JP6243598B2 - 樹脂膜及び樹脂膜の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、図1に基づいて、本実施形態に係る樹脂膜10の構成について説明する。樹脂膜10は、低屈折率層10aと、フッ素粒子40とを含む。低屈折率層10aは、中空シリカ粒子20と、バインダ樹脂30と、光開始剤とを有する。本実施形態の樹脂膜10は、例えば反射防止フィルムに使用されるが、他の分野、例えば低屈折率の膜を使用する分野等に好適に適用される。
中空シリカ粒子(中空シリカ微粒子)20は、低屈折率層10a内に分散しており、少なくとも光重合性官能基を有するナノスケールの粒子である。具体的には、中空シリカ粒子20は、外殻層を有し、外殻層の内部は中空または多孔質体となっている。外殻層及び多孔質体は、主に酸化ケイ素で構成される。また、外殻層には、光重合性官能基が多数結合している。光重合性官能基と外殻層とは、Si−O−Si結合及び水素結合のうち、少なくとも一方の結合を介して結合されている。光重合性官能基としては、アクリロイル基及びメタクリロイル基が挙げられる。すなわち、中空シリカ粒子20は、光重合性官能基として、アクリロイル基及びメタクリロイル基のうち少なくとも一方を含む。光重合性官能基は、電離放射線硬化性基とも称される。中空シリカ粒子20は少なくとも光重合性官能基を有していればよく、これらの官能基の数、種類は特に限定されない。中空シリカ粒子20は、他の官能基、例えば熱重合性官能基を有していてもよい。熱重合性官能基としては、例えば水酸基、シラノール基、アルコキシ基、ハロゲン、水素、イソシアネート基などが挙げられる。熱重合性官能基は、光重合性官能基と同様の形態で中空シリカ粒子20に結合している。
バインダ樹脂30は、網目構造となっており、中空シリカ粒子20同士を連結する。さらに、バインダ樹脂30は、フッ素粒子40をブリードアウトさせることで、フッ素粒子40を低屈折率層10aの表面に配置させる。本実施形態では、バインダ樹脂30は、多分岐型(ハイパーブランチ型)アクリレートモノマーまたは多分岐型アクリレートオリゴマーを重合させることで形成される多分岐型アクリル樹脂となっている。多分岐型アクリレートオリゴマーは、多分岐型アクリレートモノマーを重合させたものである。
フッ素粒子40は、低屈折率層10aに防汚性、滑り性、及び耐擦傷性を付与するために添加される添加剤である。フッ素粒子40は、多分岐型アクリレートモノマーと類似の構成を有するナノメートルサイズのフッ素基導入型球状高分子である。すなわち、フッ素粒子40は、末端基数の多さが特徴である機能性微粒子である。
次に、樹脂膜10の製造方法について説明する。まず、中空シリカ粒子20と、光開始剤と、バインダ用モノマー(またはバインダ用モノマーが重合したバインダ用オリゴマー)と、フッ素粒子40とを溶媒に投入、攪拌することで、コート液を生成する。ここで、バインダ用モノマーは、具体的には、多分岐型アクリレートモノマーであり、バインダ用オリゴマーは、多分岐型アクリレートモノマーを重合させた多分岐型アクリレートオリゴマーである。溶媒の種類は特に限定されないが、沸点110℃以上のケトン系溶媒が好適に使用される。この溶媒は、各材料を安定して溶解することができ、かつ、フッ素粒子40を容易にブリードアウトさせることができるからである。
次に、本実施形態の実施例について説明する。実施例1では、以下の製法により樹脂膜10を製造した。
各材料の含有率、添加材の種類、及びバインダ用オリゴマーの種類を変更したほかは、実施例1と同様の処理を行うことで、実施例2〜9、及び比較例1〜9に係る樹脂膜を作成した。ここで、各材料の含有率、添加材の種類、及びバインダ用モノマーの種類を表1にまとめて示す。
つぎに、各実施例及び比較例に係る樹脂膜について、以下のSW擦り試験を行った。
SW擦り試験後の樹脂膜について、耐擦傷性を評価した。さらに、初期(SW擦り試験を行う前)、SW擦り試験後のそれぞれの樹脂膜について、接触角及びヘイズ値を評価した。
耐擦傷性を以下の判断基準に従って評価した。
傷3本以下:◎
傷5本以下:○
傷10本以下:△
傷10本以上:×
全自動接触角計DM700(協和界面科学株式会社製)を使用し、樹脂膜をコートした基板上に2μlの純水を滴下し接触角(度)を測定した。
JIS−K−7136に準拠した方法によりヘイズ値を測定した。評価結果を表2に示す。
20 中空シリカ粒子
30 バインダ樹脂
40 フッ素粒子
50 多分岐型アクリレートモノマー
Claims (3)
- 複数の中空シリカ粒子と、前記中空シリカ粒子同士を結合するバインダ樹脂とを含む低屈折率層と、
前記バインダ樹脂と反発することで、前記低屈折率層の表面に分布するフッ素粒子と、を備え、
前記中空シリカ粒子の含有率は20質量%以上60質量%以下であり、
前記フッ素粒子の含有率は2.0質量%以上10質量%以下であり、
前記バインダ樹脂は、多分岐型アクリレートモノマーまたは多分岐型アクリレートオリゴマーが重合することで形成された多分岐型アクリル樹脂を含み、
前記フッ素粒子は、コア及び第2世代以上の分岐点を有する多分岐型ポリマーであり、末端基として複数のフッ素系官能基を有し、
前記フッ素粒子は、その表面に反応性の官能基を有しておらず、
前記フッ素粒子の表面張力は20以下であることを特徴とする、樹脂膜。 - 前記多分岐型アクリレートモノマーは、第2世代以上の分岐点と、前記第2世代以上の分岐点のいずれかに結合した複数の光重合性官能基と、を備えることを特徴とする、請求項1記載の樹脂膜。
- 複数の中空シリカ粒子と、前記中空シリカ粒子同士を結合可能な多分岐型アクリレートモノマーまたは多分岐型アクリレートオリゴマーと、前記多分岐型アクリレートモノマーまたは多分岐型アクリレートオリゴマーと反発するフッ素粒子と、を含むコート液を生成するステップと、
前記コート液を基板に塗布するステップと、
前記多分岐型アクリレートモノマーまたは多分岐型アクリレートオリゴマーの重合反応を開始させるステップと、を含み、
前記中空シリカ粒子の含有率は20質量%以上60質量%以下であり、
前記フッ素粒子の含有率は2.0質量%以上10質量%以下であり、
前記フッ素粒子は、コア及び第2世代以上の分岐点を有する多分岐型ポリマーであり、末端基として複数のフッ素系官能基を有し、
前記フッ素粒子は、その表面に反応性の官能基を有しておらず、
前記フッ素粒子の表面張力は20以下であることを特徴とする、樹脂膜の製造方法。
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