JP6503788B2 - Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel - Google Patents

Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel Download PDF

Info

Publication number
JP6503788B2
JP6503788B2 JP2015039519A JP2015039519A JP6503788B2 JP 6503788 B2 JP6503788 B2 JP 6503788B2 JP 2015039519 A JP2015039519 A JP 2015039519A JP 2015039519 A JP2015039519 A JP 2015039519A JP 6503788 B2 JP6503788 B2 JP 6503788B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
height
antifouling layer
distribution curve
peak value
frequency
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.)
Active
Application number
JP2015039519A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016159497A (en
Inventor
慎太郎 那須
慎太郎 那須
健史 西園
健史 西園
有貴 添田
有貴 添田
伸 宮之脇
伸 宮之脇
智之 堀尾
智之 堀尾
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.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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 Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2015039519A priority Critical patent/JP6503788B2/en
Publication of JP2016159497A publication Critical patent/JP2016159497A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6503788B2 publication Critical patent/JP6503788B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、基材上に防汚層を形成した部材、該部材を備えたタッチパネル、及び該タッチパネルを備えた画像表示装置に関する。   The present invention relates to a member in which an antifouling layer is formed on a substrate, a touch panel including the member, and an image display apparatus including the touch panel.

液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機・無機ELディスプレイ、電子ペーパー、VFD(Vacuum Fluorescent Display)、EPD(Electrophoretic Display)などの画像表示装置、タッチパネル、携帯電話、音楽プレーヤーなどの携帯用電子機器、CD(Compact Disk)、DVD(Digital Versatile Disk)、ブルーレイディスクなどの光記録媒体等は、その取り扱い時に、表面に指紋、皮脂、汗などの汚れが付着することがある。このような汚れは、画像表示装置、タッチパネルや各種電子機器のディスプレイの場合には、視認性を低下させ、該ディスプレイ上で操作する場合には、操作性に悪影響を及ぼすことがある。また、上記光記録媒体においては、信号の記録及び再生に障害が発生することがある。
したがって、上記物品の表面には、汚れの付着防止性や汚れの拭き取りやすさといった特性(防汚性)を付与することが必要となる。
そこで、物品表面に防汚性あるいは撥水性のある薄膜を形成することが種々検討されている。
Image display devices such as liquid crystal displays, plasma displays, organic and inorganic EL displays, electronic paper, VFDs (Vacuum Fluorescent Displays), EPDs (Electrophoretic Displays), etc., touch panels, portable electronic devices such as mobile phones and music players, CDs (Compact) In the case of optical recording media such as Disk), DVD (Digital Versatile Disk), Blu-ray Disc, etc., dirt such as fingerprints, sebum, sweat, etc. may adhere to the surface during handling. Such dirt may reduce the visibility in the case of an image display device, a touch panel, or a display of various electronic devices, and may adversely affect operability when operating on the display. Also, in the above optical recording medium, failures may occur in signal recording and reproduction.
Therefore, it is necessary to impart on the surface of the article the characteristics (antifouling property) such as the adhesion preventing property of the contamination and the easiness of wiping off the contamination.
Therefore, various studies have been made to form a thin film having antifouling property or water repellency on the surface of an article.

例えば、特許文献1には、真空蒸着法によって基材表面に防汚性あるいは撥水性のあるフルオロアルキルシランを用いて形成させた防汚性薄膜が開示されている。
また、特許文献2には、固体表面に有機シランと金属アルコキシドとを加水分解、縮重合させて形成させた有機‐無機ハイブリット皮膜が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses an antifouling thin film formed on a substrate surface using a fluoroalkylsilane having antifouling property or water repellency by vacuum evaporation.
Further, Patent Document 2 discloses an organic-inorganic hybrid film formed by hydrolyzing and condensation-polymerizing an organic silane and a metal alkoxide on a solid surface.

特開2006−336109号公報JP, 2006-336109, A 特開2013−213181号公報JP, 2013-213181, A

しかしながら、特許文献1に記載の薄膜は、表面自由エネルギーは低下させることが可能だが、滑落性についての言及がない。ここで、本発明において「滑落性」とは、汚れの付き難さ及び汚れの拭き取りやすさを表す指標である。一般に、パーフルオロアルキル基の剛直性は、パーフルオロアルキル基で修飾した表面の滑落性を低下させる一因となり、指紋の付着や拭き取りと言った防汚性の低下を引き起こす。したがって特許文献1も同様と考えられる。
また、特許文献2に記載の皮膜は、有機シランと共に金属アルコキシドを用いることにより、従来の有機シラン単独で形成した薄膜と比較して、該皮膜表面の液滴の滑落性を改善させているものの、アルキルシランを用いた場合には表面自由エネルギーが十分に低下しないことや、パーフルオロアルキルシランを用いた場合にはパーフルオロアルキル基が剛直であることから、汚れの付着防止や拭き取りに対する効果は十分なものではなかった。
However, the thin film described in Patent Document 1 can reduce surface free energy, but there is no mention of slipperiness. Here, in the present invention, the term "slip down" is an index that represents the difficulty of attaching a stain and the ease of removing a stain. In general, the rigidity of the perfluoroalkyl group contributes to the reduction of the sliding property of the surface modified with the perfluoroalkyl group, causing a reduction in antifouling properties such as fingerprint adhesion and wiping. Therefore, Patent Document 1 is considered to be the same.
In addition, the film described in Patent Document 2 improves the slipperiness of the droplets on the surface of the film by using a metal alkoxide together with the organosilane, as compared with a thin film formed of a conventional organic silane alone. In the case of using alkylsilane, the surface free energy is not sufficiently lowered, and in the case of using perfluoroalkylsilane, the perfluoroalkyl group is rigid. It was not enough.

また、スマートフォンやタブレット端末等のタッチパネルディスプレイを有する端末の操作には、画面を指で触れる(タップ)、触れながら指を移動させる(スライド、ピンチ)といった動作が必須となる。そのため、テレビ等のディスプレイに用いられる従来の防汚部材に比べて指紋付着による汚れの頻度が高く、指紋付着による汚れ防止に対する要望が大きくなっており、従来求められていた防汚性よりも高い性能が要求されている。
しかしながら、上述したような従来の防汚部材では、実際に指で圧力をかけながら触れつつ指紋を付着させるという、タッチパネル特有の指紋付着問題の解決には不十分であった。
In addition, operations such as touching (tap) the screen with a finger and moving the finger while touching (slide, pinch) are essential for the operation of a terminal having a touch panel display such as a smartphone or a tablet terminal. Therefore, the frequency of stain due to fingerprint adhesion is higher than that of conventional antifouling members used in displays such as televisions, and the demand for prevention of stain due to fingerprint adhesion is increasing, and is higher than the conventionally required antifouling property. Performance is required.
However, the conventional antifouling member as described above is insufficient for solving the fingerprint adhesion problem unique to touch panels, in which a fingerprint is adhered while touching while actually applying pressure with a finger.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、汚れの付着防止性や汚れの拭き取りやすさ等といった防汚性に優れた部材、該部材を備えたタッチパネル、及び該タッチパネルを備えた画像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is provided with a member excellent in antifouling properties such as adhesion prevention property of dirt and easiness of wiping dirt, a touch panel provided with the member, and the touch panel An object of the present invention is to provide an image display apparatus.

本発明者らは、上記の課題を解決するべく鋭意検討した結果、防汚層がパーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有する海島構造からなり、該防汚層表面の高さ分布曲線の各高さの割合を高さの低い側から順に累積した際に、累積百分率が50%に到達する高さH50%が一定値以下であることにより、部材表面の防汚性を向上させることができることを見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the antifouling layer has a sea-island structure containing a perfluoro structure and a siloxane structure, and the heights of the height distribution curves of the antifouling layer surface. That the stain resistance of the surface of the member can be improved by the fact that the height H 50% at which the cumulative percentage reaches 50% is equal to or less than a predetermined value when the percentage of I found it.
The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、以下の[1]〜[11]を提供する。
[1]基材上に防汚層を形成してなる部材であって、該防汚層は、パーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有する海島構造からなり、該防汚層表面の高さ分布曲線において、全高さデータにおける各高さの割合を高さの低い側から順に累積した際に、累積百分率が50%に到達する高さH50%が12.0nm以下である、部材。
[2]前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側における前記高さ分布曲線の変曲点が1個である、上記[1]に記載の部材。
[3]前記高さ分布曲線のピーク値を示す高さHと、前記高さ分布曲線のピーク値の1/2を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/2Lとが、下記式(I)の関係を満たす、上記[1]又は[2]に記載の部材。
H−H1/2L≦2.5nm (I)
[4]前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/2を示す高さのうち標高が高い側の高さH1/2Hとが、下記式(II)の関係を満たす、上記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の部材。
1/2H−H≦3.0nm (II)
[5]前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/3を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/3Lとが、下記式(III)の関係を満たす、上記[1]〜[4]のいずれか一項に記載の部材。
H−H1/3L≦3.0nm (III)
[6]前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/10を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/10Lとが、下記式(IV)の関係を満たす、上記[1]〜[5]のいずれか一項に記載の部材。
H−H1/10L≦10.0nm (IV)
[7]前記海島構造中の島部分の割合が20〜50%である、上記[1]〜[6]のいずれか一項に記載の部材。
[8]前記パーフルオロ構造及びシロキサン構造が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの縮重合物である、上記[1]〜[7]のいずれか一項に記載の部材。
[9]前記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの縮重合物が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮重合物である、上記[8]に記載の部材。
[10]上記[1]〜[9]のいずれか一項に記載の部材を備えたタッチパネル。
[11]上記[10]に記載のタッチパネルを備えた画像表示装置。
That is, the present invention provides the following [1] to [11].
[1] A member having an antifouling layer formed on a substrate, wherein the antifouling layer has a sea-island structure containing a perfluoro structure and a siloxane structure, and the height distribution curve of the antifouling layer surface In the member, the height H 50% at which the cumulative percentage reaches 50% is 12.0 nm or less when the ratio of each height in the total height data is accumulated in order from the lower side of the height.
[2] The member according to the above [1], wherein the height distribution curve has one inflection point on the side lower than the height H indicating the peak value of the frequency of the height distribution curve.
[3] The height H indicating the peak value of the height distribution curve, and the height H 1 / 2L on the lower side of the height among the heights indicating half the peak value of the height distribution curve, The member as described in said [1] or [2] which satisfy | fills the relationship of following formula (I).
H−H 1 / 2L ≦ 2.5 nm (I)
[4] The height H showing the peak value of the frequency of the height distribution curve and the height H 1 / on the side of the higher elevation among the heights showing the half of the peak value of the frequency of the height distribution curve The member according to any one of the above [1] to [3], wherein 2H satisfies the relationship of the following formula (II).
H 1/2 H- H ≦ 3.0 nm (II)
[5] The height H showing the peak value of the frequency of the height distribution curve, and the height H 1 / on the lower side of the height showing 1/3 of the peak value of the frequency of the height distribution curve The member according to any one of the above [1] to [4], wherein 3L satisfies the relationship of the following formula (III).
H-H 1 / 3L ≦ 3.0 nm (III)
[6] The height H showing the peak value of the frequency of the height distribution curve and the height H 1 / on the lower side of the height showing 1/10 of the peak value of the frequency of the height distribution curve The member according to any one of the above [1] to [5], wherein 10 L satisfies the relationship of the following formula (IV).
H-H 1/10 L ≦ 10.0 nm (IV)
[7] The member according to any one of the above [1] to [6], wherein the ratio of island portions in the sea-island structure is 20 to 50%.
[8] The member according to any one of the above [1] to [7], wherein the perfluoro structure and the siloxane structure are condensation polymers of alkoxysilanes having a perfluoropolyether structure.
[9] The member according to the above [8], wherein the condensation polymer of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure is a condensation polymer of an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a tetraalkoxysilane.
[10] A touch panel comprising the member according to any one of the above [1] to [9].
[11] An image display device comprising the touch panel according to the above [10].

本発明によれば、本来有する光学物性や物理特性を維持しながら、防汚性に優れた部材、該部材を備えたタッチパネル、及び該タッチパネルを備えた画像表示装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the member excellent in antifouling property, the touch panel provided with this member, and the image display apparatus provided with this touch panel can be provided, maintaining the optical physical property and physical property which it has originally.

実施例2で得られた部材の防汚層表面のAFM観察画像である。It is an AFM observation image of the antifouling layer surface of a member obtained in Example 2. 比較例1で得られた部材の防汚層表面のAFM観察画像である。It is an AFM observation image of the antifouling layer surface of the member obtained by comparative example 1. 実施例1の防汚層表面の高さ分布曲線である。It is a height distribution curve of the antifouling layer surface of Example 1. 実施例2の防汚層表面の高さ分布曲線である。It is a height distribution curve of the antifouling layer surface of Example 2. 実施例3の防汚層表面の高さ分布曲線である。It is a height distribution curve of the antifouling layer surface of Example 3. 比較例1の防汚層表面の高さ分布曲線である。It is a height distribution curve of the antifouling layer surface of comparative example 1.

まず、本発明の部材について説明する。
<部材>
本発明の部材は、基材上に防汚層を形成したものである。該防汚層は、パーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有する海島構造からなり、該防汚層表面の高さ分布曲線において、全高さデータにおける各高さの割合を高さの低い側から順に累積した際に、累積百分率が50%に到達する高さH50%が12.0nm以下である。
First, the members of the present invention will be described.
<Members>
The member of the present invention is one in which an antifouling layer is formed on a base material. The antifouling layer has a sea-island structure containing a perfluoro structure and a siloxane structure, and in the height distribution curve of the antifouling layer surface, the ratio of each height in the full height data is accumulated in order from the lower side of the height When done, the height H 50% at which the cumulative percentage reaches 50% is 12.0 nm or less.

