(MTES)、
ジメチルジエトキシシラン[(CH3)2Si(OCH2CH3)2](2官能)、
トリメチルエトキシシラン[(CH3)3SiOCH2CH3](1官能)、および
エトキシシロキサンオリゴマー[(CH3CH2O)3Si−{O−Si(OCH2CH3)2}n−(OCH2CH3)](n=1〜4)(6〜12官能)
である。The hydrolyzable metal alkoxide is preferably, for example,
Tetraethoxysilane [Si (OCH 2 CH 3 ) 4 ] (tetrafunctional) (TEOS),
Methyltriethoxysilane [CH 3 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ] (trifunctional) (MTES),
Dimethyldiethoxysilane [(CH 3 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 2 ] (bifunctional),
Trimethylethoxysilane [(CH 3) 3 SiOCH 2 CH 3] (1 functional), and
It is.
加水分解性金属アルコキシドとして、また好ましくは、例えば、
イソシナネートプロピルトリエトキシシラン[OCNC3H6Si(OCH2CH3)3]、
グリシジルプロピルトリエトキシシラン[CH2OCHC3H6Si(OCH2CH3)3]、および
アミノプロピルトリエトキシシラン[NH3C3H6Si(OCH2CH3)3]である。As hydrolyzable metal alkoxides, and preferably, for example,
Isocyaninate propyltriethoxysilane [OCNC 3 H 6 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ],
Glycidyl triethoxysilane [CH 2 OCHC 3 H 6 Si (
加水分解性金属アルコキシドとして、また好ましくは、例えば、式:
]で示される化合物である。As hydrolyzable metal alkoxides, preferably also, for example, the formula:
].
その例として、例えば以下のものが例示される。
CH2=CHSi(OCH3)3 (ビニルトリメトキシシラン)
CH2=CHSi(OCH2CH3)3 (ビニルトリエトキシシラン)
CH 2 = CHSi (OCH 3 ) 3 (vinyltrimethoxysilane)
CH 2 = CHSi (OCH 2 CH 3 ) 3 (vinyltriethoxysilane)
加水分解性金属アルコキシドとして、また好ましくは、例えば、アルコキシチタン基含有モノマーである。
アルコキシチタン基含有モノマーとして、例えば、以下のものが例示される。
Examples of the alkoxytitanium group-containing monomer include the following.
加水分解性金属アルコキシドとして特に好ましくは、例えば、
テトラエトキシシラン、およびメチルトリエトキシシランである。
このような加水分解性金属アルコキシドは、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
本発明の反射防止膜形成用組成物における、加水分解性金属アルコキシドおよび/またはその加水分解物の含有量は、好ましくは0.1〜40重量%、より好ましくは0.2〜20重量%である。Particularly preferred as the hydrolyzable metal alkoxide is, for example,
Tetraethoxysilane and methyltriethoxysilane.
Such hydrolyzable metal alkoxides can be used alone or in combination of two or more.
The content of the hydrolyzable metal alkoxide and / or the hydrolyzate thereof in the composition for forming an antireflection film of the present invention is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 0.2 to 20% by weight. is there.
(B)含フッ素重合体
本発明の反射防止膜形成用組成物は、
一般式(M)
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基であり、
Y3は、加水分解性金属アルコキシドと反応しうる官能基、または当該反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。]
で表される構造単位からなる含フッ素重合体(本明細書中、単に含フッ素重合体Bと称する場合がある。)を含有する。(B) Fluoropolymer The composition for forming an antireflection film of the present invention is
General formula (M)
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms,
Y 3 is a functional group capable of reacting with a hydrolyzable metal alkoxide, or a C 1-10 monovalent organic group having the reactive group,
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. ]
A fluorine-containing polymer comprising a structural unit represented by the formula (sometimes referred to simply as fluorine-containing polymer B in the present specification).
当該含フッ素重合体の数平均分子量は、好ましくは500〜1,000,000、より好ましくは5000〜50,000である。 The number average molecular weight of the fluoropolymer is preferably 500 to 1,000,000, more preferably 5000 to 50,000.
Rf1についての「炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基」として好ましくは、例えば、
式−(O−Rf1a)nf−Rf1bまたは−(Rf1a−O)nf−Rf1b
(式中、
Rf1aはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜5(好ましくは1〜3)のアルキレン鎖を表し、
Rf1bはフッ素原子で置換されていてもよい炭素数1〜5(好ましくは1〜3)のアルキル基を表し、
nfは1〜99の整数を表す。)
で表される、炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基が挙げられる。
但し、Rf1は、−O−O−部を有さない。
Y3についての「加水分解性金属アルコキシドと反応しうる官能基」として好ましくは、例えば、ヒドロキシ基、グリシジル基、アミノ基、アルコキシ基、カルボキシ基、およびイソシアネート基が挙げられる。なかでも、より好ましくは、例えば、ヒドロキシ基、カルボキシ基であり、更に好ましくは、例えば、ヒドロキシ基である。As the “fluorinated alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms” for Rf 1 ,
Formula — (O—Rf 1a ) nf —Rf 1b or — (Rf 1a —O) nf —Rf 1b
(Where
Rf 1a represents an alkylene chain having 1 to 5 carbon atoms (preferably 1 to 3) which may be substituted with a fluorine atom;
Rf 1b represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (preferably 1 to 3) which may be substituted with a fluorine atom;
nf represents an integer of 1 to 99. )
The fluorine-containing alkyl group which has a C2-C100 ether bond represented by these is mentioned.
However, Rf 1 does not have a —O—O— part.
Preferred examples of the “functional group capable of reacting with a hydrolyzable metal alkoxide” for Y 3 include a hydroxy group, a glycidyl group, an amino group, an alkoxy group, a carboxy group, and an isocyanate group. Of these, more preferred are, for example, a hydroxy group and a carboxy group, and still more preferred is, for example, a hydroxy group.
一般式(1)中のCX4X5、CO、およびOは、式中に記載の順序で存在する。CX 4 X 5 , CO, and O in the general formula (1) are present in the order described in the formula.
一般式(1)で表される構造単位として好ましくは、例えば、
一般式(1)
で表される構造単位である。The structural unit represented by the general formula (1) is preferably, for example,
General formula (1)
Is a structural unit represented by
含フッ素重合体Bは、例えば、国際公開WO95/33782パンフレットに記載されている方法等の公知の方法、またはそれに準じる方法によって製造することができる。 The fluorinated polymer B can be produced by, for example, a known method such as the method described in International Publication WO95 / 33782 pamphlet, or a method analogous thereto.
反射の少ない反射防止膜を得る観点からは、含フッ素重合体B中のフッ素含有率は高いことが好ましく、好ましくは15重量%以上、より好ましくは30重量%以上である。 From the viewpoint of obtaining an antireflection film with little reflection, the fluorine content in the fluoropolymer B is preferably high, preferably 15% by weight or more, more preferably 30% by weight or more.
本発明の反射防止膜形成用組成物における、含フッ素重合体Bの含有量は、好ましくは0.1〜40重量%、より好ましくは0.2〜20重量%である。 The content of the fluoropolymer B in the composition for forming an antireflection film of the present invention is preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 0.2 to 20% by weight.
本発明の反射防止膜形成用組成物において、前記した加水分解性金属アルコキシドまたはその加水分解物は、含フッ素重合体BのRf1と結合していてもよい。In the composition for forming an antireflection film of the present invention, the hydrolyzable metal alkoxide or the hydrolyzate thereof may be bonded to Rf 1 of the fluoropolymer B.
