JPH04279675A

JPH04279675A - 反射防止塗料

Info

Publication number: JPH04279675A
Application number: JP2416895A
Authority: JP
Inventors: Kenji Takahashi; 賢次高橋; Joji Shimizu; 譲治清水
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1990-12-28
Filing date: 1990-12-28
Publication date: 1992-10-05

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック基材に用
いられる反射防止膜用の塗料に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチック基材用の反射防止膜として
は、屈折率の低い膜と高い膜とが組み合わされて干渉に
より反射防止効果を奏する多層膜と、可能な限り低い屈
折率を有し、かつ目的の光の波長の１／４の厚さを有す
る単層膜との二種類が知られている。このような反射膜
のうち単層膜としては、従来蒸着やスパッタ法によって
膜付けされたフッ化マグネシウムが一般的であったが、
近年ではフッ化マグネシウム微粉をフィラーとしてケイ
酸中に分散して塗料化し、さらにこれが塗布されて形成
される反射防止膜も用いられるようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな塗布によりプラスチック表面に膜付けされた反射防
止膜にあっては、以下に述べるような不都合がある。プ
ラスチックに対する付着性を確保するためには、バイン
ダーとして有機樹脂を用いる必要があるが、有機樹脂中
ではフッ素樹脂以外はケイ酸より屈折率が高いため、反
射防止膜としては不適である。しかし、フッ素樹脂も極
性が小さいため付着性が悪く、よってその膜強度が弱く
なるため手で触れられるような部位には適用できず、さ
らに弾性も低いため鉛筆硬度による引っ掻き試験も弱く
なり、またそれ自体が非常に高価であるため反射防止膜
としての単層膜にはやはり使用し得ない。

【０００４】フッ素樹脂以外の有機バインダーは、上述
したように屈折率が１．５〜１．６と高いためこの点か
ら使用し得ないが、さらにこれら有機バインダーの溶剤
がほとんどトルエンやキシレンやケトン類等であること
から、プラスチックに塗布すると基材を溶解してしまう
恐れがあり、使用対象プラスチック基材が限定されてし
まい、また膜厚を厳密に制御できないといった不都合も
あって使用できないのである。また、エマルジョンのよ
うに水を溶媒とする塗料は基材を溶解しない利点がある
が、膜が透明にならず、強度も弱いので、強度を必要と
する反射防止膜にはやはり不適である。

【０００５】バインダーに金属アルコキシドを使うこと
も考えられるが、金属としてはシリコン、チタン、ジル
コニウム、アルミニウムのみが工業的に入手可能であり
、シリコン以外は膜の屈折率がそれぞれ２．５、２．０
、１．６と高く使えない。また、シリコンを用いたシリ
コンアルコキシドの場合には、膜の屈折率が１．４６で
あり、溶媒としてアルコール系が使用可能であるためプ
ラスチックを溶解することがなく好ましいものの、シリ
コンアルコキシドが加水分解して生成するケイ酸はプラ
スチックへの付着性が悪く、薬液、特にアルカリ液に弱
いといった問題がある。

【０００６】ケイ酸系バインダーとしてシリコンアルコ
キシドを用い、その付着性および耐薬品性を改善するた
めに該シリコンアルコキシドに有機バインダーを混合す
ることも考えられるが、金属アルコキシドの加水分解物
は有機溶媒に不溶であり、アルコール系または水にしか
溶解しないことから、これらアルコールまたは水に不溶
の有機バインダーを使うことはできない。また、水に可
溶であっても、エマルジョンタイプの物は得られる塗膜
のヘイズ（曇価）が高く、さらに膜強度や透水性が高い
ことなどから反射防止膜としては利用できない。

【０００７】シリコンアルコキシドと混用可能な、すな
わちアルコール系または水に可溶な有機バインダーとし
てはメラミン樹脂、アクリル樹脂、アルキド樹脂などが
あり、中でもアクリル樹脂は屈折率が１．４９と低いた
め反射防止膜に用いるには好ましい。しかし、このアク
リル樹脂にあっても、透水性があるので薬液を透過して
しまい、共存するケイ酸をアルカリの攻撃から守ことが
できない。また、得られる塗膜（反射防止膜）がアルコ
ールで侵されるのでこのままでは使えない。さらに、そ
の他の樹脂は屈折率が高いためその使用量が制限され、
実用上は採用できない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】反射防止膜塗料用バイン
ダーとしてのアクリル樹脂は耐アルコール性および透水
性にやや劣るものの、屈折率、耐候性、プラスチックへ
の付着性には優れている。したがって、耐アルコール性
および透水性について改善すれば、アクリル樹脂をバイ
ンダーとして使用できるのである。そこで、本発明者は
この観点より鋭意研究を重ねた結果、アクリル樹脂にメ
ラミン樹脂を配合することによって耐アルコール性およ
び透水性を改善できることを見いだし、本発明を完成し
た。