[防汚層]
本発明の部材に用いる防汚層は、防汚性を有する層であり、海島構造からなる。
実際に、本発明の部材の防汚層表面についてAFM観察画像を分析したところ、図1に示すように、該防汚層表面は、緩やかな波形状(海部分)であり、該波形状(海部分)の中に直径200〜1000nm程度、高さ8〜20nm程度の不連続な突出部(島部分)が存在する海島構造であった。
[Antifouling layer]
The antifouling layer used for the member of the present invention is a layer having antifouling properties, and has a sea-island structure.
Actually, when an AFM observation image was analyzed on the surface of the antifouling layer of the member of the present invention, as shown in FIG. 1, the surface of the antifouling layer has a gentle wave shape (sea portion). The sea-island structure has a discontinuous protrusion (island portion) having a diameter of about 200 to 1000 nm and a height of about 8 to 20 nm in the sea portion).

上記海島構造の島部分の割合が20〜50%であることが、本発明の効果を発揮する観点から好ましく、25〜50%であることがより好ましく、30〜45%であることが更に好ましい。
なお、上記海島構造の島部分の割合は、防汚層表面の形状を原子間力顕微鏡(AFM)で測定して防汚層表面の高さデータの平均値を算出した後、[平均値以上の高さを有する測定点の数×100/全測定の数]により算出し、これを20点測定し、測定した20点の平均で算出できる。
但し、高さ25nm以上のデータは、異物として計算から除外した。
The ratio of the island portion of the sea-island structure is preferably 20 to 50% from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention, more preferably 25 to 50%, and still more preferably 30 to 45%. .
The proportion of islands in the sea-island structure is determined by measuring the shape of the surface of the antifouling layer with an atomic force microscope (AFM) and calculating the average value of the height data of the surface of the antifouling layer [average value or more The number of measurement points having a height of 100 × 100 / the number of all measurements] can be calculated by measuring 20 points and calculating the average of the measured 20 points.
However, data with a height of 25 nm or more was excluded from the calculation as foreign matter.

上記防汚層は、防汚層表面の高さ分布曲線において、全高さデータにおける各高さの割合を高さの低い側から順に累積した際に、累積百分率が50%に到達する高さH50%(以下、単に「H50%」と称する場合がある。)が12.0nm以下である。 In the height distribution curve of the antifouling layer surface, the above antifouling layer has a height H at which the cumulative percentage reaches 50% when the ratio of each height in the total height data is accumulated in order from the lower side of the height 50% (hereinafter sometimes simply referred to as "H 50% ") is 12.0 nm or less.

図3〜5は実施例1〜3の防汚層表面の任意に選択した10μm×10μmの領域における高さ分布曲線である。図3〜5にはH50%の位置を示していないが、図3のH50%は9.5nm、図4のH50%は10.3nm、図5のH50%は10.4nmであり、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHよりも若干高い位置にH50%が位置している。
上記防汚層では、H50%は12.0nm以下であり、好ましくは11.5nm以下であり、より好ましくは11.0nm以下であり、更に好ましくは10.5nm以下である。
50%は、上記海島構造の海部分と島部分との境界に近似していると言える。つまり、H50%が12.0nm以下であることは、図1のAFM観察画像のように海部分が均一で浅いことを表している。したがって、H50%が12.0nm以下であることを満たすことにより、本発明の効果を発揮することができる。
なお、H50%の下限値は特に制限されることはないが、6.5nm以上であることが好ましく、7.5nm以上であることがより好ましく、9.0nm以上であることが更に好ましい。
FIGS. 3-5 is a height distribution curve in the area | region of 10 micrometers x 10 micrometers arbitrarily selected on the surface of the antifouling layer of Examples 1-3. Although the position of H 50% is not shown in FIGS. 3 to 5, H 50% in FIG. 3 is 9.5 nm, H 50% in FIG. 4 is 10.3 nm, and H 50% in FIG. There is H 50% at a position slightly higher than the height H indicating the peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve.
In the above antifouling layer, H 50% is 12.0 nm or less, preferably 11.5 nm or less, more preferably 11.0 nm or less, and still more preferably 10.5 nm or less.
It can be said that H 50% is close to the boundary between the sea portion and the island portion of the sea-island structure. That is, the fact that H 50% is 12.0 nm or less means that the sea part is uniform and shallow as in the AFM observation image of FIG. Therefore, the effect of the present invention can be exhibited by satisfying that H 50% is 12.0 nm or less.
The lower limit of H 50% is not particularly limited, but is preferably 6.5 nm or more, more preferably 7.5 nm or more, and still more preferably 9.0 nm or more.

一方、図6は比較例1の防汚層表面の任意に選択した10μm×10μmの領域における高さ分布曲線である。また、図2は、比較例1で得られた部材の防汚層表面のAFM観察画像である。
図6において、比較例1のH50%は13.6nmであり、実施例1〜3のH50%よりも大きくなっている。この原因は、比較例1では、図2に示すように防汚層表面の海島構造が大きく崩れ、海部分の標高が不均一となっているためである。このように海島構造が崩れてH50%が大きくなった場合、防汚性に悪影響を与えてしまう。
On the other hand, FIG. 6 is a height distribution curve in an area of 10 μm × 10 μm arbitrarily selected on the surface of the antifouling layer of Comparative Example 1. FIG. 2 is an AFM observation image of the surface of the antifouling layer of the member obtained in Comparative Example 1.
In FIG. 6, H 50% of Comparative Example 1 is 13.6 nm, which is larger than H 50% of Examples 1 to 3. The cause of this is that in Comparative Example 1, as shown in FIG. 2, the sea-island structure on the surface of the antifouling layer is largely broken, and the elevation of the sea portion is uneven. When the sea-island structure collapses to increase H 50% , the antifouling property is adversely affected.

なお、本発明において、高さ分布曲線は、高さ分布のヒストグラムの各区間の値の直線補間による近似曲線である。また、ヒストグラムの各区間のピーク中心に各区間の値(頻度)を割り当てる。例えば、ヒストグラムのある区間をXnm〜Ynmとした場合、(X+Y)/2nmの位置に該区間の値(頻度)を割り当てる。また、高さ分布曲線の基礎となるヒストグラムは、防汚層表面の海島構造の高さ分布状況を正確に反映するために、区間の幅を十分に狭くすることが好ましい。区間の幅は0.2nm以下であれば、高さ分布状況は正確に反映できる。一方、区間の幅が狭すぎる場合、ノイズの影響が大きくなる。このため、区間の幅は0.05〜0.2nmとすることが好ましい。例えば、後述の実施例1〜3、及び比較例1では区間の幅を0.098nmとしている。
但し、高さ25nm以上のデータは、異物として計算から除外した。
In the present invention, the height distribution curve is an approximate curve obtained by linear interpolation of the values of each section of the height distribution histogram. Further, the value (frequency) of each section is assigned to the peak center of each section of the histogram. For example, when a certain section of the histogram is X nm to Y nm, the value (frequency) of the section is assigned to the position of (X + Y) / 2 nm. Further, in order to accurately reflect the height distribution of the sea-island structure on the surface of the antifouling layer, it is preferable that the histogram which is the basis of the height distribution curve be sufficiently narrow in width. If the width of the section is 0.2 nm or less, the height distribution can be accurately reflected. On the other hand, if the width of the section is too narrow, the influence of noise will increase. Therefore, the width of the section is preferably 0.05 to 0.2 nm. For example, in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 described later, the width of the section is 0.098 nm.
However, data with a height of 25 nm or more was excluded from the calculation as foreign matter.

上記防汚層は、高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側の上記高さ分布曲線の変曲点が1個であることが好ましい。
図1のAFM観察画像のように海部分が均一で浅い場合、図3〜5のように、頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側の上記高さ分布曲線は滑らかとなるため、変曲点は1個となる。一方、図2のAFM観察画像のように防汚層表面の海島構造が大きく崩れて海部分の標高が不均一となった場合、図6のように、頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側の上記高さ分布曲線は膨らんで滑らかではない。
つまり、頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側の上記高さ分布曲線の変曲点が1個であることは、海部分の標高が均一であることを意味する。このため、変曲点が1個であることにより、本発明の効果をより発揮しやすくできる。
なお、変曲点は微細なノイズによってもカウントされてしまうため、複数の区間の幅を平均化したデータに基づき変曲点を算出することが好ましい。例えば、後述の実施例1〜3、及び比較例1では、1区間0.098nmで取得したデータを5区間ごとに平均化したデータに基づき変曲点を算出している。
The antifouling layer preferably has one inflection point on the height distribution curve which is lower than the height H indicating the peak value of the frequency of the height distribution curve.
When the sea part is uniform and shallow as shown in the AFM observation image of FIG. 1, since the height distribution curve on the side lower than the height H showing the peak value of the frequency becomes smooth as shown in FIGS. There is one inflection point. On the other hand, when the sea-island structure on the surface of the antifouling layer is largely broken as shown in the AFM observation image of FIG. 2 and the elevation of the sea portion becomes nonuniform, as shown in FIG. The height distribution curve on the lower side is also bulging and not smooth.
That is, one inflection point of the height distribution curve on the side lower than the height H indicating the peak value of frequency means that the elevation of the sea portion is uniform. Therefore, when the number of inflection points is one, the effect of the present invention can be more easily exhibited.
In addition, since the inflection point is also counted by fine noise, it is preferable to calculate the inflection point based on data obtained by averaging the widths of a plurality of sections. For example, in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1 to be described later, the inflection point is calculated based on data obtained by averaging data acquired in one interval of 0.098 nm every five intervals.

上記防汚層は、防汚層表面の高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/2を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/2Lとが、下記式(I)の関係を満たすことが好ましい。
H−H1/2L≦2.5nm (I)
The above-mentioned antifouling layer has a low elevation among height H showing the peak value of the frequency of the height distribution curve on the surface of the antifouling layer and half the height of the peak value of the frequency of the height distribution curve It is preferable that the height H 1/2 L of the side satisfies the relationship of the following formula (I).
H−H 1 / 2L ≦ 2.5 nm (I)

図3〜5は、実施例1〜3の防汚層表面の任意に選択した10μm×10μmの領域における高さ分布曲線である。図3〜5中、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHと、該ピーク値の1/2(頻度50)を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/2Lとの差(H−H1/2L)は、上記防汚層表面の海島構造内の海側の半値半幅を表している。
上記防汚層は、海側の半値半幅(H−H1/2L)が2.5nm以下であることが好ましく、より好ましくは2.0nm以下、更に好ましくは1.8nm以下、より更に好ましくは1.5nm以下である。海側の半値半幅(H−H1/2L)が2.5nm以下であることは、上記海島構造内に、島部分の標高より低く、一定の標高を有する海部分が2.5nm以下に多く存在し、図1のAFM観察画像のように該海部分が均一で浅いことを表している。したがって、海側の半値半幅(H−H1/2L)が2.5nm以下であることを満たすことにより、本発明の効果を発揮しやすくすることができる。なお、海側の半値半幅(H−H1/2L)の下限値は0.8nm程度であっても使用できる。
FIGS. 3-5 is a height distribution curve in the area | region of 10 micrometers x 10 micrometers arbitrarily selected on the surface of the antifouling layer of Examples 1-3. In FIGS. 3 to 5, the height H indicating the peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve and the height on the lower side of the height indicating the half (frequency 50) of the peak value The difference from H1 / 2L (H-H1 / 2L ) represents the half width at the sea side in the sea-island structure on the surface of the antifouling layer.
The antifouling layer preferably has a half width at half maximum (H-H 1/2 L ) on the sea side of 2.5 nm or less, more preferably 2.0 nm or less, still more preferably 1.8 nm or less, still more preferably 1.5 nm or less. That the half width at half maximum (H-H 1/2 L ) on the sea side is 2.5 nm or less is lower than the elevation of the island portion in the above-mentioned sea-island structure, and the sea portion having a constant elevation is mostly 2.5 nm or less It shows that the sea part is uniform and shallow as shown in the AFM observation image of FIG. Therefore, the effect of the present invention can be easily exhibited by satisfying that the half width at half maximum (H−H 1/2 L ) on the sea side is 2.5 nm or less. The lower limit of the half width at half maximum (H−H 1/2 L ) on the sea side can be used even if it is about 0.8 nm.

また、上記防汚層は、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHと、該ピーク値の1/2(頻度50)を示す高さのうち標高が高い側の高さH1/2Hとが、下記式(II)を満たすことが、本発明の効果を発揮する観点から、好ましい。
1/2H−H≦3.0nm (II)
上記式(II)は上記防汚層表面の海島構造内の島側の半値半幅を表している。上記島側の半値半幅(H1/2H−H)は、好ましくは3.0nm以下、より好ましくは2.5nm以下、更に好ましくは2.0nm以下である。島側の半値半幅(H1/2H−H)が3.0nm以下であることは、上記海島構造内に、海部分の標高より高く、一定の標高を有する島部分が3.0nm以下に多く存在することを表している。したがって、島側の半値半幅(H1/2H−H)が3.0nm以下であることを満たすことにより、本発明の効果を発揮しやすくすることができる。なお、島側の半値半幅(H1/2H−H)の下限値は1.4nm程度であっても使用できる。
The antifouling layer has a height H indicating a peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve, and a height indicating an elevation indicating a half (frequency 50) of the peak value. It is preferable from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention that the height H 1 / 2H satisfies the following formula (II).
H 1/2 H- H ≦ 3.0 nm (II)
The formula (II) represents the half width at half maximum on the island side in the sea-island structure on the surface of the antifouling layer. The half width at half maximum (H 1/2 H -H) on the island side is preferably 3.0 nm or less, more preferably 2.5 nm or less, and still more preferably 2.0 nm or less. The fact that the half width at half maximum (H 1/2 H- H) on the island side is 3.0 nm or less means that in the above-mentioned sea-island structure, the island part having a certain height is higher than 3.0 nm or less. It represents that it exists. Therefore, the effect of the present invention can be easily exhibited by satisfying that the half width at half maximum (H 1/2 H -H) on the island side is 3.0 nm or less. The lower limit value of the half width at half maximum (H 1/2 H -H) on the island side can be used even if it is about 1.4 nm.