(C)溶媒
本発明の反射防止膜形成用組成物は、沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒(本明細書中、溶媒Cと称する場合がある。)を含有する。
このような溶媒を用いることで、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜が得られる。
ここで、溶解度パラメータ(Solubility Parameter)は、液体のモル蒸発熱をH,モル体積をVとするとき、(H/V)1/2により定義される量をいい、SP値とも称される。溶媒のSP値に関しては各種文献値があるが、ここでは、Charles M. Hansen, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 1969, 8 (1), pp 2-11の値を参照した。この値は例えば、「コーティングの基礎科学」原崎勇次著 槇書店(1977年)65ページ〜の表3−10にも引用されている。また、SP値は、例えば、R. T. Fedors, Polymer Engineering and Science、(14),147(1974)記載の方法で、計算で求めることもできる。先の文献に記載されていなかったSP値に関してはこの文献の方法で計算して値を決めた。
SP値が、10.0より高いと、加水分解性金属アルコキシドおよび/またはその加水分解物との相溶性が向上し、系全体が均一化するために、傾斜構造がおこりにくい。またSP値が8.0より低いと、含フッ素重合体の溶解性が著しく低下するため、均一な溶液にならない。
沸点が70℃より低いと、傾斜構造を形成する前に、溶媒が揮発し、その結果、充分な傾斜構造が得られない。また、揮発性が高いため、塗膜を形成する際に気泡が大量に発生し、塗膜が白濁するといった問題を生じる。当該溶媒の沸点は、本発明の反射防止膜形成用組成物から形成される反射防止膜中に当該溶媒が過剰に残存しないようにする観点から、好ましくは、160℃以下である。
このような溶媒としては、例えば、酢酸ブチル(沸点:126℃、SP値8.46)、エチルベンゼン(沸点:136℃、SP値8.80)、キシレン(沸点:139℃、SP値8.80)、メチルアミルケトン(沸点:152℃、SP値8.55)、酢酸エチル(沸点:77℃、SP値9.10)、ベンゼン(沸点:80℃、SP値9.15)、トルエン(沸点:110℃、SP値8.91)、トリクロロエチレン(沸点:87℃、SP値9.28)、メチルエチルケトン(沸点:79℃、SP値9.27)、メチルイソブチルケトン(沸点:116℃、SP値8.57)等が挙げられる。なかでも、酢酸ブチル、酢酸エチルのようなエステル系溶剤や、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトンのようなケトン系溶剤が溶解性の観点で好ましい。この中でもメチルイソブチルケトンが最も好ましい。
本発明の反射防止膜形成用組成物における、当該溶媒の含有量は、好ましくは50〜99重量%、より好ましくは70〜99重量%である。
なお、本発明の反射防止膜形成用組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、溶媒C以外の溶媒を含有してもよい。
本発明の反射防止膜形成用組成物における、溶媒C以外の溶媒の含有量は、好ましくは、溶媒C 100重量部に対して、35重量部以下である。(C) Solvent The composition for forming an antireflection film of the present invention has a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0 (sometimes referred to as solvent C in the present specification). Contain).
By using such a solvent, an antireflection film having a sufficiently small difference in antireflection effect at different wavelengths can be obtained.
Here, the solubility parameter means a quantity defined by (H / V) 1/2 when the heat of molar evaporation of the liquid is H and the molar volume is V, and is also called an SP value. There are various literature values regarding the SP value of the solvent. Here, the values of Charles M. Hansen, Ind. Eng. Chem. Prod. Res. Dev., 1969, 8 (1), pp 2-11 were referred to. . This value is also cited, for example, in Table 3-10 of “Basic Science of Coating” by Yuji Harasaki, Kashiwa Shoten (1977), p. 65. The SP value can also be obtained by calculation, for example, by the method described in RT Fedors, Polymer Engineering and Science, (14), 147 (1974). Regarding the SP value not described in the previous document, the value was determined by calculation according to the method of this document.
When the SP value is higher than 10.0, the compatibility with the hydrolyzable metal alkoxide and / or the hydrolyzate thereof is improved, and the entire system is made uniform, so that the inclined structure is difficult to occur. On the other hand, when the SP value is less than 8.0, the solubility of the fluorine-containing polymer is remarkably lowered, so that a uniform solution cannot be obtained.
When the boiling point is lower than 70 ° C., the solvent is volatilized before the inclined structure is formed, and as a result, a sufficient inclined structure cannot be obtained. In addition, since the volatility is high, a large amount of bubbles are generated when the coating film is formed, and the coating film becomes cloudy. The boiling point of the solvent is preferably 160 ° C. or less from the viewpoint of preventing the solvent from remaining excessively in the antireflection film formed from the composition for forming an antireflection film of the present invention.
Examples of such a solvent include butyl acetate (boiling point: 126 ° C., SP value 8.46), ethylbenzene (boiling point: 136 ° C., SP value 8.80), xylene (boiling point: 139 ° C., SP value 8.80). ), Methyl amyl ketone (boiling point: 152 ° C., SP value 8.55), ethyl acetate (boiling point: 77 ° C., SP value 9.10), benzene (boiling point: 80 ° C., SP value 9.15), toluene (boiling point) : 110 ° C., SP value 8.91), trichlorethylene (boiling point: 87 ° C., SP value 9.28), methyl ethyl ketone (boiling point: 79 ° C., SP value 9.27), methyl isobutyl ketone (boiling point: 116 ° C., SP value) 8.57). Of these, ester solvents such as butyl acetate and ethyl acetate, and ketone solvents such as methyl amyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methyl ethyl ketone are preferable from the viewpoint of solubility. Of these, methyl isobutyl ketone is most preferred.
The content of the solvent in the composition for forming an antireflection film of the present invention is preferably 50 to 99% by weight, more preferably 70 to 99% by weight.
The composition for forming an antireflection film of the present invention may contain a solvent other than the solvent C as long as the effects of the present invention are not impaired.
The content of the solvent other than the solvent C in the composition for forming an antireflection film of the present invention is preferably 35 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the solvent C.
(D)その他の成分
本発明の反射防止膜形成用組成物は、所望により、密着性向上剤を含有してもよい。
当該密着性向上剤の表面自由エネルギー(γs)は、10mJ/m2以上、例えば15mJ/m2以上、特に20mJ/m2以上であることが好ましい。
当該密着性向上剤の例としては、ポリメタクリル酸;PMAA(分子量55000)γs=71.0mJ/m2、やメタクリル酸メチル・メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン共重合体;P(MMA−TMSM)(=9/1mol比;分子量100000)γs=37.6mJ/m2等が挙げられる。
また、好ましくは、当該密着性向上剤は数平均分子量が、500以上、例えば1000以上の非フッ素オレフィン系重合体であるとよい。
非フッ素オレフィン系重合体は、(a)炭素−炭素二重結合および金属アルコキシド基を有するモノマー(以下「モノマー(a)という」)、(b)このモノマー(a)と共重合可能な他のモノマー化合物(以下「モノマー(b)という」)を反応させることにより得ることができる。
また、非フッ素オレフィン系重合体は、モノマー(a)の単独重合体、またはモノマー(b)の単独重合体でもよく、モノマー(a)とモノマー(b)との共重合体でもよい。または、モノマー(a)の単独重合体とモノマー(b)の単独重合体の混合物であってもよい。
成分(a)は、一般式:
で示される化合物であってよい。
具体的には(a)としては、アルコキシシリル基含有モノマーまたはアルコキシチタン基含有モノマーが挙げられる。
アルコキシシリル基含有モノマーとして、例えば、以下のものが例示される。CH2=CHSi(OCH3)3 (ビニルトリメトキシシラン)
CH2=CHSi(OCH2CH3)3 (ビニルトリエトキシシラン)
モノマー(a)と共重合可能なモノマー(b)の具体例としては、
(1)メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、イソプロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、n−ペンチルビニルエーテル、n−ヘキシルビニルエーテル、n−オクチルビニルエーテル、n−ドデシルビニルエーテル、ラウリルビニルエーテル、セチルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールメチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテルなどのアルキルビニルエーテル類もしくはシクロアルキルビニルエーテル類;
(2)酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸などのカルボン酸ビニルエステル類;
(3)エチレン、プロピレン、イソブテンなどのα−オレフィン類;
(4)スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、ジイソプロペニルベンゼン、o−クロロスチレン、m−クロロスチレン、p−クロロスチレン、1,1−ジフェニルエチレン、p−メトキシスチレン、N,N−ジメチル−p−アミノスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノスチレン、ビニルピリジン、ビニルイミダゾールなどのビニル芳香族化合物;
(5)(メタ)アクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸などのカルボキシ基含有化合物;
(6)メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレートなどのアルキル(メタ)アクリレート類;
(7)ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;
(8)フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレートなどのフェノキシアルキル(メタ)アクリレート類;
(9)メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、プロポキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシブチル(メタ)アクリレートなどのアルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;
(10)ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどのポリエチレングリコール(メタ)アクリレート類;
(11)ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレートなどのポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート類;
(12)シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレートなどのシクロアルキル(メタ)アクリレート類;
(13)アクリロイルモルフォリン、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、イソブトキシメチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリルアミド、ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、tert−オクチル(メタ)アクリルアミド、7−アミノ−3,7−ジメチルオクチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミドなどの(メタ)アクリルアミド類;
(14)クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、クロトン酸プロピル、クロトン酸ブチル、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸エチル、ケイ皮酸プロピル、ケイ皮酸ブチル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチルなどの不飽和カルボン酸エステル類;
(15)(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−クロロメチルアクリロニトリル、α−メトキシアクリロニトリル、α−エトキシアクリロニトリル、クロトン酸ニトリル、ケイ皮酸ニトリル、イタコン酸ジニトリル、マレイン酸ジニトリル、フマル酸ジニトリルなどの不飽和ニトリル類;
(16)2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、5−ヒドロキシペンチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテルなどの水酸基含有ビニルエーテル類;
(17)2−ヒドロキシエチルアリルエーテル、4−ヒドロキシブチルアリルエーテル、グリセロールモノアリルエーテルなどの水酸基含有アリルエーテル類;
(18)N−ビニル−2−ピロリドン、N−ビニル−2−カプロラクタムなどのN−ビニルラクタム類;
(19)ナイロン6,66,610,12共重合体などの可溶性ナイロン共重合体類などを挙げることができる。
中でも、上記の単量体化合物のうち、アルキルビニルエーテル類、シクロアルキルビニルエーテル類、またはカルボン酸ビニルエステル類やメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレートが好適に使用され、単独で、または2種以上を併用することができる。
数平均分子量500以上の非フッ素オレフィン系重合体には、この他、三次元的に分岐した多分岐化合物で、規則性のあるハイパーブランチ(hyper−branched)構造を有する化合物(通称、「デンドリマー」)であってもよい。
即ち、1分子中に少なくとも4個の末端官能基を有し、且つ5個以上の末端官能基由来の活性水素を有する多官能化合物(a)と、活性水素と反応可能な官能基を有するビニル基含有化合物とを、多官能化合物(a)が有する活性水素含有末端官能基由来の活性水素の少なくとも1個にビニル基を導入し、且つ全活性水素の95%以下にビニル基を導入するように反応させてなり、コア部位、分岐部位、枝部位、および末端部位から構成され、該末端部位としてビニル基およびビニル基以外の活性水素含有官能基を有するビニル基含有デンドリマーであってよい。
例えば、多官能化合物(a)が、下記式(i)または(ii)で示されるポリアミノ系デンドリマーであってよい。
The surface free energy of the adhesion accelerator (gamma] s) is, 10 mJ / m 2 or more, for example 15 mJ / m 2 or more, and particularly preferably 20 mJ / m 2 or more.