更に、上記防汚層は、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHと、該ピーク値の1/3(頻度100/3)を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/3Lとが、下記式(III)を満たすことが、本発明の効果を発揮する観点から、好ましい。
H−H1/3L≦3.0nm (III)
上記式(III)は上記防汚層表面の海島構造内の海側の1/3幅を表している。上記海側の1/3幅(H−H1/3L)は、好ましくは3.0nm以下、より好ましくは2.8nm以下、更に好ましくは2.5nm以下である。
海側の1/3幅(H−H1/3L)が3.0nm以下であれば、上記海島構造内には、上述の一定の標高を有する海部分よりも低い箇所が少なく、該海部分の標高は均一となり、本発明の効果を発揮しやすくすることができる。なお、海側の1/3幅(H−H1/3L)の下限値は1.4nm程度であっても使用できる。
一方、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHと、該ピーク値の1/3(頻度100/3)を示す高さのうち標高が高い側の高さH1/3Hとの差(H1/3H−H)は、上記防汚層表面の海島構造内の島側の1/3幅を表している。上記島側の1/3幅(H1/3H−H)は、好ましくは3.5nm以下、より好ましくは3.0nm以下、更に好ましくは2.5nm以下である。
島側の1/3幅(H1/3H−H)が3.5nm以下であれば、上記海島構造内には、上述の一定の標高を有する島部分よりも突出した箇所が少なく、該島部分の標高は均一となり、本発明の効果を発揮しやすくすることができる。なお、島側の1/3幅(H1/3H−H)の下限値は1.4nm程度であっても使用できる。
Furthermore, the above-mentioned antifouling layer has a low elevation among the height H indicating the peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve and the height indicating 1/3 (frequency 100/3) of the peak value. It is preferable from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention that the height H 1/3 L of the side satisfies the following formula (III).
H-H 1 / 3L ≦ 3.0 nm (III)
The above formula (III) represents the 1/3 width on the sea side in the sea-island structure on the surface of the antifouling layer. The 1/3 width (H-H 1/3 L ) on the sea side is preferably 3.0 nm or less, more preferably 2.8 nm or less, and still more preferably 2.5 nm or less.
If the 1/3 width (H-H 1/3 L ) on the sea side is 3.0 nm or less, there are few places in the sea-island structure lower than the sea part having the above-mentioned constant elevation, and the sea part The height of the land is uniform, and the effects of the present invention can be easily exhibited. In addition, the lower limit of 1/3 width (H-H 1/3 L ) on the sea side can be used even if it is about 1.4 nm.
On the other hand, of the height H indicating the peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve, and the height H 1 on the higher side of the height indicating the one-third (frequency 100/3) of the peak value. / difference between 3H (H 1 / 3H -H H ) represents the 1/3 width of the island side of the island structure of the antifouling layer. The 1/3 width (H 1/3 H -H) on the island side is preferably 3.5 nm or less, more preferably 3.0 nm or less, and still more preferably 2.5 nm or less.
If the 1/3 side width (H 1/3 H -H) on the island side is 3.5 nm or less, the above sea-island structure has less projecting points than the island portion having the above-mentioned constant elevation, and the island The elevation of the part becomes uniform, and the effects of the present invention can be easily exhibited. In addition, the lower limit of 1/3 width (H 1/3 H -H) on the island side can be used even if it is about 1.4 nm.

更に、上記防汚層は、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHと、該ピーク値の1/10(頻度10)を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/10Lとが、下記式(IV)を満たすことが、本発明の効果を発揮する観点から、好ましい。
H−H1/10L≦10.0nm (IV)
上記式(III)は上記防汚層表面の海島構造内の海側の1/10幅を表している。上記海側の1/10幅(H−H1/10L)は、好ましくは10.0nm以下、より好ましくは9.0nm以下、更に好ましくは8.5nm以下である。
海側の1/10幅(H−H1/10L)が10.0nm以下であれば、上記海島構造内の海部分には、極端に大きな凹部は存在せず、該海部分の標高は均一となり、本発明の効果を発揮しやすくすることができる。なお、海側の1/10幅(H−H1/10L)の下限値は7.0nm程度であっても使用できる。
一方、高さ分布曲線の頻度のピーク値(頻度100)を示す高さHと、該ピーク値の1/10(頻度10)を示す高さのうち標高が高い側の高さH1/10Hとの差(H1/10H−H)は、上記防汚層表面の海島構造内の島側の1/10幅を表している。上記島側の1/10幅(H1/10H−H)は、好ましくは7.5nm以下、より好ましくは6.5nm以下、更に好ましくは5.5nm以下である。
島側の1/10幅(H1/10H−H)が7.5nm以下であれば、上記海島構造内には、極端に突出した島部分は存在せず、標高が均一な島部分となり、本発明の効果を発揮しやすくすることができる。なお、島側の1/10幅(H1/10H−H)の下限値は3.8nm程度であっても使用できる。
Further, the antifouling layer has a height H indicating a peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve and a height on the lower side among heights indicating 1/10 (frequency 10) of the peak value. It is preferable from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention that the height H 1/10 L satisfies the following formula (IV).
H-H 1/10 L ≦ 10.0 nm (IV)
The above formula (III) represents the 1/10 width of the sea side in the sea-island structure on the surface of the antifouling layer. The 1/10 width (H-H 1/10 L ) of the above sea side is preferably 10.0 nm or less, more preferably 9.0 nm or less, and still more preferably 8.5 nm or less.
If the 1/10 width (H-H 1 / 10L ) on the sea side is 10.0 nm or less, there is no extremely large depression in the sea area within the sea-island structure, and the sea area has a uniform elevation Thus, the effects of the present invention can be easily exhibited. The lower limit of the 1/10 width (H-H 1/10 L ) on the sea side can be used even if it is about 7.0 nm.
On the other hand, of the height H indicating the peak value (frequency 100) of the frequency of the height distribution curve and the height H 1 / 10H on the higher elevation side of the height indicating 1/10 (frequency 10) of the peak value the difference (H 1 / 10H -H) of represents 1/10 the width of the island side of the island structure of the antifouling layer surface and. The 1/10 width (H 1 / 10H -H) on the island side is preferably 7.5 nm or less, more preferably 6.5 nm or less, and still more preferably 5.5 nm or less.
If the 1/10 width (H 1 / 10H- H) on the island side is 7.5 nm or less, there is no island portion projecting extremely in the sea-island structure, and the island portion becomes uniform in elevation, The effects of the present invention can be easily exhibited. The lower limit of the 1/10 width (H 1 / 10H -H) on the island side can be used even if it is about 3.8 nm.

上記防汚層は、その表面の三次元スキューネスSRskが下記の条件(i)を満たすことが、本発明の効果を更に発揮する観点から、好ましい。
0<SRsk (i)
It is preferable that the three-dimensional skewness SRsk of the surface of the antifouling layer satisfies the following condition (i) from the viewpoint of further exhibiting the effect of the present invention.
0 <SRsk (i)

上記防汚層表面の三次元スキューネスSRskは、平均面を中心としたときの表面形状曲面の対称性を表す指標であり、表面高さ分布の偏りを示す。SRsk=0のときは、表面凹凸の高さ分布が平均線に対して対称であることを示す。また、0>SRskのときは高さ分布が平均面に対して上側に偏っていることを表し、0<SRskのときは平均面に対して下側に偏っていることを表している。
上記防汚層表面は、0<SRskであることから、該防汚層表面上には、細い形状の突出部(島部分)が適度に存在することを表している。
また、上記防汚層表面の三次元スキューネスSRskの上限値は特に限定されないが、適度な高さの突出部が存在する観点から、好ましくは3以下、より好ましくは2.6以下、更に好ましくは2.0以下である。
The three-dimensional skewness SRsk of the antifouling layer surface is an index that represents the symmetry of the surface shape curved surface with the average surface as the center, and indicates the deviation of the surface height distribution. When SRsk = 0, it indicates that the height distribution of the surface asperities is symmetrical with respect to the mean line. Further, when 0> SRsk, it indicates that the height distribution is biased to the upper side with respect to the average surface, and when 0 <SRsk, it indicates that the height distribution is biased to the lower side with respect to the average surface.
Since the surface of the antifouling layer satisfies 0 <SRsk, it indicates that a thin projection (island portion) is appropriately present on the surface of the antifouling layer.
Further, the upper limit value of the three-dimensional skewness SRsk of the surface of the antifouling layer is not particularly limited, but from the viewpoint of the presence of a protrusion having a suitable height, it is preferably 3 or less, more preferably 2.6 or less, still more preferably It is less than 2.0.

なお、本発明においてSRskはJIS B0601:1994に記載されている2次元粗さパラメータの粗さ曲線のスキューネスRskを3次元に拡張したものであり、基準面に直交座標軸X、Y軸を置き、測定された表面形状曲線をz=f(x,y)、基準面の大きさをLx、Lyとすると下記式(a)で算出される。
ここでSqは下記式(b)で定義される表面高さ分布の二乗平均平方根偏差である。
本発明において、SRskの値は、測定面積をLx=10μm、Ly=10μmの範囲とし、上記測定面積で20点測定し、測定した20点の平均で算出する。
なお、後述のSRa及びSRzの値についても同様に、上記測定面積で20点測定し、その平均により算出するものとする。
In the present invention, SRsk is a three-dimensional extension of the skewness Rsk of the roughness curve of the two-dimensional roughness parameter described in JIS B0601: 1994, and orthogonal coordinate axes X and Y are placed on the reference surface, Assuming that the measured surface shape curve is z = f (x, y) and the size of the reference surface is Lx and Ly, the following equation (a) is calculated.
Here, Sq is the root mean square deviation of the surface height distribution defined by the following equation (b).
In the present invention, the value of SRsk is measured at an area of Lx = 10 μm and Ly = 10 μm at 20 points in the above measurement area, and is calculated by averaging the measured 20 points.
Similarly, regarding the values of SRa and SRz described later, 20 points are measured in the measurement area, and the average is used to calculate.

上記防汚層表面の三次元算術平均粗さSRaが下記の条件(ii)を満たすことが本発明の効果を更に発揮する観点から、好ましい。
0.3nm≦SRa≦3.0nm (ii)
上記SRaは、平坦性の指標とすることができ、防汚層表面のSRaが小さいほど平坦性が高いことを示す。
上記防汚層表面の三次元算術平均粗さSRaは、好ましくは0.3nm以上3.0nm以下であり、より好ましくは0.5nm以上2.5nm以下、より好ましくは0.6nm以上2.0nm以下、更に好ましくは0.6nm以上1.5nm以下である。SRaが条件(ii)を満たすことは、防汚層表面近傍に上記突出部が適切な量で存在すること、及び非突出部が緩やかな波形状であることを示している。このため、SRaが条件(ii)を満たすことにより、本発明の効果をより発揮しやすくできる。
It is preferable from the viewpoint of further exhibiting the effect of the present invention that the three-dimensional arithmetic average roughness SRa of the antifouling layer surface satisfies the following condition (ii).
0.3 nm ≦ SRa ≦ 3.0 nm (ii)
The above-mentioned SRa can be used as an index of flatness, and indicates that the smaller the SRa on the surface of the antifouling layer, the higher the flatness.
The three-dimensional arithmetic mean roughness SRa of the antifouling layer surface is preferably 0.3 nm or more and 3.0 nm or less, more preferably 0.5 nm or more and 2.5 nm or less, more preferably 0.6 nm or more and 2.0 nm The thickness is more preferably 0.6 nm or more and 1.5 nm or less. The condition that SRa satisfies the condition (ii) indicates that the protrusion is present in an appropriate amount in the vicinity of the surface of the antifouling layer, and that the non-projecting portion has a gentle wave shape. Therefore, when SRa satisfies the condition (ii), the effects of the present invention can be more easily exhibited.

なお、本発明においてSRaはJIS B0601:1994に記載されている2次元粗さパラメータの算術平均粗さRaを3次元に拡張したものであり、基準面に直交座標軸X、Y軸を置き、粗さ曲面をZ(x,y)とすると下記式(c)で算出される。
(式中、A=Lx×Ly)
In the present invention, SRa is a three-dimensional extension of the arithmetic mean roughness Ra of the two-dimensional roughness parameter described in JIS B0601: 1994. Assuming that a curved surface is Z (x, y), the following equation (c) is calculated.
(Wherein, A = Lx × Ly)

上記防汚層表面の三次元十点平均粗さSRzが下記の条件(iii)を満たすことが本発明の効果を更に発揮する観点から、好ましい。
SRz≦20.0nm (iii)
ここで、本発明においてSRzはJIS B0601:1994に記載されている2次元粗さパラメータの十点平均粗さRzを3次元に拡張したものである。
上記防汚層表面の三次元十点平均粗さSRzは、好ましくは20.0nm以下、より好ましくは5.0nm以上16.0nm以下、更に好ましくは6.0nm以上13.0nm以下である。
It is preferable from the viewpoint of further exhibiting the effect of the present invention that the three-dimensional ten-point average roughness SRz of the surface of the antifouling layer satisfies the following condition (iii).
SRz ≦ 20.0 nm (iii)
Here, in the present invention, SRz is a three-dimensional extension of the ten-point average roughness Rz of the two-dimensional roughness parameter described in JIS B0601: 1994.
The three-dimensional ten-point average roughness SRz of the antifouling layer surface is preferably 20.0 nm or less, more preferably 5.0 nm or more and 16.0 nm or less, and still more preferably 6.0 nm or more and 13.0 nm or less.

なお、三次元粗さ曲面は、簡便性から干渉顕微鏡を用いて測定することが好ましい。このような干渉顕微鏡としては、Zygo社製の「New View」シリーズ等が挙げられる。   In addition, it is preferable to measure a three-dimensional roughness curved surface using an interference microscope from simplicity. Examples of such an interference microscope include “New View” series manufactured by Zygo.

上記防汚層の厚みは特に限定されないが、防汚性及び耐久性の観点から、平均厚みが1〜30nmであることが好ましく、1〜20nmであることがより好ましい。   The thickness of the antifouling layer is not particularly limited, but in terms of antifouling property and durability, the average thickness is preferably 1 to 30 nm, and more preferably 1 to 20 nm.

上記防汚層は、パーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有する。上記防汚層が、パーフルオロ構造を含有することにより、防汚層の表面自由エネルギーを低下させ、汚れを付き難くすることができる。
上記防汚層が、パーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有すれば、パーフルオロ構造及びシロキサン構造は、特に限定されないが、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの縮重合物(以下、単に「縮重合物」ともいう)であることが、好ましい。ここで、本発明において「パーフルオロポリエーテル構造を有する」とは、パーフルオロポリエーテル結合を含む基を有することを意味する。
上記防汚層が、パーフルオロポリエーテル構造を含有する場合、上記防汚層の表面自由エネルギーを低下させ、汚れを付き難くできる。また、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランと、該パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランのアルコキシ基と反応する官能基を有する化合物とが縮重合した構造であると、隣接するパーフルオロポリエーテル構造部位の間隔が広く疎になり、該パーフルオロポリエーテル構造部位が動きやすく柔軟性を有することにより、更に汚れを付き難くし、かつ、付いた汚れの拭き取りを容易にできると考えられる。
上記縮重合物は、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランと、該パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランのアルコキシ基と反応する官能基を有する化合物との縮重合物である。
上記アルコキシ基と反応する官能基を有する化合物は、アルコキシ基と反応する官能基を有するものであれば特に制限されることなく用いることができ、例えば、アルコキシ基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、スルホン酸基等を有する化合物が挙げられる。中でも、反応性、及び防汚性向上の観点から、アルコキシシランが好ましく、特に、テトラアルコキシシランが好ましい。
以下、アルコキシ基と反応する官能基を有する化合物として、テトラアルコキシシランを例示して説明する。
The antifouling layer contains a perfluoro structure and a siloxane structure. When the antifouling layer contains a perfluoro structure, the surface free energy of the antifouling layer can be reduced to make it difficult for the antifouling layer to be attached.
The perfluoro structure and the siloxane structure are not particularly limited as long as the antifouling layer contains a perfluoro structure and a siloxane structure, but a condensation polymer of an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure (hereinafter simply referred to as “condensation polymerization” It is preferable that it is also "thing". Here, in the present invention, "having a perfluoropolyether structure" means having a group containing a perfluoropolyether bond.
When the said antifouling layer contains a perfluoropolyether structure, the surface free energy of the said antifouling layer can be reduced and it can be hard to get dirty. In addition, a structure in which an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a compound having a functional group that reacts with an alkoxy group of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure are condensation-polymerized, an adjacent perfluoropolyether It is believed that the structure sites are widely spaced apart and the perfluoropolyether structure sites are easy to move and have flexibility so as to make it even more difficult to stain and to make it easy to wipe off the attached stains.
The polycondensation product is a polycondensation product of an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a compound having a functional group that reacts with the alkoxy group of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure.
The compound having a functional group reactive with an alkoxy group can be used without particular limitation as long as it has a functional group reactive with an alkoxy group, and examples thereof include an alkoxy group, a carboxyl group, a hydroxyl group and an amino group The compound which has a sulfonic acid group etc. is mentioned. Among them, alkoxysilanes are preferable, and tetraalkoxysilanes are particularly preferable, from the viewpoint of improving the reactivity and the antifouling property.
Hereinafter, a tetraalkoxysilane is illustrated and demonstrated as a compound which has a functional group which reacts with an alkoxy group.

上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの縮重合物が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮重合物であることが、防汚性向上の観点から好ましい。
上記縮重合物が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとが縮重合した構造であると、隣接するパーフルオロポリエーテル構造部位の間隔が広く疎になり、該パーフルオロポリエーテル構造部位が動きやすく柔軟性を有することにより、滑落性が向上し、更に汚れを付き難くし、かつ、付いた汚れの拭き取りを容易にすることができると考えられる。また、上述の海島構造を形成しやすくすることができる。
なお、上記防汚層を占める上記縮重合物の割合は、60〜100質量%であることが好ましく、70〜100質量%であることがより好ましく、80〜100質量%であることが更に好ましい。
It is preferable from the viewpoint of antifouling property improvement that the condensation product of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure is a condensation product of an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a tetraalkoxysilane.
When the polycondensation product is a structure in which an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a tetraalkoxysilane are polycondensed, an interval between adjacent perfluoropolyether structural sites becomes wide and sparse, and the perfluoropolyether It is thought that, by having the structure part moveable and flexible, slipperiness can be improved, soiling can be further reduced, and wiping off of attached soil can be facilitated. In addition, the above-described sea-island structure can be easily formed.
The proportion of the condensation-polymerized material occupying the antifouling layer is preferably 60 to 100% by mass, more preferably 70 to 100% by mass, and still more preferably 80 to 100% by mass. .

(パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシラン)
前記縮重合物の原料として用いられるパーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランは、パーフルオロポリエーテル構造を有することにより、防汚層の表面自由エネルギーを低下させ、汚れを付き難くする。更に、隣接するパーフルオロポリエーテル構造部位の間隔が広く疎になり、該パーフルオロポリエーテル構造部位が動きやすく柔軟性を有することにより、更に汚れを付き難くし、かつ、付いた汚れの拭き取りを容易にすると考えられる。
上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとしては、例えば、下記一般式(1)乃至(4)で表される化合物が挙げられ、防汚性の観点から、下記一般式(1)で表される化合物が好ましい。
(Alkoxysilane having a perfluoropolyether structure)
The alkoxysilane which has a perfluoropolyether structure used as a raw material of the said condensation-polymerization thing reduces the surface free energy of an antifouling layer, and makes it hard to attach by having a perfluoropolyether structure. Furthermore, the spacing between adjacent perfluoropolyether structural sites is wide and sparse, and the perfluoropolyether structural sites are easy to move and have flexibility, thereby further reducing the possibility of soiling and wiping off the attached soil. It is considered to be easy.
Examples of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure include compounds represented by the following general formulas (1) to (4), and from the viewpoint of antifouling property, it is represented by the following general formula (1) Compounds are preferred.

(式中、Rは、炭素数1〜6のアルキル基である。但し、複数のRは同一でも異なっていてもよい。R〜R10は、それぞれ独立に、炭素数1〜12の2価の有機基を示す。Zはシロキサン結合を有する1〜10価のオルガノポリシロキサン基であり、Zはシロキサン結合を有する2〜10価のオルガノポリシロキサン基である。Qはパーフルオロポリエーテル結合を含む基である。Rfは、直鎖または分岐鎖構造のパーフルオロアルキル基である。nは1〜200の整数、mは1〜10の整数である。) (Wherein, R 2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. However, plural R 2 s may be the same or different. R 3 to R 10 each independently have 1 to 12 carbon atoms Z 1 is a 1 to 10 valent organopolysiloxane group having a siloxane bond, Z 2 is a 2 to 10 valent organopolysiloxane group having a siloxane bond, and Q is a peroxy group. Rf is a linear or branched perfluoroalkyl group, n is an integer of 1 to 200, and m is an integer of 1 to 10.

上記Rの炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられ、防汚性及び反応性の観点からメチル基、エチル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
上記R〜R10は、それぞれ独立に、炭素数1〜12、好ましくは炭素数3〜8の2価の有機基であり、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基(トリメチレン基、メチルエチレン基)、ブチレン基(テトラメチレン基、メチルプロピレン基)、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、又はこれらの基の2種以上の組み合わせ等が挙げられる。また、これらの基は、エーテル結合、アミド結合、エステル結合、及びビニル結合を含んでいてもよく、更に、酸素原子、窒素原子及びフッ素原子を含んでいてもよい。
As a C1-C6 alkyl group of said R < 2 >, a methyl group, an ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group is mentioned, for example Groups, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group and the like are mentioned, and in view of antifouling property and reactivity, methyl group and ethyl group are preferable, and methyl group is more preferable.
R 3 to R 10 each independently represent a divalent organic group having 1 to 12 carbon atoms, preferably 3 to 8 carbon atoms, and specifically, a methylene group, an ethylene group, a propylene group (trimethylene group , Methyl ethylene group), butylene group (tetramethylene group, methyl propylene group), alkylene group such as hexamethylene group, octamethylene group, arylene group such as phenylene group, or a combination of two or more of these groups. Be Also, these groups may contain an ether bond, an amide bond, an ester bond, and a vinyl bond, and may further contain an oxygen atom, a nitrogen atom and a fluorine atom.

上記Zのシロキサン結合を有する2〜10価のオルガノポリシロキサン基としては、例えば、以下の一般式(5−1)〜(5−12)で表される基が挙げられる。 The 2-10 divalent organopolysiloxane group having a siloxane bond in the Z 2, for example, groups represented by the following general formula (5-1) to (5-12).

上記一般式(5−1)〜(5−12)で表される基の中でも、本発明の効果である防汚性を得る観点から、一般式(5−1)、(5−2)、(5−3)、(5−4)、(5−7)で表される基が好ましい。   Among the groups represented by the above general formulas (5-1) to (5-12), from the viewpoint of obtaining the antifouling property which is the effect of the present invention, general formulas (5-1), (5-2), Groups represented by (5-3), (5-4) and (5-7) are preferred.

上記Qのパーフルオロポリエーテル結合を含む基としては、例えば、−CFO−、−CFCFO−、−CFCFCFO−、−CF(CF)CFO−、−OCFOCFCF−、−CFCFCFCFO−、−CFCF(CF)CFO−、−CFCFCFCFCFCFO−、−C(CFO−などが挙げられる。
中でも、防汚性の観点から、−CFCFO−、−CFCFCFO−、−CF(CF)CFO−、−OCFOCFCF−、−CFCF(CF)CFO−が好ましい。これらは、1種類のみでも2種類以上を含んでもよい。
The group containing a perfluoropolyether bond of the Q, for example, -CF 2 O -, - CF 2 CF 2 O -, - CF 2 CF 2 CF 2 O -, - CF (CF 3) CF 2 O- , -OCF 2 OCF 2 CF 2 - , - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 O -, - CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 CF 2 O- , -C (CF 3) 2 O- and the like.
Among them, from the viewpoint of antifouling property, -CF 2 CF 2 O -, - CF 2 CF 2 CF 2 O -, - CF (CF 3) CF 2 O -, - OCF 2 OCF 2 CF 2 -, - CF 2 CF (CF 3) CF 2 O- are preferred. These may include only one type or two or more types.

上記Rfは、直鎖または分岐鎖構造のパーフルオロアルキル基であり、本発明の効果を得る観点から、直鎖のパーフルオロアルキル基が好ましい。
直鎖のパーフルオロアルキル基としては、例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ヘプタフルオロプロピル基、ノナフルオロブチル基、ウンデカフルオロペンチル基、トリデカフルオロヘキシル基等が挙げられ、分岐鎖構造のパーフルオロアルキル基としては、1−(トリフルオロメチル)−1,2,2,2−テトラフルオロエチル基、1,1−ジ(トリフルオロメチル)−2,2,2−トリフルオロエチル基、2−(トリフルオロメチル)−1,1,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基などが挙げられる。
Rf is a linear or branched perfluoroalkyl group, and from the viewpoint of obtaining the effects of the present invention, a linear perfluoroalkyl group is preferable.
Examples of the linear perfluoroalkyl group include trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, heptafluoropropyl group, nonafluorobutyl group, undecafluoropentyl group, tridecafluorohexyl group, etc. As the perfluoroalkyl group of the structure, 1- (trifluoromethyl) -1,2,2,2-tetrafluoroethyl group, 1,1-di (trifluoromethyl) -2,2,2-trifluoroethyl And 2- (trifluoromethyl) -1,1,3,3,3-pentafluoropropyl and the like.

上記nは、1〜200の整数であり、防汚性の観点から、好ましくは2〜100、より好ましくは、3〜60である。nを1以上とすることで基材表面を十分に被覆することができ、防汚層表面の表面自由エネルギーが低下し、防汚性を向上させることができる。nを200以下とすることで、アルコキシシリル基(−Si(OR)の反応性を高めることができる。 The above n is an integer of 1 to 200, and preferably 2 to 100, more preferably 3 to 60 from the viewpoint of antifouling properties. By setting n to 1 or more, the substrate surface can be sufficiently coated, the surface free energy of the surface of the antifouling layer is reduced, and the antifouling property can be improved. By setting n to 200 or less, the reactivity of the alkoxysilyl group (—Si (OR 2 ) 3 ) can be enhanced.

上記mは、1〜10の整数であり、防汚性の観点から、好ましくは1〜7、より好ましくは、1〜5である。mを1以上とすることで滑り性が向上し、より高い防汚性が得られる。mを10以下とすることで、表面自由エネルギーの増大を抑制し、防汚性の低下を抑制できる。   The above m is an integer of 1 to 10, and preferably 1 to 7 and more preferably 1 to 5 from the viewpoint of antifouling properties. By setting m to 1 or more, slipperiness is improved, and higher stain resistance can be obtained. By setting m to 10 or less, an increase in surface free energy can be suppressed and a decrease in antifouling property can be suppressed.

上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランは、防汚性及び反応性の観点から、パーフルオロポリエーテル構造を有するトリメトキシシランであることが好ましい。
また、上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとしては、信越化学(株)製「X−71−195」、「KY−178」、「KY−164」、「KY−108」、「KP−911」、ダイキン工業(株)製「オプツールDSX」、「オプツールDSX−E」等が商業的に入手可能であり、生産性及び防汚性の観点から、「X−71−195」が好ましい。
The alkoxysilane having a perfluoropolyether structure is preferably trimethoxysilane having a perfluoropolyether structure from the viewpoint of antifouling property and reactivity.
Moreover, as an alkoxysilane which has the said perfluoropolyether structure, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product "X-71-195", "KY-178", "KY-164", "KY-108", "KP- “911”, Daikin Industries, Ltd. “Optool DSX”, “Optool DSX-E”, etc. are commercially available, and “X-71-195” is preferable from the viewpoint of productivity and antifouling property.