Examples of the adhesion improver include polymethacrylic acid; PMAA (molecular weight 55000) γs = 71.0 mJ / m 2 , methyl methacrylate / methacryloxypropyltrimethoxysilane copolymer; P (MMA-TMSM) ( = 9/1 mol ratio; molecular weight 100000) γs = 37.6 mJ / m 2 and the like.
Preferably, the adhesion improver is a non-fluorinated olefin polymer having a number average molecular weight of 500 or more, for example, 1000 or more.
The non-fluorinated olefin-based polymer includes (a) a monomer having a carbon-carbon double bond and a metal alkoxide group (hereinafter referred to as “monomer (a)”), (b) other copolymerizable with this monomer (a). It can be obtained by reacting a monomer compound (hereinafter referred to as “monomer (b)”).
The non-fluorinated olefin polymer may be a homopolymer of monomer (a), a homopolymer of monomer (b), or a copolymer of monomer (a) and monomer (b). Alternatively, it may be a mixture of a monomer (a) homopolymer and a monomer (b) homopolymer.
Component (a) has the general formula:
It may be a compound shown by these.
Specifically, (a) includes an alkoxysilyl group-containing monomer or an alkoxytitanium group-containing monomer.
Examples of the alkoxysilyl group-containing monomer include the following. CH 2 = CHSi (OCH 3 ) 3 (vinyltrimethoxysilane)
CH 2 = CHSi (OCH 2 CH 3 ) 3 (vinyltriethoxysilane)
As a specific example of the monomer (b) copolymerizable with the monomer (a),
(1) methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, n-propyl vinyl ether, isopropyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, tert-butyl vinyl ether, n-pentyl vinyl ether, n-hexyl vinyl ether, n-octyl vinyl ether, n-dodecyl vinyl ether, Alkyl vinyl ethers or cycloalkyl vinyl ethers such as lauryl vinyl ether, cetyl vinyl ether, 2-ethylhexyl vinyl ether, ethylene glycol butyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol methyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether;
(2) Carboxylic acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, vinyl pivalate, vinyl caproate, vinyl versatate, vinyl stearate, benzoic acid;
(3) α-olefins such as ethylene, propylene and isobutene;
(4) Styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-tert-butylstyrene, diisopropenylbenzene, o-chlorostyrene, m-chlorostyrene, p-chloro Vinyl aromatic compounds such as styrene, 1,1-diphenylethylene, p-methoxystyrene, N, N-dimethyl-p-aminostyrene, N, N-diethyl-p-aminostyrene, vinylpyridine, vinylimidazole;
(5) Carboxy group-containing compounds such as (meth) acrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid;
(6) Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth ) Acrylate, amyl (meth) acrylate, isoamyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, heptyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, nonyl (meth) ) Acrylate, decyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, undecyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (Meth) acrylates, alkyl such isostearyl (meth) acrylate (meth) acrylates;
(7) Hydroxyalkyl (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate, hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl (meth) acrylate;
(8) Phenoxyalkyl (meth) acrylates such as phenoxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate;
(9) Alkoxyalkyl (meth) acrylates such as methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, propoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, methoxybutyl (meth) acrylate;
(10) Polyethylene glycol (meth) acrylates such as polyethylene glycol mono (meth) acrylate, ethoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, and nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate Kind;
(11) Polypropylene glycol (meth) acrylates such as polypropylene glycol mono (meth) acrylate, methoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, ethoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate;
(12) Cyclohexyl (meth) acrylate, 4-butylcyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentadienyl (meth) acrylate, bornyl (meth) acrylate , Cycloalkyl (meth) acrylates such as isobornyl (meth) acrylate and tricyclodecanyl (meth) acrylate;
(13) Acryloylmorpholine, diacetone (meth) acrylamide, isobutoxymethyl (meth) acrylamide, dimethylaminoethyl (meth) acrylamide, diethylaminoethyl (meth) acrylamide, dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, tert-octyl (meth) (Meth) acrylamides such as acrylamide, 7-amino-3,7-dimethyloctyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide;
(14) Methyl crotonate, ethyl crotonate, propyl crotonate, butyl crotonate, methyl cinnamate, ethyl cinnamate, propyl cinnamate, butyl cinnamate, dimethyl itaconate, diethyl itaconate, dimethyl maleate , Unsaturated carboxylic acid esters such as diethyl maleate, dimethyl fumarate, diethyl fumarate;
(15) (Meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, α-chloromethylacrylonitrile, α-methoxyacrylonitrile, α-ethoxyacrylonitrile, crotonic acid nitrile, cinnamic acid nitrile, itaconic acid dinitrile, maleic acid dinitrile, etc. Of unsaturated nitriles;
(16) Hydroxyl-containing vinyl ethers such as 2-hydroxyethyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 3-hydroxypropyl vinyl ether, 3-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 5-hydroxypentyl vinyl ether, 6-hydroxyhexyl vinyl ether ;
(17) Hydroxyl-containing allyl ethers such as 2-hydroxyethyl allyl ether, 4-hydroxybutyl allyl ether, and glycerol monoallyl ether;
(18) N-vinyl lactams such as N-vinyl-2-pyrrolidone and N-vinyl-2-caprolactam;
(19) Soluble nylon copolymers such as nylon 6,66,610,12 copolymer and the like can be mentioned.
Among them, among the above monomer compounds, alkyl vinyl ethers, cycloalkyl vinyl ethers, or carboxylic acid vinyl esters, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate Are preferably used and can be used alone or in combination of two or more.
In addition to this, non-fluorinated olefin polymers having a number average molecular weight of 500 or more include a three-dimensionally branched multi-branched compound having a regular hyper-branched structure (commonly referred to as “dendrimer”). ).
That is, a polyfunctional compound (a) having at least 4 terminal functional groups in one molecule and having active hydrogen derived from 5 or more terminal functional groups, and vinyl having a functional group capable of reacting with active hydrogen A vinyl group is introduced into at least one active hydrogen derived from an active hydrogen-containing terminal functional group of the polyfunctional compound (a), and a vinyl group is introduced into 95% or less of the total active hydrogen. And a vinyl group-containing dendrimer having a core part, a branch part, a branch part, and a terminal part, and having a vinyl group and an active hydrogen-containing functional group other than the vinyl group as the terminal part.
For example, the polyfunctional compound (a) may be a polyamino dendrimer represented by the following formula (i) or (ii).
また、本発明の反射防止膜形成用組成物は、所望により、その他の種々の添加剤を含有してもよい。
このような添加剤としては、例えばレベリング剤、粘度調整剤、光安定剤、水分吸収剤、顔料、染料、補強剤などがあげられる。
また、本発明の反射防止膜形成用組成物は、硬化物の硬度を高める目的で無機化合物の微粒子を配合することもできる。
無機化合物微粒子としては特に限定されないが、屈折率が1.5以下の化合物が好ましい。
具体的にはフッ化マグネシウム(屈折率1.38)、酸化珪素(屈折率1.46)、フッ化アルミニウム(屈折率1.33〜1.39)、フッ化カルシウム(屈折率1.44)、フッ化リチウム(屈折率1.36〜1.37)、フッ化ナトリウム(屈折率1.32〜1.34)、フッ化トリウム(屈折率1.45〜1.50)などの微粒子が望ましい。
また、CuS、CdSやAg等からなる導電性、または半導電性の微粒子も望ましい。
無機化合物微粒子の粒径は、低屈折率材料の透明性を確保するために可視光の波長に比べて充分に小さいことが望ましい。具体的には100nm以下、特に50nm以下が好ましい。
無機化合物微粒子を使用する際は、組成物中での分散安定性、低屈折率材料中での密着性などを低下させないために、予め有機分散媒中に分散した有機ゾルの形態で使用するのが望ましい。
さらに、組成物中において、無機化合物微粒子の分散安定性、低屈折率材料中での密着性などを向上させるために、予め無機微粒子化合物の表面を、各種カップリング剤などを用いて修飾することができる。
各種カップリング剤としては、例えば有機置換された珪素化合物;アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、アンチモンまたはこれらの混合物などの金属アルコキシド;有機酸の塩;配位性化合物と結合した配位化合物などがあげられる。The composition for forming an antireflection film of the present invention may contain various other additives as desired.
Examples of such additives include leveling agents, viscosity modifiers, light stabilizers, moisture absorbers, pigments, dyes, reinforcing agents, and the like.
The antireflection film-forming composition of the present invention can also contain inorganic compound fine particles for the purpose of increasing the hardness of the cured product.
The inorganic compound fine particles are not particularly limited, but compounds having a refractive index of 1.5 or less are preferable.
Specifically, magnesium fluoride (refractive index 1.38), silicon oxide (refractive index 1.46), aluminum fluoride (refractive index 1.33-1.39), calcium fluoride (refractive index 1.44) Fine particles such as lithium fluoride (refractive index 1.36 to 1.37), sodium fluoride (refractive index 1.32 to 1.34), thorium fluoride (refractive index 1.45 to 1.50) are desirable. .
Further, conductive or semiconductive fine particles made of CuS, CdS, Ag, or the like are also desirable.
The particle size of the inorganic compound fine particles is desirably sufficiently smaller than the wavelength of visible light in order to ensure the transparency of the low refractive index material. Specifically, it is preferably 100 nm or less, particularly 50 nm or less.
When using inorganic compound fine particles, it should be used in the form of an organic sol dispersed in advance in an organic dispersion medium in order not to lower the dispersion stability in the composition and the adhesion in the low refractive index material. Is desirable.
Furthermore, in order to improve the dispersion stability of the inorganic compound fine particles and the adhesion in the low refractive index material in the composition, the surface of the inorganic fine particle compound is modified in advance using various coupling agents. Can do.
Examples of various coupling agents include organically substituted silicon compounds; metal alkoxides such as aluminum, titanium, zirconium, antimony or mixtures thereof; salts of organic acids; coordination compounds bonded to coordination compounds, and the like. .
本発明の反射防止膜形成用組成物においては、前記溶剤中に、前記した他の成分が溶解していてもよく、分散していてもよいが、均一な薄膜を形成するためには、比較的低温で成膜が可能となる点で、均一な溶液状であることが好ましい。
このような液は、慣用の方法により、前記成分を混合することによって、調製することができる。In the composition for forming an antireflection film of the present invention, the above-mentioned other components may be dissolved or dispersed in the solvent, but in order to form a uniform thin film, a comparison is required. A uniform solution is preferable in that film formation is possible at a low temperature.
Such a liquid can be prepared by mixing the said component by a conventional method.
前記加水分解性金属アルコキシドが、2種以上の組み合わせである場合、そのうちのいくつかの種(例、1種)の加水分解性金属アルコキシド(本明細書中、加水分解性金属アルコキシド(b)と称する場合がある。)が、前記含フッ素重合体における加水分解性金属アルコキシドと反応しうる官能基の一部と反応して、一般式(M’)
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基である。
Y3は、加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基、または加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。)
で表される構造単位を含有する含フッ素重合体となっていることが好ましい。
当該含フッ素重合体は、一般式(M)で表される構造単位および一般式(M’)で表される構造単位からなる。一般式(M)で表される構造単位および一般式(M’)で表される構造単位のモル比は、通常10:90〜90:10であり、好ましくは、20:80〜80:20である。
好ましくは、このような含フッ素重合体は、単離されて、加水分解性金属アルコキシド(b)とは異なる加水分解性金属アルコキシド(本明細書中、加水分解性金属アルコキシド(a)と称する場合がある。)、および沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒と混合される。
すなわち、
(A)加水分解性金属アルコキシド(a)および/またはその加水分解物、
(B)一般式(M’)
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基である。
Y3は、加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基、または加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。)
で表される構造単位を含有する含フッ素重合体、および
(C)沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒
を含有する反射防止膜形成用組成物は、本発明の反射防止膜形成用組成物の一態様である。When the hydrolyzable metal alkoxide is a combination of two or more kinds, hydrolyzable metal alkoxides of several kinds (eg, one kind) (in the present specification, hydrolyzable metal alkoxide (b) and May be reacted with a part of the functional group capable of reacting with the hydrolyzable metal alkoxide in the fluoropolymer to give a compound of the general formula (M ′)
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
Y 3 is a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms having a functional group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b) or a reactive group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b);
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. )
It is preferable that it is a fluorine-containing polymer containing the structural unit represented by these.
The fluoropolymer includes a structural unit represented by the general formula (M) and a structural unit represented by the general formula (M ′). The molar ratio of the structural unit represented by the general formula (M) and the structural unit represented by the general formula (M ′) is usually 10:90 to 90:10, preferably 20:80 to 80:20. It is.
Preferably, such a fluorine-containing polymer is isolated and is different from the hydrolyzable metal alkoxide (b) (referred to herein as the hydrolyzable metal alkoxide (a)). And a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0.
That is,
(A) Hydrolyzable metal alkoxide (a) and / or a hydrolyzate thereof,
(B) General formula (M ′)
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
Y 3 is a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms having a functional group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b) or a reactive group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b);
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. )
And (C) a composition for forming an antireflective film, comprising a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0. These are one aspect | mode of the composition for anti-reflective film formation of this invention.
当該反射防止膜形成用組成物についた用いた用語および記号は、特に記載の無い限り、上記で詳細に説明した用語および記号と同様の意義を有する。 The terms and symbols used for the composition for forming an antireflection film have the same meanings as the terms and symbols described in detail above unless otherwise specified.