(テトラアルコキシシラン)
テトラアルコキシシランは、4つのアルコキシ基を有することから、上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとの反応性が高い。上記テトラアルコキシシランとしては、例えば、下記一般式(6)で表される化合物を用いることが好ましい。
(Tetraalkoxysilane)
Since tetraalkoxysilane has four alkoxy groups, it has high reactivity with the alkoxysilane having the above-mentioned perfluoropolyether structure. As the tetraalkoxysilane, for example, a compound represented by the following general formula (6) is preferably used.

(式中、Rは、炭素数1〜6のアルキル基である。但し、複数のRは同一でも異なっていてもよい。) (Wherein, R 1 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. However, plural R 1 s may be the same or different)

上記Rの炭素数1〜6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基等が挙げられる。中でも、防汚性及び反応性の観点からメチル基、エチル基が好ましく、具体的には、テトラメトキシシラン及びテトラエトキシシランから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。 The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of the R 1, for example, a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, an isopropyl group, n- butyl group, an isobutyl group, t- butyl group, n- pentyl group, isopentyl Groups, neopentyl group, n-hexyl group, isohexyl group and the like. Among them, a methyl group and an ethyl group are preferable from the viewpoint of antifouling property and reactivity, and specifically, at least one selected from tetramethoxysilane and tetraethoxysilane is preferable.

[基材]
本発明の部材に用いる基材としては、例えば、ガラス板、酸化アルミ板、スピン−オン−グラス(SOG)材料などの各種無機系材料、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂などの各種有機系樹脂材料、有機−無機複合材料などが挙げられる。なかでも、シランとの反応性の観点から、表面に水酸基を有するものが好ましく、また、材料の加工性、得られる部材の機械的強度、及び防汚層の形成しやすさなどの観点から、ガラス板又は有機−無機複合材料が好ましく、ガラス板がより好ましい。ガラス板は強度を向上させる目的から、化学的に強化をしてもよい。SOG材料としては、メチルシロキサンなどのアルキルシロキサン系材料や、ヒドロキシシルセスキオキサン系材料、シラザン系材料、シルセスキオキサン系材料などが挙げられ、耐久性などの点からシルセスキオキサン系材料が好ましい。
市販品のSOG材料としては、例えば層間絶縁膜用塗布材料「HSG」(商品名、日立化成(株)製)、東京応化工業(株)製のOCNシリーズなどが挙げられる。また市販品の有機−無機複合材料としては、UV照射により最表面が自発的に無機化する有機−無機複合材料(商品名「NH−1000G」、日本曹達(株)製)などが挙げられる。
なお、上記基材の形状は、平面構造であってもよいし、立体構造であってもよい。
[Base material]
As a base material used for the member of the present invention, for example, various inorganic materials such as glass plate, aluminum oxide plate, spin-on-glass (SOG) material, thermoplastic resin, thermosetting resin, ionizing radiation curable resin And various organic resin materials, organic-inorganic composite materials, and the like. Among them, from the viewpoint of reactivity with silane, those having a hydroxyl group on the surface are preferable, and from the viewpoint of the processability of the material, the mechanical strength of the member obtained, and the easiness of formation of the antifouling layer, etc. Glass plates or organic-inorganic composite materials are preferred, and glass plates are more preferred. The glass plate may be chemically strengthened in order to improve the strength. Examples of SOG materials include alkyl siloxane-based materials such as methyl siloxane, hydroxysilsesquioxane-based materials, silazane-based materials, silsesquioxane-based materials, etc. From the viewpoint of durability, etc., silsesquioxane-based materials Is preferred.
As a commercially available SOG material, for example, a coating material “HSG” (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), an OCN series manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd., etc. may be mentioned. Moreover, as organic-inorganic composite material of a commercial item, organic-inorganic composite material (brand name "NH-1000G", Nippon Soda Co., Ltd. product) etc. in which the outermost surface spontaneously mineralizes by UV irradiation are mentioned.
In addition, the shape of the said base material may be planar structure, and may be three-dimensional structure.

基材として用いられるガラス板の厚みは、特に制限はないが、光学特性や耐久性の観点から、好ましくは0.01〜100mm、より好ましくは0.02〜10mmである。また基材として用いられる樹脂フィルムの厚みは、強度及び光学特性の観点から、好ましくは1〜500μm、より好ましくは3〜300μmである。
基材の表面には、光学特性の向上のために低反射層を形成してもよい。低反射層はスパッタリング法等により無機化合物を複数層積層することで形成できる。また、基材や上記低反射層の表面には、接着性を向上させて使用環境下での長期の信頼性を向上させるために、アンカー剤又はプライマーと呼ばれる塗料の塗布や、接着層としての無機層の成膜を予め行ってもよい。無機層としてはシリコン系化合物が好ましく、SiOやSiOxが接着性や耐久性の観点からより好ましい。上記接着層は蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法、化学気相成長法といった方法を用いて成膜できる。また、これらの層の形成の有無にかかわらず、接着性を向上させるために、コロナ放電処理、酸化処理、プラズマ処理等の物理的な処理を行ってもよい。
また、ディスプレイ等として用いる観点から、上記基材の全光線透過率は85%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。基材の透過率は、JIS K7361−1(プラスチック−透明材料の全光線透過率の試験方法)に準拠する方法により測定することができる。
The thickness of the glass plate used as the substrate is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 100 mm, more preferably 0.02 to 10 mm from the viewpoint of optical properties and durability. The thickness of the resin film used as the substrate is preferably 1 to 500 μm, more preferably 3 to 300 μm, from the viewpoint of strength and optical properties.
A low reflection layer may be formed on the surface of the substrate to improve the optical properties. The low reflective layer can be formed by laminating a plurality of inorganic compounds by sputtering or the like. In addition, on the surface of the base material or the low reflection layer, coating as an anchor agent or a primer is applied, or as an adhesive layer, in order to improve adhesion and improve long-term reliability in the use environment. The inorganic layer may be formed in advance. As the inorganic layer, a silicon compound is preferable, and SiO 2 and SiO x are more preferable from the viewpoint of adhesiveness and durability. The adhesion layer can be formed by a method such as a vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a chemical vapor deposition method. Further, regardless of the formation of these layers, physical treatments such as corona discharge treatment, oxidation treatment, plasma treatment and the like may be performed in order to improve adhesion.
In addition, from the viewpoint of using as a display or the like, the total light transmittance of the base material is preferably 85% or more, and more preferably 90% or more. The transmittance of the substrate can be measured by a method in accordance with JIS K 7361-1 (Plastic-Test method of total light transmittance of transparent material).

[部材の製造方法]
次に、前述する部材の製造方法を説明する。
本発明の部材の製造方法は、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとを、有機溶媒と水と酸との混合溶媒中で加水分解、縮重合して得られた縮重合物を含む組成物を調製する工程(1)と、該組成物を該基材に塗布して防汚層を形成する工程(2)とを有する。
[Method of manufacturing member]
Next, the manufacturing method of the member mentioned above is demonstrated.
The method for producing a member of the present invention is a condensation product obtained by hydrolysis and condensation polymerization of an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a tetraalkoxysilane in a mixed solvent of an organic solvent, water and an acid And a step (2) of applying the composition to the substrate to form an antifouling layer.

(工程(1))
本工程においては、例えば、有機溶媒、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランを含む混合溶媒中に、水と酸とを混合、攪拌し、上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランを加水分解し、次いで縮重合することにより縮重合物を得る。
具体的には、上記縮重合物は、上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランのアルコキシ基、及び上記テトラアルコキシシランのアルコキシ基がそれぞれ加水分解してシラノール基を形成した後、該パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランが有するシラノール基と該テトラアルコキシシランが有するシラノール基とが縮重合することにより得られる。
(Step (1))
In this step, for example, water and an acid are mixed and stirred in a mixed solvent containing an organic solvent, an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure, and a tetraalkoxysilane, and the alkoxysilane having the above-mentioned perfluoropolyether structure is stirred. Hydrolysis of tetraalkoxysilane and subsequent condensation polymerization give a condensation product.
Specifically, after the alkoxy group of the alkoxysilane having the above-mentioned perfluoropolyether structure and the alkoxy group of the above-mentioned tetraalkoxysilane respectively hydrolyze to form a silanol group, the above-mentioned polycondensate can be said perfluoropoly It is obtained by condensation polymerization of a silanol group possessed by an alkoxysilane having an ether structure and a silanol group possessed by the tetraalkoxysilane.

加水分解および縮重合反応は、これらの反応が適切に起こる一定の雰囲気下で行うことが好ましい。具体的には、−25〜120℃の範囲で、0.1〜200時間程度行うことが好ましく、−10〜100℃で、0.5〜150時間程度行うことがより好ましく、0〜70℃で、1〜100時間程度行うことが更に好ましい。例えば、10〜60℃で、1〜50時間程度、20〜50℃で、2〜12時間程度である。反応温度及び反応時間を上記範囲内で行なうことにより、上述の海島構造を形成しやすくし、また、上述の条件(i)〜(iii)を満たしやすくする。   The hydrolysis and condensation reactions are preferably carried out under a constant atmosphere in which these reactions take place properly. Specifically, it is preferably performed in the range of −25 to 120 ° C. for about 0.1 to 200 hours, more preferably at about −10 to 100 ° C., for about 0.5 to 150 hours, 0 to 70 ° C. It is further preferable to carry out for about 1 to 100 hours. For example, at 10 to 60 ° C. for about 1 to 50 hours, at 20 to 50 ° C. for about 2 to 12 hours. By carrying out the reaction temperature and the reaction time within the above range, the above-mentioned sea-island structure is easily formed, and the above-mentioned conditions (i) to (iii) are easily satisfied.

上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシラン、テトラアルコキシシランとしては、それぞれ上述したものを用いることができる。
また、上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの重量平均分子量は、GPC測定により求めることができる。
上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランと、上記テトラアルコキシシランとの重量比は、好ましくは1:0.1〜10.0、より好ましくは1:0.15〜8.0、更に好ましくは1:0.2〜6.0である。上記範囲内とすることにより、防汚性を向上させることができる。また、上述の海島構造を形成しやすくし、また、上述の条件(i)〜(iii)を満たしやすくする。
As the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and the tetraalkoxysilane, those described above can be used.
Moreover, the weight average molecular weight of the alkoxysilane which has the said perfluoropolyether structure can be calculated | required by GPC measurement.
The weight ratio of the alkoxysilane having the perfluoropolyether structure to the tetraalkoxysilane is preferably 1: 0.1 to 10.0, more preferably 1: 0.15 to 8.0, still more preferably 1: 0.2 to 6.0. By setting it in the said range, antifouling property can be improved. Moreover, it makes it easy to form the above-mentioned sea-island structure, and makes it easy to satisfy above-mentioned conditions (i)-(iii).

有機溶媒としては、上記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランを溶解させる観点から、好ましくはフッ素系溶媒が用いられる。また、水との溶解性の観点から、フッ素系溶媒と両親媒性溶媒との混合有機溶媒であることが好ましい。
両親媒性溶媒としては、例えば、アルコール類、ケトン類等の水溶性の有機溶媒が好適に用いられる。上記アルコール類としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、ターシャリーブチルアルコール等が挙げられる。上記ケトン類としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。その他の水溶性の有機溶媒としては、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アセトニトリル、酢酸エチル等が用いられる。これらは単独又は2種以上混合して使用することができる。
From the viewpoint of dissolving the alkoxysilane having the above-mentioned perfluoropolyether structure, a fluorine-based solvent is preferably used as the organic solvent. From the viewpoint of solubility in water, a mixed organic solvent of a fluorine-based solvent and an amphiphilic solvent is preferable.
As the amphiphilic solvent, for example, water-soluble organic solvents such as alcohols and ketones are suitably used. As said alcohol, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, 2-butanol, 2-methyl- 1-propanol, tertiary butyl alcohol etc. are mentioned, for example. Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like. As another water-soluble organic solvent, tetrahydrofuran, dioxane, acetonitrile, ethyl acetate or the like is used. These can be used singly or in combination of two or more.

組成物中の有機溶媒の配合量は、好ましくは90.000〜99.999質量%、より好ましくは92.00〜99.99質量%、更に好ましくは95.0〜99.9質量%である。90.000質量%以上とすることで、混合溶媒中での反応を均一に進めると共に、該組成物から形成された防汚層を均一透明なものとすることができ、99.999質量%以下とすることで、基材表面に十分な防汚層を形成することができる。   The compounding amount of the organic solvent in the composition is preferably 90.000 to 99.999% by mass, more preferably 92.00 to 99.99% by mass, still more preferably 95.0 to 99.9% by mass. . By setting the content to 90.000% by mass or more, the reaction in the mixed solvent can be uniformly progressed, and the antifouling layer formed from the composition can be uniformly transparent, and 99.999% by mass or less By setting it as above, a sufficient antifouling layer can be formed on the substrate surface.

水としては、イオン交換水、蒸留水等が挙げられる。また、上記混合溶媒中に含有される水の配合量は、0.001質量%以上であれば、特に限定されないが、好ましくは0.001〜1.000質量%、より好ましくは0.005〜0.500質量%の割合で配合する。0.001質量%以上とすることで、上記加水分解が促進され、1.000質量%以下とすることで、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの沈殿を抑制することができる。   Examples of water include ion-exchanged water and distilled water. Moreover, the compounding quantity of water contained in the said mixed solvent will not be specifically limited if it is 0.001 mass% or more, Preferably 0.001-1.000 mass%, More preferably, it is 0.005- It mix | blends in the ratio of 0.500 mass%. By setting it as 0.001 mass% or more, the said hydrolysis is accelerated | stimulated and precipitation of the alkoxysilane which has a perfluoropolyether structure can be suppressed by setting it as 1.000 mass% or less.

酸としては、上記加水分解を促進する作用を有するものであれば特に限定されず、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、リン酸、コハク酸、酢酸、蟻酸、シュウ酸、クエン酸、安息香酸等が挙げられ、反応性や乾燥時の防汚層からの除去の観点から、塩酸が好ましい。また、上記混合溶媒中に含有される酸の配合量は、上記加水分解を促進させる観点から、好ましくは0.000001〜10.000000質量%、より好ましくは0.00001〜5.00000質量%、更に好ましくは0.0001〜1.0000質量%である。   The acid is not particularly limited as long as it has the above-mentioned action of promoting hydrolysis, and hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, boric acid, phosphoric acid, succinic acid, acetic acid, formic acid, oxalic acid, citric acid, benzoic acid and the like Hydrochloric acid is preferred from the viewpoint of reactivity and removal from the antifouling layer at the time of drying. Moreover, the compounding quantity of the acid contained in the said mixed solvent becomes like this. Preferably it is 0.000001-10.000000 mass%, More preferably 0.00001-5.00000 mass%, from a viewpoint of promoting the said hydrolysis. More preferably, it is 0.0001 to 1.0000 mass%.

上記組成物には、以上の各成分の他に、本発明の効果を阻害しない範囲で、この種の組成物に一般に配合される光酸発生剤や光塩基発生剤等を必要に応じて配合することができる。該光酸発生剤もしくは光塩基発生剤を配合することにより、より強固な防汚層を形成することができる。
また、上記組成物の固形分濃度は、好ましくは0.01〜15.00質量%、より好ましくは0.05〜10.00質量%、更に好ましくは0.1〜5.0質量%である。0.01質量%以上とすることで、防汚層の硬化を促進することができ、15.00質量%以下とすることで、防汚層の着色や防汚性の低下を抑制することができる。
In the above composition, in addition to the above components, a photoacid generator, a photobase generator and the like generally compounded in this type of composition may be added as needed, as long as the effects of the present invention are not impaired. can do. By incorporating the photoacid generator or the photobase generator, a stronger antifouling layer can be formed.
Moreover, solid content concentration of the said composition becomes like this. Preferably it is 0.01-15.00 mass%, More preferably, it is 0.05-10.00 mass%, More preferably, it is 0.1-5.0 mass% . By setting the content to 0.01% by mass or more, the curing of the antifouling layer can be promoted, and by setting the content to 15.00% by mass or less, the coloring of the antifouling layer and the reduction of the antifouling property can be suppressed. it can.

(工程(2))
上記工程(1)で調製した組成物を基材上に塗布して乾燥し、硬化させることにより防汚層を形成する。
上記組成物を塗布する方法は、所望の厚みに均一に塗布できる方法であればよく、従来公知の方法の中から適宜選択すればよい。例えば、グラビアコート法、ナイフコート法、ディップコート法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、スピンコート法、ロールコート法、カーテンコート法、ダイコート法、キャスティング法、バーコート法、エクストルージョンコート法等が挙げられる。
(Step (2))
The composition prepared in the above step (1) is applied onto a substrate, dried and cured to form an antifouling layer.
The method of applying the composition may be any method as long as it can uniformly apply a desired thickness, and may be appropriately selected from conventionally known methods. For example, a gravure coating method, a knife coating method, a dip coating method, a spray coating method, an air knife coating method, a spin coating method, a roll coating method, a curtain coating method, a die coating method, a casting method, a bar coating method, an extrusion coating method, etc. Can be mentioned.

上記組成物を塗布して形成した膜の乾燥処理の設定条件は、原料、溶媒や、雰囲気の温度や湿度によって変わるが、本発明の効果が得られるのに適した一定の雰囲気下にコントロールした状況で行うことが好ましい。例えば、通常、室温(25℃)〜300℃で、0.1〜48時間程度行うことが好ましく、25〜250℃で、0.2〜24時間程度行うことがより好ましい。これらの処理は1種類の雰囲気下で完結させてもよく、2種類以上の雰囲気下で段階的に処理してもよい。   Although the setting conditions of the drying process of the film formed by applying the composition described above vary depending on the raw material, the solvent, and the temperature and humidity of the atmosphere, they are controlled under a constant atmosphere suitable for obtaining the effects of the present invention It is preferable to do in the situation. For example, it is usually preferable to carry out at room temperature (25 ° C.) to 300 ° C. for about 0.1 to 48 hours, and more preferable at 25 to 250 ° C. for about 0.2 to 24 hours. These treatments may be completed under one atmosphere, or may be treated stepwise under two or more atmospheres.

[部材の評価]
防汚層は、従来、汚れを付き難くするために、水と油脂との接触角を大きくすることが検討されてきた。これに対して、本発明では、水と油脂との接触角を大きくするとともに、両者の滑落角を小さくすることで、高い滑落性が得られることにより、汚れを付き難く、かつ付いた汚れをふき取りやすくしている。
滑落性は、純水及びn−ヘキサデカンの滑落角を測定することで評価でき、該滑落角が小さいほど滑落性が良好である。滑落角は、測定対象物である部材の防汚層表面に、水平な状態で10μLの純水及び3μLのn−ヘキサデカンを滴下し、部材を徐々に傾斜させて、液滴が滑り始める傾斜角度(滑落角)を測定することにより求められる。測定装置としては、例えば、協和界面科学(株)製の接触角計「DM 500」を用いることができる。滑落角は、具体的には実施例に記載の方法により測定できる。
[Evaluation of members]
In the antifouling layer, in order to make it difficult to be soiled, it has been studied to increase the contact angle between water and fat and oil. On the other hand, in the present invention, by increasing the contact angle between water and fat and reducing the sliding angle between the two, high sliding property is obtained, so that it is difficult to get dirty and dirt that has been attached. It is easy to wipe off.
The sliding property can be evaluated by measuring the sliding angle of pure water and n-hexadecane, and the smaller the sliding angle, the better the sliding property. For the sliding angle, 10 μL of pure water and 3 μL of n-hexadecane are dropped in a horizontal state on the antifouling layer surface of the member to be measured, and the member is gradually inclined to make the droplet start to slip It is determined by measuring (slip angle). As a measuring device, for example, a contact angle meter “DM 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. can be used. The sliding angle can be measured specifically by the method described in the examples.

本発明の部材は、防汚層表面の純水の接触角が好ましくは95°以上であり、より好ましくは112°以上であり、更に好ましくは114°以上である。また、防汚層表面の純水の滑落角が好ましくは30°以下であり、より好ましくは15°以下であり、更に好ましくは8°未満である。
上記接触角が95°以上であると、防汚層が低い表面自由エネルギーを有していることを示しており、汚れを付き難くすることができる。また、上記滑落角が30°以下であると、防汚層表面の滑落性が向上し、さらに汚れを付き難くし、かつ、付いた汚れを拭き取りやすくすることができる。
本発明において、上記接触角を95°以上とすることができるのは、上記縮重合物が、パーフルオロポリエーテル構造部位を有することに起因すると考えられる。また、上記滑落角を30°以下とすることができるのは、上記縮重合物が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとが縮重合した構造であるため、隣接するパーフルオロポリエーテル構造部位の間隔が広く疎になり、該パーフルオロポリエーテル構造部位が動きやすく柔軟性を有することに起因すると考えられる。
なお、接触角は、接触角測定装置(例えば、協和界面科学(株)製の接触角計「DM 500」)を用いて、純水及びn−ヘキサデカンに対する接触角をθ/2法により測定することで求められる。接触角は、具体的には実施例に記載の方法により測定できる。
The member of the present invention preferably has a contact angle of pure water on the surface of the antifouling layer of 95 ° or more, more preferably 112 ° or more, and still more preferably 114 ° or more. The sliding angle of pure water on the surface of the antifouling layer is preferably 30 ° or less, more preferably 15 ° or less, and still more preferably less than 8 °.
When the contact angle is 95 ° or more, it is indicated that the antifouling layer has low surface free energy, and it is possible to make the soiling difficult. In addition, when the sliding angle is 30 ° or less, the sliding property of the surface of the antifouling layer is improved, and it is possible to make it difficult to stain and to easily wipe off the attached stain.
In the present invention, the reason why the contact angle can be 95 ° or more is considered to be due to the fact that the above-mentioned condensation-polymerized product has a perfluoropolyether structural site. Further, the sliding angle can be set to 30 ° or less because the condensation polymer is a structure in which an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a tetraalkoxysilane are condensation-polymerized. It is believed that the space between the polyether structural sites is wide and sparse, and the perfluoropolyether structural sites are easy to move and have flexibility.
The contact angle is measured by the θ / 2 method with respect to pure water and n-hexadecane using a contact angle measurement device (for example, contact angle meter “DM 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). It is determined by The contact angle can be measured specifically by the method described in the examples.

また、本発明の部材は、防汚層表面のn−ヘキサデカンの接触角が好ましくは50°以上であり、より好ましくは55°以上であり、更に好ましくは60°以上である。また、防汚層表面のn−ヘキサデカンの滑落角が好ましくは15°以下であり、より好ましくは10°以下であり、更に好ましくは6°以下である。   In the member of the present invention, the contact angle of n-hexadecane on the surface of the antifouling layer is preferably 50 ° or more, more preferably 55 ° or more, and still more preferably 60 ° or more. The sliding angle of n-hexadecane on the surface of the antifouling layer is preferably 15 ° or less, more preferably 10 ° or less, and still more preferably 6 ° or less.

本発明者らは、防汚層がパーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮重合物を含むことにより、防汚層表面と、指や拭き取りに用いる布等との摩擦係数を小さくし、滑り性を向上させることを見出した。本発明の部材は、水と油脂との接触角を大きくすることにより防汚層の表面自由エネルギーを低下させ、水と油脂との滑落角を小さくすることにより高い滑落性が得られることに加え、高い滑り性が得られることにより、上記防汚層表面に対し、更に汚れを付き難くし(指紋付着量が少ない)、かつ付いた汚れをふき取りやすくすること(指紋拭取性が良好)ができる。
このように、本発明の部材が、従来の防汚部材では得られなかった極めて優れた防汚性を有するのは、上記縮重合物が有する隣接するパーフルオロポリエーテル構造部位の間隔が広く疎になり、該パーフルオロポリエーテル構造部位が動きやすく柔軟性を有することに起因すると考えられる。
特に、タッチパネル等のような指でスライドさせて用いる表面の防汚性を得るには、上記滑り性の向上は重要である。
なお、本発明において「滑り性」とは、部材の防汚層表面の滑らかさを表す指標である。滑り性は、具体的には実施例に記載の方法により評価することができる。
The inventors of the present invention found that the antifouling layer contains a condensation polymer of alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and tetraalkoxysilane, so that the coefficient of friction between the surface of the antifouling layer and the cloth used for fingers and wiping etc. Was found to be smaller and to improve the slipperiness. The member of the present invention reduces the surface free energy of the antifouling layer by increasing the contact angle between water and fat and oil, and in addition to the fact that high slipping property is obtained by reducing the sliding angle between water and fat and oil. By obtaining high slipperiness, it is more difficult for the surface of the antifouling layer to be soiled (with less fingerprint adhesion) and easier to wipe off the soiled with it (fingerprint wiping performance is good). it can.
As described above, the member of the present invention has extremely excellent antifouling property which can not be obtained by the conventional antifouling member, because the interval between adjacent perfluoropolyether structural sites possessed by the above-mentioned polycondensation product is wide and sparse. It is believed that this results from the fact that the perfluoropolyether structural moiety is flexible and flexible.
In particular, in order to obtain the antifouling property of the surface used by sliding with a finger such as a touch panel, the improvement of the above-mentioned slipperiness is important.
In the present invention, “slip” is an index representing the smoothness of the surface of the antifouling layer of a member. The slipperiness can be evaluated specifically by the method described in the examples.

本発明の部材は、防汚性に優れるため、手で触れた際に表面に指紋、皮脂、汗などの汚れが付着しやすいもの、例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機・無機ELディスプレイ、電子ペーパー、VFD、EPDなどの画像表示装置、タッチパネル、携帯電話、音楽プレーヤーなどの携帯用電子機器、CD、DVD、ブルーレイディスクなどの光記録媒体、自動車、電車、航空機などの窓ガラス、外壁用建材、壁紙等の内壁、家電、車載パネル等の表面材、燃料電池、バイオチップ、水溶性のインクジェットノズル及びナノインプリント用金型として好適に用いられる。   The member of the present invention is excellent in anti-staining property, and therefore, when it is touched by hand, stains such as fingerprints, sebum and sweat are easily attached to the surface, for example, liquid crystal display, plasma display, organic / inorganic EL display, electronic Paper, image display devices such as VFDs and EPDs, touch panels, portable electronic devices such as mobile phones and music players, optical recording media such as CDs, DVDs and Blu-ray discs, window glass such as cars, trains and aircrafts, building materials for outer walls It is suitably used as an inner wall such as wallpaper, a surface material such as household appliances and in-vehicle panels, a fuel cell, a biochip, a water-soluble inkjet nozzle and a mold for nanoimprinting.

<タッチパネル・画像表示装置>
本発明のタッチパネルは、上記部材を備えるものである。
タッチパネルとしては、静電容量式タッチパネル、抵抗膜式タッチパネル、光学式タッチパネル、超音波式タッチパネル及び電磁誘導式タッチパネル等が挙げられる。
本発明のタッチパネルは、例えば、本発明の部材を表面材として備えた各種画像表示装置に使用することができる。なお、上記部材は、各種画像表示装置の画像表示部表面に用いる防汚性フィルムとして好適に用いることができる。
<Touch panel / image display device>
The touch panel of the present invention is provided with the above-mentioned member.
Examples of the touch panel include a capacitive touch panel, a resistive touch panel, an optical touch panel, an ultrasonic touch panel, and an electromagnetic induction touch panel.
The touch panel of the present invention can be used, for example, in various image display devices provided with the member of the present invention as a surface material. In addition, the said member can be used suitably as an antifouling film used for the image display part surface of various image display apparatuses.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、実施例に記載の形態に限定されるものではない。
実施例及び比較例の部材の評価は以下のようにして行った。
Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the form as described in an Example.
Evaluation of the member of an Example and a comparative example was performed as follows.