前記「加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基」、および前記「加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基」における官能基は、好ましくはカルボキシ基である。
前記「加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基」は、好ましくは
The “functional group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b)” is preferably
上述の加水分解性金属アルコキシドのなかでも、加水分解性金属アルコキシド(a)としては、例えば、
テトラエトキシシラン[Si(OCH2CH3)4](4官能)、
メチルトリエトキシシラン[CH3Si(OCH2CH3)3](3官能)、
ジメチルジエトキシシラン[(CH3)2Si(OCH2CH3)2](2官能)、
トリメチルエトキシシラン[(CH3)3SiOCH2CH3](1官能)、および
エトキシシロキサンオリゴマー[(CH3CH2O)3Si−{O−Si(OCH2CH3)2}n−(OCH2CH3)](n=1〜4)(6〜12官能)等の、金属としてSiを含有する加水分解性金属アルコキシドが好適に用いられる。
一方、上述の加水分解性金属アルコキシドのなかでも、加水分解性金属アルコキシド(b)としては、例えば、
イソシナネートプロピルトリエトキシシラン[OCNC3H6Si(OCH2CH3)3]、
グリシジルプロピルトリエトキシシラン[CH2OCHC3H6Si(OCH2CH3)3]、および
アミノプロピルトリエトキシシラン[NH3C3H6Si(OCH2CH3)3]等の、金属としてSiを含有する加水分解性金属アルコキシドが好適に用いられる。Among the hydrolyzable metal alkoxides described above, examples of the hydrolyzable metal alkoxide (a) include:
Tetraethoxysilane [Si (OCH 2 CH 3 ) 4 ] (tetrafunctional),
Methyltriethoxysilane [CH 3 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ] (trifunctional),
Dimethyldiethoxysilane [(CH 3 ) 2 Si (OCH 2 CH 3 ) 2 ] (bifunctional),
Trimethylethoxysilane [(CH 3) 3 SiOCH 2 CH 3] (1 functional), and
On the other hand, among the hydrolyzable metal alkoxides, examples of the hydrolyzable metal alkoxide (b) include:
Isocyaninate propyltriethoxysilane [OCNC 3 H 6 Si (OCH 2 CH 3 ) 3 ],
Glycidyl triethoxysilane [CH 2 OCHC 3 H 6 Si (
[反射防止膜]
本発明の反射防止膜は、本発明の反射防止膜を適用する部材に、本発明の反射防止膜形成用組成物を塗布して、溶剤を蒸発させることによって、形成することができる。
これにより、膜厚の方向に、膜の組成傾斜に起因する屈折率の勾配が生じ、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜が得られる。
塗装法としては、膜厚をコントロールできるのであれば特に限定されず、公知の塗装法を採用することができる。
具体的には、例えば、ロールコート法、グラビアコート法、マイクログラビアコート法、フローコート法、バーコート法、スプレーコート法、ダイコート法、スピンコート法、およびディップコート法などの方法から、基材の種類、形状、生産性、膜厚のコントロール性などを考慮して選択できる。
溶媒の蒸発は、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜を得る観点から、大気下、室温条件下で行うことが好ましいが、溶媒の蒸発を促進する目的で、本発明の効果を阻害しない範囲内で、加熱、または減圧などを行ってもよい。[Antireflection film]
The antireflection film of the present invention can be formed by applying the composition for forming an antireflection film of the present invention to a member to which the antireflection film of the present invention is applied and evaporating the solvent.
As a result, a gradient of refractive index due to the composition gradient of the film is generated in the film thickness direction, and an antireflection film having a sufficiently small difference in antireflection effect at different wavelengths can be obtained.
The coating method is not particularly limited as long as the film thickness can be controlled, and a known coating method can be employed.
Specifically, for example, from a method such as a roll coating method, a gravure coating method, a micro gravure coating method, a flow coating method, a bar coating method, a spray coating method, a die coating method, a spin coating method, and a dip coating method, a substrate Can be selected in consideration of the type, shape, productivity, and controllability of the film thickness.
The evaporation of the solvent is preferably carried out in the atmosphere at room temperature from the viewpoint of obtaining an antireflection film having a sufficiently small difference in the antireflection effect at different wavelengths, but for the purpose of promoting the evaporation of the solvent, the present invention Heating, decompression, or the like may be performed within a range that does not impair the effect.
本発明の反射防止膜を適用する部材としては、例えば、プリズム、レンズシート、偏光板、光学フィルター、レンチキュラーレンズ、フレネルレンズ、背面投写型ディスプレイのスクリーン、光ファイバーや光カプラーなどの光学部品;
ショーウインドーのガラス、ショーケースのガラス、広告用カバー、フォトスタンド用のカバーなどに代表される透明な保護板;
CRT、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、背面投写型ディスプレイなどの保護板;
光磁気ディスク、CD・LD・DVDなどのリードオンリー型光ディスク、PDなどの相転移型光ディスク、ホログラム記録などに代表される光記録媒体;
フォトレジスト、フォトマスク、ペリクル、レチクルなどの半導体製造時のフォトリソグラフィー関連部材;
ハロゲンランプ、蛍光灯、白熱電灯などの発光体の保護カバー等が挙げられる。
特にデジタルサイネージに使用される大型ディスプレイ用の反射防止に好適に適用できる。Examples of the member to which the antireflection film of the present invention is applied include prisms, lens sheets, polarizing plates, optical filters, lenticular lenses, Fresnel lenses, rear projection display screens, optical components such as optical fibers and optical couplers;
Transparent protective plates such as glass for show windows, glass for showcases, advertising covers, photo stand covers, etc .;
Protection plates such as CRT, liquid crystal display, plasma display, rear projection display;
Optical recording media represented by magneto-optical disks, read-only optical disks such as CD / LD / DVD, phase transition optical disks such as PD, hologram recording, etc .;
Photolithography-related members during semiconductor manufacturing, such as photoresists, photomasks, pellicles, and reticles;
Examples include protective covers for light emitters such as halogen lamps, fluorescent lamps, and incandescent lamps.
In particular, it can be suitably applied to the antireflection for large displays used in digital signage.
以下に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
本明細書で採用している測定法について、以下にまとめる。
(1)平均分子量の測定
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、東ソー(株)製のGPC HLC−8020を用い、Shodex社製のカラム(GPC KF−801を1本、GPC KF−802を1本、GPC KF−806Mを2本直列に接続)を使用し、溶媒としてテトラハイドロフラン(THF)を流速1ml/分で流して測定したデータより、重量平均分子量、数平均分子量を算出した。
(2)フッ素含有量
酸素フラスコ燃焼法により試料10mgを燃焼し、分解ガスを脱イオン水20mlに吸収させ、吸収液中のフッ素イオン濃度をフッ素選択電極法(フッ素イオンメーター、オリオン社製 901型)で測定することにより求める(重量%)。
(3)屈折率(nD)
ナトリウムD線(589nm)を光源として25℃において(株)アタゴ光学機器製作所製のアッベ屈折率計を用いて測定した。
(4)ガラス転移温度(Tg)
DSC(示差走査熱量計:SEIKO社、RTG220)を用いて、−50℃から200℃までの温度範囲を10℃/分の条件で昇温(ファーストラン)−降温−昇温(セカンドラン)させ、セカンドランにおける吸熱曲線の中間点をTg(℃)とした。
(5)IR分析
Perkin Elmer社製フーリエ変換赤外分光光度計1760Xで室温にて測定した。
(6)膜厚
ジェー・エー・ウーラム・ジャパン株式会社製分光エリプソメーターEC400にて測定した。
解析ソフトウェアにはWVASE32を用いた。The measurement methods employed in this specification are summarized below.
(1) Measurement of average molecular weight By gel permeation chromatography (GPC), using GPC HLC-8020 manufactured by Tosoh Corporation, one column manufactured by Shodex (one GPC KF-801 and one GPC KF-802) The weight average molecular weight and the number average molecular weight were calculated from data measured by flowing tetrahydrofuran (THF) at a flow rate of 1 ml / min as a solvent using two GPC KF-806Ms connected in series.
(2)
(3) Refractive index (n D )
The measurement was performed using an Abbe refractometer manufactured by Atago Optical Instruments Co., Ltd. at 25 ° C. using sodium D line (589 nm) as a light source.
(4) Glass transition temperature (Tg)
Using DSC (Differential Scanning Calorimeter: SEIKO, RTG220), the temperature range from -50 ° C to 200 ° C is raised (first run)-lowered-raised (second run) under the condition of 10 ° C / min. The intermediate point of the endothermic curve in the second run was defined as Tg (° C.).
(5) IR analysis It measured at room temperature with the Fourier transform infrared spectrophotometer 1760X by Perkin Elmer.
(6) Film thickness Measured with a spectroscopic ellipsometer EC400 manufactured by JA Woollam Japan.
WVASE32 was used as analysis software.
以下に示す官能基含有含フッ素アリルエーテルポリマー(a)〜(c)を合成した。 The functional group-containing fluorine-containing allyl ether polymers (a) to (c) shown below were synthesized.
合成例1(水酸基を有する含フッ素アリルエーテルポリマー(a)(PAEH−1)の合成)
撹拌装置温度計を備えた100mlのガラス製四ツ口フラスコに、パーフルオロ−(1,1,9,9−テトラハイドロ−2,5−ビストリフルオロメチル−3,6−ジオキサノネノール):
得られた固体をジエチルエーテルに溶解させたものをヘキサンに注ぎ、分離、真空乾燥させ、無色透明な重合体18.8gを得た。
この重合体をBRUKER社製のNMR測定装置を用いて19F−NMR分析(測定条件:282MHz(トリクロロフルオロメタン:0ppm))、1H−NMR分析(測定条件:300MHz(テトラメチルシラン=0ppm)を行い、IR分析(Perkin Elmer社製フーリエ変換赤外分光光度計1760Xで室温にて測定)により分析したところ、上記含フッ素アリルエーテルの構造単位のみからなり側鎖末端にヒドロキシ基を有する含フッ素重合体であった。また、数平均分子量は31000、重量平均分子量は78000であった。
Tg=32℃、フッ素含有率(重量%)=60、屈折率=1.36であった。Synthesis Example 1 (Synthesis of fluorinated allyl ether polymer (a) (PAEH-1) having a hydroxyl group)
In a 100 ml glass four-necked flask equipped with a stirrer thermometer, perfluoro- (1,1,9,9-tetrahydro-2,5-bistrifluoromethyl-3,6-dioxanonenol):
A solution obtained by dissolving the obtained solid in diethyl ether was poured into hexane, separated and dried under vacuum to obtain 18.8 g of a colorless and transparent polymer.