(1)防汚層表面の形状
<H50%、半値半幅、1/3幅、1/10幅>
島津製作所製の原子間力顕微鏡(Atomic Force Microscope;AFM)SPM‐9600を用い、ソフト:SPMマネージャーにおけるOn‐Line(測定)モード時に、実施例及び比較例で得られた各部材の防汚層表面の形状を測定し、高さ分布のヒストグラムデータを得た。その後、Off‐Line(解析)モードを用いて、傾き補正処理を実施し、高さ:0nmを黒色、高さ:25nm以上を白色とした場合の諧調画像を得た(縦:512×横:512=262144pixel)。その画像についてPhotoshop(登録商標)を用いて画像解析を行った。各画像の各pixelの濃淡を256諧調(黒色:0、白色:255)とした場合の高さ分布のヒストグラムデータを得(1区間0.098nm)、H50%、海側の半値半幅(H−H1/2L)、島側の半値半幅(H1/2H−H)、海側の1/3幅(H−H1/3L)、海側の1/10幅(H−H1/10L)、島側の1/3幅(H1/3H−H)、及び島側の1/10幅(H1/10H−H)を算出した。結果を表1に示す。なお、図3〜6は実施例1〜3、及び比較例1の高さ分布のヒストグラムデータである。
(AFM測定条件)
測定モード:位相
走査範囲:10μm×10μm、
走査速度:0.8〜1Hz
画素数:512×512
使用したカンチレバー:ナノワールド社製NCHR(共鳴周波数:320kHz、ばね定数42N/m)
(AFM解析条件)
傾き補正:ラインフィット
<海島構造中の島部分の割合>
海島構造の島部分の割合は、防汚層表面の形状をAFMで測定して防汚層表面の高さデータの平均値を算出した後、[平均値以上の高さを有する測定点の数×100/全測定の数]により算出し、これを20点測定し、測定した20点の平均で算出した。但し、高さ25nm以上のデータは、異物として計算から除外した。結果を表1に示す。
<変曲点の数>
50%を算出する際に用いた高さ分布のヒストグラムデータを利用して、頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側の高さ分布曲線の変曲点の数を算出した。具体的には、1区間0.098nmで取得したデータを5区間ごとに平均化したデータに基づき高さ分布のヒストグラムデータを再取得し、該再取得したヒストグラムデータにより、頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側の高さ分布曲線の変曲点の数を算出した。
(1) Shape of antifouling layer surface <H 50% , half width half width, 1/3 width, 1/10 width>
Soft: Using an atomic force microscope (AFM) SPM-9600 manufactured by Shimadzu Corporation, software: Antifouling layer of each member obtained in Examples and Comparative Examples in On-Line (measurement) mode in SPM manager The shape of the surface was measured to obtain histogram data of height distribution. After that, inclination correction processing was performed using the off-line (analysis) mode to obtain a gray scale image when height: 0 nm is black and height: 25 nm or more is white (vertical: 512 × horizontal: 512 = 262144 pixels). The image was subjected to image analysis using Photoshop (registered trademark). Histogram data of height distribution is obtained (1 interval 0.098 nm) when the density of each pixel of each image is 256 tones (black: 0, white: 255), H 50% , half width at half of the sea side (H −H 1 / 2L ), half width at half half of the island (H 1/2 H − H), 1/3 width at the sea side (H−H 1/3 L ), 1/10 width at the sea side (H−H 1 / 10L), 1/3 the width of the island-side (H 1 / 3H -H), and were calculated island side 1/10 width (H 1 / 10H -H). The results are shown in Table 1. 3 to 6 are histogram data of height distribution of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1.
(AFM measurement conditions)
Measurement mode: Phase scanning range: 10 μm × 10 μm,
Scanning speed: 0.8 to 1 Hz
Number of pixels: 512 × 512
Used cantilever: Nano World NCHR (resonance frequency: 320 kHz, spring constant 42 N / m)
(AFM analysis conditions)
Inclination correction: line fit <proportion of island part in sea-island structure>
The ratio of islands in the sea-island structure is as follows: After calculating the average value of height data of the surface of the antifouling layer by measuring the shape of the surface of the antifouling layer by AFM, [the number of measurement points having a height greater than the average Calculated by × 100 / number of all measurements], 20 points were measured, and the average of the measured 20 points was calculated. However, data with a height of 25 nm or more was excluded from the calculation as foreign matter. The results are shown in Table 1.
<Number of inflection points>
The number of inflection points of the height distribution curve lower than the height H indicating the peak value of frequency was calculated using the histogram data of the height distribution used when calculating H 50% . Specifically, histogram data of height distribution is reacquired based on data obtained by averaging data acquired in one interval 0.098 nm every five intervals, and the reacquired histogram data indicates a peak value of frequency. The number of inflection points of the height distribution curve on the side lower than the height H was calculated.

<SRa、SRsk、SRz>
白色干渉顕微鏡(New View7300、Zygo社製)を用いて、実施例及び比較例で得られた各部材の防汚層表面の形状の測定・解析を行った。その結果を表1に示す。
なお、測定・解析ソフトにはMetro Pro Version 9.0.10 64−bitのMicroscope Applicationを用いた。
(測定条件)
対物レンズ:100倍
Zoom:2倍
測定領域:50μm×50μm
解像度(1点当たりの間隔):0.57μm
(解析条件)
Removed:Plane
Filter:OFF
FilterType:OFF
Low wavelength:OFF
High wavelength:OFF
Remove spikes:OFF
Spike Height(xRMS):OFF
(2)接触角の測定
協和界面科学(株)製の接触角計「DM 500」を用いて、純水及びn−ヘキサデカンの接触角を測定した。部材の防汚層表面に1.5μLの純水を滴下し、着滴1秒後に、θ/2法に従って、滴下した液滴の左右端点と頂点を結ぶ直線の、固体表面に対する角度から接触角を算出した。5回測定した平均値を、接触角の値とした。なお、結果を表2に示す。
(3)表面自由エネルギー
上記接触角の測定結果から、以下の基準で表面自由エネルギーを評価した。接触角が大きいほど、表面自由エネルギーが低く優れることを示す。なお、結果を表2に示す。
◎:純水110°以上、かつn−ヘキサデカン60°以上
○:純水110°未満95°以上、かつn−ヘキサデカン60°未満50°以上
×:純水95°未満もしくはn−ヘキサデカン50°未満
(4)滑落角の測定
協和界面科学(株)製の接触角計「DM 500」を用いて、純水及びn−ヘキサデカンの滑落角を測定した。部材を水平に配置し、該部材の防汚層表面に10μLの純水、及び3μLのn−ヘキサデカンをそれぞれ滴下し、部材を徐々に傾斜させて、液滴が滑り始める傾斜角度(滑落角)を測定した。5回測定した平均値を、滑落角の値とした。なお、結果を表2に示す。
(5)滑落性
上記滑落角の測定結果から、以下の基準で滑落性を評価した。滑落角が小さいほど、滑落性に優れることを示す。なお、結果を表2に示す。
◎:純水15°未満、かつn−ヘキサデカン10°未満
○:純水15°以上30°以下、もしくはn−ヘキサデカン10°以上15°以下
×:純水30°超もしくはn−ヘキサデカン15°超
(6)滑り性の評価
被験者10名が、実施例1〜3および比較例1で作製した各部材の防汚層表面に指を接触させて、その指を防汚層表面と平行に横方向に往復移動させた(スマートフォンでスライド操作をする様な動き)。その際の指と防汚層表面との摩擦による触感を下記評価基準により判定し、被験者10名の平均値を求めた。この平均値を下記判定基準に従って判定した。なお、結果を表2に示す。
<評価基準>
5点:常に滑らか
3点:滑らか
0点:悪い
<判定基準>
○:4.4点以上
△:2.1点以上4.4点未満
×:2.1点未満
(7)指紋付着
シリコーン樹脂版(10mmφ×30mmの円柱状)に人工指紋液(伊勢久(株)製、JIS C9606の付属書4に準拠)を付着させたものを部材の防汚層表面に押し付けて指紋を付着させた。指紋の付着状態を目視観察し、以下の基準で評価した。なお、結果を表2に示す。
◎:指紋を強く弾いており、付着量が非常に少ない
○:指紋を弾いており、付着量が少ない
△:指紋を弾くが、付着する
×:指紋が広く付着する
(8)指紋拭取性
シリコーン樹脂版(10mmφ×30mmの円柱状)に人工指紋液(伊勢久(株)製、JIS C9606の付属書4に準拠)を付着させたものを部材の防汚層表面に押し付けて指紋を付着させた。付着させた指紋を旭化成(株)製 ベンコットンで拭取り、指紋の残り跡を目視観察し、以下の基準で評価した。なお、結果を表2に示す。
◎:3回までの拭取りで、指紋の付着跡が完全に見えない
○:4〜7回の拭取りで、指紋の付着跡が完全に見えない
△:8回〜10回の拭取りで、指紋の付着跡が完全に見えない
×:10回の拭取り後に指紋の拭き取り跡がはっきりと視認できる
<SRa, SRsk, SRz>
The measurement and analysis of the shape of the antifouling layer surface of each member obtained in Examples and Comparative Examples were performed using a white interference microscope (New View 7300, manufactured by Zygo). The results are shown in Table 1.
In addition, Microscope Application of Metro Pro Version 9.0.10 64-bit was used for measurement and analysis software.
(Measurement condition)
Objective lens: 100 × Zoom: 2 × Measurement area: 50 μm × 50 μm
Resolution (spacing per point): 0.57 μm
(Analysis conditions)
Removed: Plane
Filter: OFF
FilterType: OFF
Low wavelength: OFF
High wavelength: OFF
Remove spikes: OFF
Spike Height (xRMS): OFF
(2) Measurement of Contact Angle The contact angle of pure water and n-hexadecane was measured using a contact angle meter “DM 500” manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. 1.5 μL of pure water is dropped on the surface of the antifouling layer of the member, and one second after droplet deposition, the contact angle from the angle to the solid surface of the straight line connecting the left and right end points of the dropped droplet and the vertex according to the θ / 2 method Was calculated. The average value measured five times was taken as the value of the contact angle. The results are shown in Table 2.
(3) Surface Free Energy From the measurement results of the contact angle, the surface free energy was evaluated according to the following criteria. The larger the contact angle, the lower the surface free energy, and the better. The results are shown in Table 2.
:: pure water 110 ° or more and n-hexadecane 60 ° or more ○: pure water 110 ° to 95 ° or more and n-hexadecane 60 ° to 50 ° or more x: pure water 95 ° or n-hexadecane 50 ° (4) Measurement of sliding angle The sliding angle of pure water and n-hexadecane was measured using a contact angle meter "DM 500" manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The member is placed horizontally, 10 μL of pure water and 3 μL of n-hexadecane are dropped respectively on the antifouling layer surface of the member, the member is gradually inclined, and the inclination angle at which the droplet starts to slip (slip angle) Was measured. The average value measured five times was taken as the value of the sliding angle. The results are shown in Table 2.
(5) Sliding property From the measurement result of the said sliding angle, sliding property was evaluated by the following references | standards. The smaller the sliding angle, the better the sliding property. The results are shown in Table 2.
:: less than 15 ° of pure water and less than 10 ° of n-hexadecane ○: more than 15 ° to 30 ° of pure water, or 10 ° to 15 ° of n-hexadecane x: more than 30 ° for pure water or more than 15 ° of n-hexadecane (6) Evaluation of slipperiness Ten test subjects have their fingers in contact with the surface of the antifouling layer of each member prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, and the finger is in the lateral direction parallel to the surface of the antifouling layer. Reciprocated (moving like sliding on a smartphone). The tactile sensation due to the friction between the finger and the antifouling layer surface at that time was judged according to the following evaluation criteria, and the average value of 10 subjects was determined. This average value was judged according to the following judgment standard. The results are shown in Table 2.
<Evaluation criteria>
5 points: always smooth 3 points: smooth 0 points: bad <criteria>
○: 4.4 points or more Δ: 2.1 points or more and less than 4.4 points ×: 2.1 points or less (7) Fingerprint attachment Artificial fingerprint liquid (Isehisa (stock) on a silicone resin plate (10 mmφ × 30 mm column shape) Made to adhere to JIS C9606 Annex 4) pressed onto the surface of the antifouling layer of the member to adhere a fingerprint. The adhesion state of the fingerprint was visually observed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
:: Strongly repels fingerprints and has a very small amount of adhesion ○: Repels fingerprints and has a small amount of adhesion Δ: Repel fingerprints but adheres x: Fingerprints are widely attached (8) Fingerprint wipeability A fingerprint obtained by attaching an artificial fingerprint liquid (made by Isehisa Co., Ltd., JIS C9606 Annex 4) to a silicone resin plate (10 mmφ × 30 mm column shape) is pressed against the surface of the antifouling layer of the member The The attached fingerprints were wiped off with Ben Cotton, manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd., and the remaining traces of the fingerprints were visually observed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
:: up to 3 times of wiping, fingerprint adhesion mark not completely visible ○: 4 to 7 times wiping, fingerprint adhesion mark not completely visible Δ: 8 to 10 times wiping , The fingerprint marks are not completely visible. ×: The fingerprint marks are clearly visible after 10 wipes.

実施例1
(組成物の調製)
フッ素系有機溶媒(3M製、商品名:Novec 7300)20.2gと、両親媒性溶媒(関東化学(株)製、商品名:2−プロパノール)3.5gと、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシラン溶液(信越化学工業(株)製、商品名「X−71−195」、固形分20%)0.75gと、テトラアルコキシシラン(東京化成工業(株)製、商品名:オルトけい酸テトラメチル)0.051gとを混合した混合溶液中に、水3.8mgと、1M 塩酸22.4mgとを添加し、25℃で3時間攪拌し、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮重合物を含む組成物1を得た。
(部材の製造)
ガラス基板(日本電気硝子(株)製、商品名:OA−10G、厚さ700μm)上にスピンコーターを用いて、上記組成物1を、回転速度3000回転/minにて塗布し、塗膜を形成した。該塗膜を室温(25℃)で12時間乾燥し、溶剤を除去し、硬化させ、平均膜厚10nm(塗布量からの推定値)の部材を得た。
Example 1
(Preparation of composition)
20.2 g of a fluorine-based organic solvent (3M, trade name: Novec 7300), 3.5 g of an amphiphilic solvent (Kanto Chemical Co., Ltd., trade name: 2-propanol), and a perfluoropolyether structure Alkoxysilane solution (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. product name, "X-71-195", solid content 20%) 0.75 g and tetraalkoxysilane (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. product name, trade name: orthosilic acid In a mixed solution of 0.051 g of tetramethyl), 3.8 mg of water and 22.4 mg of 1 M hydrochloric acid are added, and the mixture is stirred at 25 ° C. for 3 hours, and an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and tetra Composition 1 containing a condensation polymer with an alkoxysilane was obtained.
(Manufacturing of members)
The composition 1 is coated on a glass substrate (manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd., trade name: OA-10G, thickness 700 μm) using a spin coater at a rotational speed of 3000 rpm, and a coating is applied. It formed. The coated film was dried at room temperature (25 ° C.) for 12 hours, the solvent was removed, and cured to obtain a member having an average film thickness of 10 nm (estimated value from the amount of application).

実施例2
フッ素系有機溶媒(3M製、商品名:Novec 7300)を28.1g、両親媒性溶媒(関東化学(株)製、商品名:2−プロパノール)を4.8g、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシラン溶液(信越化学工業(株)製、商品名「X−71−195」、固形分20%)を0.15g、テトラアルコキシシラン(東京化成工業(株)製、商品名:オルトけい酸テトラメチル)を0.076g、水5.9mg、1M 塩酸31.1mg用いた以外は実施例1と同様にして部材を得た。
得られた部材の防汚層表面のAFM観察画像を図1に示す。AFM観察画像を分析したところ、該防汚層表面の形状は、直径250〜500nm程度、高さ10〜20nm程度の不連続な突起状の構造がみられる海島構造であった。
Example 2
28.1 g of a fluorine-based organic solvent (3M, trade name: Novec 7300), 4.8 g of an amphiphilic solvent (Kanto Chemical Co., Ltd., trade name: 2-propanol), having a perfluoropolyether structure 0.15 g of an alkoxysilane solution (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “X-71-195, solid content 20%), tetraalkoxysilane (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., trade name: orthosilicic acid) A member was obtained in the same manner as Example 1, except that 0.076 g of tetramethyl), 5.9 mg of water, and 31.1 mg of 1 M hydrochloric acid were used.
An AFM observation image of the surface of the antifouling layer of the obtained member is shown in FIG. When the AFM observation image was analyzed, the shape of the surface of the antifouling layer was a sea-island structure in which a discontinuous projection-like structure having a diameter of about 250 to 500 nm and a height of about 10 to 20 nm was observed.

実施例3
混合溶液の攪拌時間を24時間に変更した以外は、実施例2と同様にして部材を得た。
Example 3
A member was obtained in the same manner as Example 2, except that the stirring time of the mixed solution was changed to 24 hours.

比較例1
混合溶液の攪拌時間を168時間に変更した以外は、実施例2と同様にして部材を得た。
Comparative Example 1
A member was obtained in the same manner as Example 2, except that the stirring time of the mixed solution was changed to 168 hours.

(結果のまとめ)
表2に示すように、防汚層がパーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有する海島構造からなり、H50%が12.0nm以下である実施例1〜3では、純水の接触角が112〜116°、n−ヘキサデカンの接触角が66〜67°であり、いずれも表面自由エネルギーが低く優れていた。また、純水の滑落角が3〜20°、n−ヘキサデカンの滑落角が2〜4°であり、いずれも滑落性が良好であり、更に、滑り性の評価も高かった。これらの結果から、実施例1〜3の部材は、いずれも指紋が付着し難く、指紋の拭取性に優れていることがわかった。
一方、H50%が13.6nmである比較例1では、表面自由エネルギーが実施例と比較して高く、滑落性の評価が悪かった。また、実施例と比較して指紋付着及び指紋拭取性の評価が劣っていた。
(Summary of results)
As shown in Table 2, in Examples 1 to 3 in which the antifouling layer has a sea-island structure having a perfluoro structure and a siloxane structure, and H 50% is 12.0 nm or less, the contact angle of pure water is 112 to The contact angle of 116 ° and n-hexadecane was 66 to 67 °, and both had low surface free energy and were excellent. In addition, the sliding angle of pure water is 3 to 20 °, and the sliding angle of n-hexadecane is 2 to 4 °, and the sliding property is good, and the evaluation of the sliding property is also high. From these results, it was found that the members of Examples 1 to 3 were all difficult to attach a fingerprint, and were excellent in the wipeability of the fingerprint.
On the other hand, in Comparative Example 1 in which H 50% was 13.6 nm, the surface free energy was high as compared with the example, and the evaluation of the slippage was poor. Moreover, compared with the Example, evaluation of fingerprint adhesion and fingerprint wipeability was inferior.

本発明の部材は、防汚性に優れるため、特にタッチパネルディスプレイを有する携帯用電子機器に好適に使用することができる。   Since the member of the present invention is excellent in antifouling property, it can be suitably used particularly for a portable electronic device having a touch panel display.

Claims (12)

基材上に防汚層を形成してなる部材であって、該防汚層は、パーフルオロ構造及びシロキサン構造を含有する海島構造からなり、該防汚層表面の高さ分布曲線において、全高さデータにおける各高さの割合を高さの低い側から順に累積した際に、累積百分率が50%に到達する高さH50%が12.0nm以下である、部材。 A member having an antifouling layer formed on a substrate, wherein the antifouling layer has a sea-island structure containing a perfluoro structure and a siloxane structure, and the height distribution curve of the surface of the antifouling layer has an overall height The height H 50% at which the cumulative percentage reaches 50% is 12.0 nm or less when the ratio of each height in the height data is accumulated in order from the lower side of the height. 前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHよりも低い側における前記高さ分布曲線の変曲点が1個である、請求項1に記載の部材。   The member according to claim 1, wherein the height distribution curve has one inflection point on the side lower than the height H indicating the peak value of the frequency of the height distribution curve. 前記高さ分布曲線のピーク値を示す高さHと、前記高さ分布曲線のピーク値の1/2を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/2Lとが、下記式(I)の関係を満たす、請求項1又は2に記載の部材。
H−H1/2L≦2.5nm (I)
The height H indicating the peak value of the height distribution curve and the height H 1 / 2L on the lower side of the height among the heights indicating half the peak value of the height distribution curve are represented by the following formulas ( The member according to claim 1 or 2, which satisfies the relationship of I).
H−H 1 / 2L ≦ 2.5 nm (I)
前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/2を示す高さのうち標高が高い側の高さH1/2Hとが、下記式(II)の関係を満たす、請求項1〜3のいずれか一項に記載の部材。
1/2H−H≦3.0nm (II)
The height H indicating the peak value of the frequency of the height distribution curve, and the height H 1 / 2H on the high elevation side of the height indicating half the peak value of the frequency of the height distribution curve The member as described in any one of Claims 1-3 which satisfy | fills the relationship of following formula (II).
H 1/2 H- H ≦ 3.0 nm (II)
前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/3を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/3Lとが、下記式(III)の関係を満たす、請求項1〜4のいずれか一項に記載の部材。
H−H1/3L≦3.0nm (III)
The height H indicating the peak value of the frequency of the height distribution curve, and the height H 1/3 L on the lower side of the height among the heights indicating 1/3 of the peak value of the frequency of the height distribution curve The member according to any one of claims 1 to 4, which satisfies the following formula (III).
H-H 1 / 3L ≦ 3.0 nm (III)
前記高さ分布曲線の頻度のピーク値を示す高さHと、該高さ分布曲線の頻度のピーク値の1/10を示す高さのうち標高が低い側の高さH1/10Lとが、下記式(IV)の関係を満たす、請求項1〜5のいずれか一項に記載の部材。
H−H1/10L≦10.0nm (IV)
The height H indicating the peak value of the frequency of the height distribution curve, and the height H 1/10 L on the lower side of the height among the heights indicating 1/10 of the peak value of the frequency of the height distribution curve The member according to any one of claims 1 to 5, which satisfies the following formula (IV).
H-H 1/10 L ≦ 10.0 nm (IV)
前記海島構造中の島部分の割合が20〜50%である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の部材。   The member according to any one of claims 1 to 6, wherein a ratio of island portions in the sea-island structure is 20 to 50%. 前記パーフルオロ構造及びシロキサン構造が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの縮重合物である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の部材。   The member according to any one of claims 1 to 7, wherein the perfluoro structure and the siloxane structure are condensation polymers of alkoxysilanes having a perfluoropolyether structure. 前記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランの縮重合物が、パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮重合物である、請求項8に記載の部材。   The member according to claim 8, wherein the condensation polymer of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure is a condensation polymer of an alkoxysilane having a perfluoropolyether structure and a tetraalkoxysilane. 前記パーフルオロポリエーテル構造を有するアルコキシシランと前記テトラアルコキシシランとの重量比が、1:0.1〜10.0である請求項9に記載の部材。 The member according to claim 9, wherein a weight ratio of the alkoxysilane having a perfluoropolyether structure to the tetraalkoxysilane is 1: 0.1 to 10.0. 請求項1〜10のいずれか一項に記載の部材を備えたタッチパネル。 A touch panel comprising the member according to any one of claims 1 to 10 . 請求項11に記載のタッチパネルを備えた画像表示装置。 An image display device comprising the touch panel according to claim 11 .
JP2015039519A 2015-02-27 2015-02-27 Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel Active JP6503788B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015039519A JP6503788B2 (en) 2015-02-27 2015-02-27 Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015039519A JP6503788B2 (en) 2015-02-27 2015-02-27 Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016159497A JP2016159497A (en) 2016-09-05
JP6503788B2 true JP6503788B2 (en) 2019-04-24

Family

ID=56843897

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015039519A Active JP6503788B2 (en) 2015-02-27 2015-02-27 Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6503788B2 (en)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3787988B2 (en) * 1997-10-24 2006-06-21 ソニー株式会社 Antireflection filter and character image display device using the antireflection filter
JP2001228302A (en) * 1999-12-08 2001-08-24 Toray Ind Inc Optical article
JP3702944B2 (en) * 2000-10-16 2005-10-05 信越化学工業株式会社 Perfluoropolyether-modified aminosilane, surface treatment agent, and article on which a cured film of the aminosilane is formed
US6716534B2 (en) * 2001-11-08 2004-04-06 3M Innovative Properties Company Coating composition comprising a fluorochemical polyether silane partial condensate and use thereof
US7803894B2 (en) * 2003-12-05 2010-09-28 3M Innovatie Properties Company Coating compositions with perfluoropolyetherisocyanate derived silane and alkoxysilanes
JP4281553B2 (en) * 2003-12-26 2009-06-17 ソニー株式会社 Method for producing antifouling hard coat and method for producing optical disk
JP4325399B2 (en) * 2003-12-26 2009-09-02 ソニー株式会社 Antifouling hard coat and method for producing the same, antifouling substrate, antifouling conductive substrate, touch panel, and display device
JP4580774B2 (en) * 2004-02-16 2010-11-17 富士フイルム株式会社 Antireflection film, polarizing plate using the same, and display device using them
JP2006030740A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Fuji Photo Film Co Ltd Anti-reflection film, polarizer using it and image display apparatus using them, and method for manufacturing the same
JP2007011033A (en) * 2005-06-30 2007-01-18 Fujifilm Holdings Corp Antireflection film, polarizing plate using the same and display device
JP4761057B2 (en) * 2006-05-01 2011-08-31 信越化学工業株式会社 SUBSTRATE HAVING COMPOSITE HARD COAT LAYER WITH ANTIFOIDING COATING AGENT FIXED TO HARD COATING LAYER
JP6168825B2 (en) * 2013-04-11 2017-07-26 キヤノン株式会社 COATING MATERIAL, COATING AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME, INK JET HEAD
JP6784023B2 (en) * 2014-12-26 2020-11-11 大日本印刷株式会社 A composition, a member using the composition, a method for manufacturing the composition, and a touch panel provided with the member.

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016159497A (en) 2016-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6784023B2 (en) A composition, a member using the composition, a method for manufacturing the composition, and a touch panel provided with the member.
JP6380755B2 (en) Curable composition containing fluorine-containing hyperbranched polymer and siloxane oligomer
JP5074927B2 (en) Surface modifier and its use
TWI543987B (en) A fluorine-based surface treatment agent for vapor deposition, and an article to be vapor-treated with the surface treatment agent
JP6988905B2 (en) Water- and oil-repellent member and method for manufacturing water- and oil-repellent member
JP6892626B2 (en) Curable composition containing perfluoropolyether having a silyl group
JP6702022B2 (en) Touch panel, multilayer film, and method for manufacturing multilayer film
JP6503743B2 (en) Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel
WO2020039795A1 (en) Water-repellent, oil-repellent member and method for manufacturing water-repellent, oil-repellent member
JP2017170827A (en) Laminate, touch panel, touch panel display device, and production method of laminate
JP2017186495A (en) Member for low temperature environment having frost retarding property, dew concentration retarding property and icing retarding property
JP2022507316A (en) Easy-to-clean coating
JP6503787B2 (en) Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel
JP6503789B2 (en) Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel
JP6503788B2 (en) Member, a touch panel including the member, and an image display device including the touch panel
JP2017193666A (en) Member for low temperature environment having anti-frost, anti-condensation, and anti-icing properties
JPWO2019177120A1 (en) Base material with membrane
JP7231422B2 (en) antifouling membrane
JP2017210508A (en) Component for low temperature environment having frost resistance, dew resistance, and icing resistance
JP2017210510A (en) Component for low temperature environment having frost resistance, dew resistance, and icing resistance
JP2017210506A (en) Component having frost resistance, dew resistance, and icing resistance
JP7255692B2 (en) Water- and oil-repellent member and method for manufacturing water- and oil-repellent member
KR101538177B1 (en) Coating solution for forming antireflective coating film comprising polysiloxane modified with mercapto group

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180829

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180911

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190129

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190207

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: 20190226

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190311

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6503788

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150