This polymer was subjected to 19 F-NMR analysis (measurement conditions: 282 MHz (trichlorofluoromethane: 0 ppm)) and 1 H-NMR analysis (measurement conditions: 300 MHz (tetramethylsilane = 0 ppm) using an NMR measuring apparatus manufactured by BRUKER. And analyzed by IR analysis (measured at room temperature with a Fourier transform infrared spectrophotometer 1760X manufactured by Perkin Elmer). As a result, the fluorine-containing fluorine-containing allyl ether structural unit alone and having a hydroxy group at the end of the side chain The polymer had a number average molecular weight of 31,000 and a weight average molecular weight of 78,000.
Tg = 32 ° C., fluorine content (% by weight) = 60, and refractive index = 1.36.
合成例2(COOH基を有する含フッ素アリルエーテルのホモポリマー(b)(PAEC−0)の合成)
撹拌装置および温度計を備えた100mlのガラス製四ツ口フラスコに、6H,6H−パーフルオロ−2−メチル−3−オキサ−5−ヘキセン酸:
また、数平均分子量は72500、重量平均分子量は203000であった。
Tg=38℃、フッ素含有率(重量%)=52、屈折率=1.38であった。Synthesis Example 2 (Synthesis of fluorinated allyl ether homopolymer (b) (PAEC-0) having a COOH group)
In a 100 ml glass four-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, add 6H, 6H-perfluoro-2-methyl-3-oxa-5-hexenoic acid:
The number average molecular weight was 72500, and the weight average molecular weight was 203000.
Tg = 38 ° C., fluorine content (% by weight) = 52, and refractive index = 1.38.
合成例3(COOH基を有する含フッ素アリルエーテル(AEC−1)のホモポリマー(c)(PAEC−1)の合成)
撹拌装置および温度計を備えた100mlのガラス製四ツ口フラスコに、9H,9H−パーフルオロ−2,5−ジメチル−3,6−ジオキサ−8−ノネノイック酸:
また、数平均分子量は28000、重量平均分子量は70000であった。
Tg=13℃、フッ素含有率(重量%)=58、屈折率=1.35であった。Synthesis Example 3 (Synthesis of homopolymer (c) (PAEC-1) of fluorine-containing allyl ether (AEC-1) having a COOH group)
In a 100 ml glass four-necked flask equipped with a stirrer and a thermometer, 9H, 9H-perfluoro-2,5-dimethyl-3,6-dioxa-8-nonenoic acid:
The number average molecular weight was 28,000 and the weight average molecular weight was 70000.
Tg = 13 ° C., fluorine content (% by weight) = 58, refractive index = 1.35.
合成例4 ARSi25の合成(末端変性PAEH−1の合成)
300mlの四つ口ガラス製フラスコに、PAEH−1 10g(24.5mmol MW78000)、MIBK 100g、ジブチルスズジラウリレート2.3mg(170ppm)を加えた後、窒素雰囲気下50℃で溶解させた。その後、3−トリエトキシシリルプロピルイソシアネート 3.02g(12mmol 0.5eq)を2分かけて滴下した。滴下後、50℃で35.5時間攪拌し、Sn触媒を7.8mg 600ppm滴下し、その後12時間攪拌し、IRスペクトルにおけるイソシアネート由来のピーク(2274 cm-1)の消失をもって反応の終了を確認した。生成物の同定と変性率の計算には19F−NMRを用いた。−138.7 ppmのピークを変性前のCF、−137.6 ppmのピークを変性後のCFと帰属した。その結果、変性率は25%だった。これを以下「ARSi25」と示す。すなわち、PAEH−1の側鎖末端OH基の25mol%がトリエトキシシリル基に置換されたポリマーである。なお、ARSi25単独の屈折率は1.37であった。本実施例で使用したARSi25溶液はいずれも本合成例で得られた溶液をそのまま使用した。すなわち、溶媒はメチルイソブチルケトン(MIBK)であり、濃度は10重量%である。Synthesis Example 4 Synthesis of ARSi25 (synthesis of terminal-modified PAEH-1)
PAEH-1 10 g (24.5 mmol MW78000), MIBK 100 g, and dibutyltin dilaurate 2.3 mg (170 ppm) were added to a 300 ml four-necked glass flask, and then dissolved at 50 ° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 3.02 g (12 mmol 0.5 eq) of 3-triethoxysilylpropyl isocyanate was added dropwise over 2 minutes. After dropping, the mixture was stirred at 50 ° C. for 35.5 hours, 7.8 mg of 600 ppm of Sn catalyst was dropped, and then stirred for 12 hours, and the completion of the reaction was confirmed by disappearance of the isocyanate-derived peak (2274 cm −1 ) in the IR spectrum. did. 19 F-NMR was used for product identification and modification rate calculations. The peak at -138.7 ppm was assigned to CF before modification, and the peak at -137.6 ppm was assigned to CF after modification. As a result, the denaturation rate was 25%. This is hereinafter referred to as “ARSi25”. That is, it is a polymer in which 25 mol% of the side chain terminal OH groups of PAEH-1 are substituted with triethoxysilyl groups. The refractive index of ARSi25 alone was 1.37. The ARSi25 solution used in this example was the same as that obtained in this synthesis example. That is, the solvent is methyl isobutyl ketone (MIBK) and the concentration is 10% by weight.
前記反応のスキーム、およびARSi25の構造式を以下に示す。
<反応スキーム>
<Reaction scheme>
合成例5 無機成分液(加水分解性金属アルコキシド液)の調製
TEOS(テトラエトキシシラン) 2.08g、MTES(メチルトリエトキシシラン) 2.08g、EtOH 2.40g、H2O 1.17g、1NHCl 0.28gを順に秤量し、よく撹拌した後、一晩以上静置した(無機成分液1)。
TEOS 4.16g、EtOH 2.40g、H2O 1.17g、1N HCl 0.28gを順に秤量し、よく撹拌した後、一晩以上静置した(無機成分液2)。Synthesis Example 5 Preparation of inorganic component liquid (hydrolyzable metal alkoxide liquid) TEOS (tetraethoxysilane) 2.08 g, MTES (methyltriethoxysilane) 2.08 g, EtOH 2.40 g, H 2 O 1.17 g, 1NHCl 0.28 g was weighed in order, stirred well, and then allowed to stand overnight (inorganic component liquid 1).
4.16 g of TEOS, 2.40 g of EtOH, 1.17 g of H 2 O, 0.28 g of 1N HCl were weighed in order and stirred well, and then allowed to stand overnight (inorganic component liquid 2).
実施例1〜3、参考例1〜3
沸点が70℃以上、かつSP値が8.0〜10.0である溶媒を含有する組成物から形成した膜と、沸点が70℃以上、かつSP値が10.0以上である溶媒を含有する組成物から形成した膜の特性を比較するため、下記の組成物A〜F(表1)から、実施例1〜3、および参考例1〜3の膜を作製した。
無機成分液を溶媒で濃度を調節したものに、合成例4で得られたARSi25溶液を添加して、全体の固形分濃度と、ポリマー/SiO2比が次表のようになるようにした。
なお、溶媒として使用したメチルイソブチルケトン(MIBK)は、沸点116℃、およびSP値8.57を有し、一方、エタノール(EtOH)は、沸点78℃、およびSP値12.97を有する。Examples 1-3, Reference Examples 1-3
A film formed from a composition containing a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value of 8.0 to 10.0, and a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value of 10.0 or higher In order to compare the characteristics of the films formed from the compositions, the films of Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 to 3 were prepared from the following compositions A to F (Table 1).
The ARSi25 solution obtained in Synthesis Example 4 was added to the inorganic component liquid whose concentration was adjusted with a solvent, so that the total solid content concentration and the polymer / SiO 2 ratio were as shown in the following table.
In addition, methyl isobutyl ketone (MIBK) used as a solvent has a boiling point of 116 ° C. and an SP value of 8.57, while ethanol (EtOH) has a boiling point of 78 ° C. and an SP value of 12.97.
具体的な混合量(組成)を次表に示す。 The specific mixing amount (composition) is shown in the following table.
上記組成で、各成分を混合し、よく撹拌した後、直ちに基板にコーティングした。基板はシリコンウェハーを用い、製膜条件はスピンコート(基本条件:2000rpm,25s)したのち、70℃で2分乾燥して、実施例1〜3、および参考例1〜3の膜を得た。
なお、各膜の乾燥後の膜厚が150nm程度になるように、スピンコート条件を若干変更した。
膜厚は分光エリプソメーターにて測定した値を用いた。After mixing each component with the above composition and stirring well, the substrate was immediately coated. A silicon wafer was used as the substrate, and the film forming conditions were spin-coated (basic conditions: 2000 rpm, 25 s) and then dried at 70 ° C. for 2 minutes to obtain the films of Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 to 3. .
The spin coating conditions were slightly changed so that the film thickness after drying of each film was about 150 nm.
The film thickness was a value measured with a spectroscopic ellipsometer.
試験例1(表面配向の測定)
実施例1〜3、および参考例1〜3の膜の表面配向(組成傾斜)の評価を行った。
組成傾斜評価にX線光電子分光法(ESCA)を用いた。ESCAは島津製作所社製 ESCA3400を用いた。深さに対する組成変化を放出角依存性評価により行った。
この測定方法はサンプル膜を傾けることで検出深さが変わるので、組成変化がある場合、元素比に変化が見られる。放出角15°では約2nm、90°では約10nmの深さの情報が含まれる。有機材料(ポリマー成分)に特徴的なF(フッ素)と無機材料に特徴的なSi(ケイ素)の元素比をF/Siとして算出し、組成傾斜の指標とした。膜の組成傾斜がある場合、F/Siは放出角に相関して変化し、均一膜の場合F/Siはほぼ一定の値を示す。
各膜に対してESCAによる放出角の測定結果を図1に示す。各組成における理論組成比F/Siの値を次表に示す。
The surface orientation (composition gradient) of the films of Examples 1 to 3 and Reference Examples 1 to 3 was evaluated.
X-ray photoelectron spectroscopy (ESCA) was used for composition gradient evaluation. ESCA 3400 manufactured by Shimadzu Corporation was used as ESCA. The composition change with respect to the depth was evaluated by the emission angle dependency evaluation.
In this measuring method, since the detection depth changes by tilting the sample film, the element ratio changes when there is a composition change. The information includes a depth of about 2 nm at an emission angle of 15 ° and a depth of about 10 nm at 90 °. The element ratio of F (fluorine) characteristic of the organic material (polymer component) and Si (silicon) characteristic of the inorganic material was calculated as F / Si and used as an index of the composition gradient. When there is a composition gradient of the film, F / Si changes in correlation with the emission angle, and in the case of a uniform film, F / Si shows a substantially constant value.
FIG. 1 shows the measurement results of the emission angle by ESCA for each film. The value of the theoretical composition ratio F / Si in each composition is shown in the following table.
実施例4、参考例4
沸点が70℃以上、かつSP値が8.0〜10.0である溶媒を含有する組成物から形成した膜と、沸点が70℃以下、かつSP値が10.0以上である溶媒を含有する組成物から形成した膜の性能を比較するため、下記の組成物GおよびHから、実施例4、および参考例4の膜を作製した。
無機成分液を溶媒で濃度調整したものに、ポリマーであるPAEC−0を溶媒に溶解させたポリマー溶液を添加して、全体の固形分濃度と、ポリマー/SiO2比が次表のようになるようにした。溶媒として使用したメチルエチルケトン(MEK)は、沸点79℃、およびSP値9.27を有し、メタノール(MeOH)は、沸点65℃、SP値14.28を有する。
前記実施例1等と同様にして、組成物G,およびHから、それぞれ実施例4、および参考例4の膜を作製した。Example 4, Reference Example 4
Contains a film formed from a composition containing a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value of 8.0 to 10.0, and a solvent having a boiling point of 70 ° C. or lower and an SP value of 10.0 or higher. In order to compare the performance of the films formed from the compositions, the films of Example 4 and Reference Example 4 were prepared from the following compositions G and H.
A polymer solution in which PAEC-0, a polymer, is dissolved in a solvent is added to the inorganic component liquid whose concentration is adjusted with a solvent, and the total solid content concentration and polymer / SiO 2 ratio are as shown in the following table. I did it. Methyl ethyl ketone (MEK) used as the solvent has a boiling point of 79 ° C. and an SP value of 9.27, and methanol (MeOH) has a boiling point of 65 ° C. and an SP value of 14.28.
In the same manner as in Example 1 and the like, films of Example 4 and Reference Example 4 were prepared from the compositions G and H, respectively.
具体的な混合量を次表に示す。なお、使用したPAEC−0のポリマー溶液はいずれも10重量%である。
試験例2(表面配向の測定)
前記のようにして得た、実施例4、および参考例4の膜を、試験例1と同様に、ESCAにより、深さ方向の組成変化について評価した。
結果を図2に示す
なお、理論的なF/Siはいずれも同じで1.46である。Test Example 2 (Measurement of surface orientation)
The films of Example 4 and Reference Example 4 obtained as described above were evaluated for the composition change in the depth direction by ESCA in the same manner as in Test Example 1.
The results are shown in FIG. 2. Note that the theoretical F / Si is the same and is 1.46.
実施例5
異なる乾燥温度で形成した膜の特性を比較するため、下記の組成物Iから、実施例5の膜を作製した。
膜の乾燥条件を、条件1(室温)、および条件2(70℃,2分)としたこと以外は、前記実施例1等と同様にして、組成物Iを調製し、次いで膜を作製した。
In order to compare the properties of films formed at different drying temperatures, the film of Example 5 was prepared from the following composition I.
A composition I was prepared in the same manner as in Example 1 except that the drying conditions of the film were Condition 1 (room temperature) and Condition 2 (70 ° C., 2 minutes), and then a film was prepared. .
具体的な混合量(組成)を次表に示す。なお、使用したPAEC−1のポリマー溶液の濃度は10重量%である。
試験例3(表面配向の測定)
異なる条件(条件1(室温)、および条件2(70℃,2分))で乾燥させた2種類の実施例5の膜を、試験例1と同様に、ESCAにより、深さ方向の組成変化について評価した。結果を図3に示す。Test Example 3 (Measurement of surface orientation)
Two types of films of Example 5 dried under different conditions (condition 1 (room temperature) and condition 2 (70 ° C., 2 minutes)) were subjected to composition change in the depth direction by ESCA as in Test Example 1. Was evaluated. The results are shown in FIG.
比較試験例1(沸点70℃以下、SP値が8.0以下の溶媒を用いた例)
溶媒としてMIBK(沸点116℃、SP値8.57)の代わりに、ヘキサン(沸点69℃、SP値7.24)を用いること以外は、実施例1〜3と同様にして膜を作製することを試みたが、他の成分をヘキサンと混合すると、ポリマーの析出が起こり、塗膜が得られなかった。Comparative Test Example 1 (Example using a solvent having a boiling point of 70 ° C. or lower and an SP value of 8.0 or lower)
A film is produced in the same manner as in Examples 1 to 3 except that hexane (boiling point 69 ° C., SP value 7.24) is used instead of MIBK (boiling point 116 ° C., SP value 8.57) as a solvent. However, when other components were mixed with hexane, polymer precipitation occurred and a coating film could not be obtained.
比較試験例2(沸点70℃以上、SP値が8.0以下の溶媒を用いた例)
溶媒としてMIBK(沸点116℃、SP値8.57)の代わりに、ヘプタン(沸点98℃、SP値7.4)を用いること以外は、実施例1〜3と同様にして膜を作製することを試みたが、他の成分をヘプタンと混合すると、ポリマーの析出が起こり、塗膜が得られなかった。Comparative Test Example 2 (Example using a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value of 8.0 or lower)
A film is produced in the same manner as in Examples 1 to 3 except that heptane (boiling point 98 ° C., SP value 7.4) is used instead of MIBK (boiling point 116 ° C., SP value 8.57) as a solvent. However, when other components were mixed with heptane, polymer precipitation occurred and a coating film could not be obtained.
比較試験例3(沸点70℃以下、SP値が8.0〜10.0の範囲内である溶媒を用いた例)
溶媒としてMIBK(沸点116℃、SP値8.57)の代わりに、アセトン(沸点56.5℃、SP値9.77)を用いること以外は、実施例1〜3と同様にして膜を作製したが、塗膜がいずれも白濁し、均一な膜が得られなかった。Comparative Test Example 3 (Example using a solvent having a boiling point of 70 ° C. or less and an SP value in the range of 8.0 to 10.0)
A film was produced in the same manner as in Examples 1 to 3, except that acetone (boiling point 56.5 ° C., SP value 9.77) was used instead of MIBK (boiling point 116 ° C., SP value 8.57) as a solvent. However, all the coating films became cloudy and a uniform film was not obtained.
実施例6および参考例5
(沸点が70℃以上、SP値が8.0〜10.0の範囲内である溶媒を用いた場合と、沸点が70℃以上、SP値が10.0以上の溶媒用いた場合の比較)
無機成分液を溶媒で濃度調整したものに、ポリマーであるPAEC−1を溶媒に溶解させたポリマー溶液を添加して、全体の固形分濃度と、ポリマー/SiO2比が次表のようになるようにした。溶媒として使用した酢酸エチルは、沸点77℃、およびSP値9.1を有し、エチルセロソルブは、沸点135℃、およびSP値11.43を有する。
前記実施例1等と同様にして、組成物J,およびKから、それぞれ実施例6、および参考例5の膜を作製した。Example 6 and Reference Example 5
(Comparison between using a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value of 8.0 to 10.0 and a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value of 10.0 or higher)
A polymer solution in which PAEC-1 as a polymer is dissolved in a solvent is added to an inorganic component liquid whose concentration is adjusted with a solvent, and the total solid content concentration and polymer / SiO 2 ratio are as shown in the following table. I did it. The ethyl acetate used as solvent has a boiling point of 77 ° C. and an SP value of 9.1, and ethyl cellosolve has a boiling point of 135 ° C. and an SP value of 11.43.
In the same manner as in Example 1 and the like, films of Example 6 and Reference Example 5 were prepared from the compositions J and K, respectively.
具体的な混合量を次表に示す。なお、使用したPAEC−1のポリマー溶液はいずれも10重量%である。 Specific mixing amounts are shown in the following table. The polymer solution of PAEC-1 used was 10% by weight.
試験例4(表面配向の測定)
前記のようにして得た、実施例6、および参考例5の膜を、試験例1と同様に、ESCAにより、深さ方向の組成変化について評価した。結果を図4に示す。
なお、理論的なF/Siはいずれも同じで1.85であるTest Example 4 (Measurement of surface orientation)
The films of Example 6 and Reference Example 5 obtained as described above were evaluated for the composition change in the depth direction by ESCA in the same manner as in Test Example 1. The results are shown in FIG.
The theoretical F / Si is the same and is 1.85.
実施例7〜9
(沸点が70℃以上、SP値が8.0〜10.0の範囲内である溶媒を用いた場合の例)
無機成分液を溶媒で濃度調整したものに、ポリマーであるPAEC−0を溶媒に溶解させたポリマー溶液を添加して、全体の固形分濃度と、ポリマー/SiO2比を次表のようになるようにした。溶媒として使用した酢酸ブチルは、沸点126℃、およびSP値8.46を有する。
前記実施例1等と同様にして、組成物L〜Nから、それぞれ実施例7〜9の膜を作製した。Examples 7-9
(Example when using a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and an SP value in the range of 8.0 to 10.0)
A polymer solution in which PAEC-0, a polymer, is dissolved in a solvent is added to the inorganic component liquid whose concentration is adjusted with a solvent, and the total solid content concentration and polymer / SiO 2 ratio are as shown in the following table. I did it. The butyl acetate used as solvent has a boiling point of 126 ° C. and an SP value of 8.46.
In the same manner as in Example 1 above, films of Examples 7 to 9 were prepared from the compositions L to N, respectively.
具体的な混合量を次表に示す。なお、使用したPAEC−0のポリマー溶液はいずれも10重量%である。
試験例5(表面配向の測定)
前記のようにして得た、実施例7〜9の膜を、試験例1と同様に、ESCAにより、深さ方向の組成変化について評価した。結果を図5に示す。
なお、理論的なF/Siを次表に示す。
The films of Examples 7 to 9 obtained as described above were evaluated for the composition change in the depth direction by ESCA in the same manner as in Test Example 1. The results are shown in FIG.
The theoretical F / Si is shown in the following table.
試験例6(反射率の測定)
実施例3(組成物C)の組成で混合し、よく撹拌した後、直ちに基板にコーティングした。基板はTACを用い、製膜条件はバーコートしたのち70℃で2分乾燥とした。膜厚は200nm程度に調整した。Test Example 6 (Reflectance measurement)
After mixing with the composition of Example 3 (Composition C) and stirring well, the substrate was immediately coated. The substrate was TAC, and the film forming conditions were bar-coated and then dried at 70 ° C. for 2 minutes. The film thickness was adjusted to about 200 nm.
得られた塗膜を試料として直径60mm積分球付き分光光度計「U−3410型」(日立製作所製)を用いて、波長400nm〜700nmの光の透過率を測定した。また、アクリル板5°正反射ユニットを装着した可視紫外分光器にセットし、波長300nm〜1000nmの光について反射率を測定した。
結果を図6に示す。Using the obtained coating film as a sample, the transmittance of light having a wavelength of 400 nm to 700 nm was measured using a spectrophotometer “U-3410 type” with an integrating sphere having a diameter of 60 mm (manufactured by Hitachi, Ltd.). Moreover, it set to the visible ultraviolet spectrometer equipped with the
The results are shown in FIG.
本発明の反射防止膜形成用組成物によれば、高い防汚性、広い波長域での高い反射防止効果、および高い機械的強度を有し、特に、広い波長域にわたって、異なる波長での反射防止効果の差が十分に小さい反射防止膜が得られる。
本発明の反射防止膜形成用組成物から形成される本発明の反射防止膜は、種々の部材の反射防止に用いることができる。According to the composition for forming an antireflection film of the present invention, it has high antifouling properties, a high antireflection effect in a wide wavelength range, and a high mechanical strength, and in particular, reflection at different wavelengths over a wide wavelength range. An antireflection film having a sufficiently small difference in prevention effect can be obtained.
The antireflection film of the present invention formed from the composition for forming an antireflection film of the present invention can be used for antireflection of various members.
Claims (6)
(B)一般式(M)
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基である。
Y3は、加水分解性金属アルコキシドと反応しうる官能基、または当該反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。)
で表される構造単位からなる含フッ素重合体、および
(C)沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒
を含有する反射防止膜形成用組成物。(A) hydrolyzable metal alkoxide and / or hydrolyzate thereof,
(B) General formula (M)
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
Y 3 is a functional group capable of reacting with a hydrolyzable metal alkoxide, or a C 1-10 monovalent organic group having the reactive group,
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. )
And (C) a composition for forming an antireflection film comprising a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0.
(B’)一般式(M’)
X1およびX2は、同じまたは異なり、HまたはFであり、
X3は、H、F、CH3またはCF3であり、
X4およびX5は、同じまたは異なり、H、FまたはCH3であり、
Rf1は、炭素数1〜40の含フッ素アルキル基または炭素数2〜100のエーテル結合を有する含フッ素アルキル基にY3が1〜3個結合している有機基である。
Y3は、加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した官能基、または加水分解性金属アルコキシド(b)と反応した反応基を有する炭素数1〜10の1価の有機基であり、
aは、0〜3の整数であり、
bおよびcは、同じまたは異なり、0または1である。)
で表される構造単位を含有する含フッ素重合体、および
(C)沸点が70℃以上であり、かつ溶解度パラメータが8.0〜10.0である溶媒
を含有する反射防止膜形成用組成物。(A) Hydrolyzable metal alkoxide (a) and / or a hydrolyzate thereof,
(B ′) General formula (M ′)
X 1 and X 2 are the same or different and are H or F;
X 3 is H, F, CH 3 or CF 3 ;
X 4 and X 5 are the same or different and are H, F or CH 3 ,
Rf 1 is an organic group in which 1 to 3 Y 3 are bonded to a fluorine-containing alkyl group having 1 to 40 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having an ether bond having 2 to 100 carbon atoms.
Y 3 is a monovalent organic group having 1 to 10 carbon atoms having a functional group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b) or a reactive group reacted with the hydrolyzable metal alkoxide (b);
a is an integer of 0 to 3,
b and c are the same or different and are 0 or 1. )
And (C) a composition for forming an antireflective film, comprising a solvent having a boiling point of 70 ° C. or higher and a solubility parameter of 8.0 to 10.0. .
前記塗布された反射防止膜形成用組成物から前記溶媒を蒸発させること
によって形成される反射防止膜。Applying the antireflection film-forming composition according to claim 1 or 2 to a member to prevent reflection, and evaporating the solvent from the applied antireflection film-forming composition. Antireflection film to be formed.
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