【０００９】すなわち、本発明の反射防止膜では、固形
分の１０〜５０重量％を粒径が０．１μｍ以下のフッ化
マグネシウム超微粒子とし、残部をバインダーとしてな
り、上記バインダーの１５〜５０重量％がγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピル
メチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシランのうちの少なくとも一種であり、
１５〜３０重量％がアクリル樹脂であり、１０〜３０重
量％がメラミン樹脂であることを上記課題の解決手段と
した。

【００１０】粒径０．１μｍ以下のフッ化マグネシウム
超微粒子をフィラーとして用いるのは、フッ化マグネシ
ウムはその屈折率が１．３８と低いからであり、かつそ
の粒径が光の波長より大きくなると乱反射が大きくなり
不透明になるため、０．１μｍ以下でなければならない
のである。すなわち、単層膜の反射防止膜用塗料として
は、バインダーのみで低い屈折率のものがあれば、それ
だけで反射防止膜になり得るものの、バインダーとして
有効なケイ酸はその屈折率が１．４６であり、もっと低
い屈折率のフィラーを配合する必要があるのである。ま
た、耐水性、耐薬品性、耐熱性をも満足させる必要があ
るので、結果として屈折率が１．３８のフッ化マグネシ
ウムを用いるのが最善なのである。フッ化マグネシウム
微粒子の配合量については、その量が多いほど膜が低屈
折率になるので好ましいものの、塗料固形分の５０重量
％を越えるとバインダーの量が相対的に少なくなるため
、塗膜の強度等の性能が著しく低下してしまい不適であ
る。また、１０重量％未満では反射防止効果が低くやはり不
適である。

【００１１】バインダーとしては、低屈折率、耐熱性、
高膜強度の点からケイ酸が好ましく、加水分解によりケ
イ酸を生成するシリコンアルコキシドの中から各種のテ
ストをした結果、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン
、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランが
使用可能であることが確認され、これらシランが本発明
の配合物として用いられる。なおここで、これらシラン
のうち、プラスチックのへの付着性、可撓性について特
にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランが優れ
ていることから、これを用いるのが最も望ましい。

【００１２】バインダー中における上記シランの量とし
ては、１５重量％以下であると膜強度が弱くなり、一方
５０重量％以上であると耐アルカリ溶液に対する抵抗が
弱くなりかつプラスチックへの付着性が悪くなるため、
１５〜５０重量％とされる。また、上記シラン類の溶媒
としては、アルコール類、水、セロソルブ、ケトン類等
が適宜選択されて使用される。なお、バインダーとして
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラ
ン類を使用することにより、塗膜強度改善等の目的から
予め部分的に加水分解させることや、安定化触媒または
硬化触媒として酸を加えること、さらには加水分解のた
めの水を加えることなど通常の金属アルコキシド配合塗
料における手法を用いることができる。

【００１３】また、バインダーとしては、上記シラン類
に加えてアクリル樹脂とメラミン樹脂とが用いられる。これは、上記シラン類にアクリル樹脂とメラミン樹脂と
の両者を添加すると、耐アルカリ性、透水性、耐アルコ
ール性が改善されるからである。すなわち、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン類のみで
は耐アルカリ性、プラスチックへの付着性が十分でなく
、またこれにアクリル樹脂のみを添加しただけでは透水
性が残り、結果としてケイ酸分に対する耐アルカリ性が
改善されず、また耐アルコール性も不良であるからであ
る。また、上記シラン類にメラミン樹脂のみを添加した
だけでは屈折率が大きくなり、反射防止効果が十分えら
れなくなるからである。

【００１４】ここで、上記シラン類にアクリル樹脂とメ
ラミン樹脂とを添加することにより、耐アルカリ性、透
水性、耐アルコール性を改善し得るのは、メラミン樹脂
の硬化のための加熱処理時にアクリル樹脂がメラミン樹
脂によって変性を受けるからであると推察される。バイ
ンダー中におけるアクリル樹脂量を１５〜３０重量％と
したのは、１５重量％以下であるとメラミン樹脂の影響
が強くなって屈折率が高くなるからであり、一方３０重
量％以上であると上述したようなメラミン樹脂による変
性の効果が見られず、透水性が大きくなって耐アルカリ
性が低下するからである。また、メラミン樹脂量を１０
〜３０重量％としたのは、１０重量％以下であるとアク
リル樹脂を変性する効果が少なくなって上述したような
アクリル樹脂の欠点が出てくるため不適であり、一方３
０重量％以上であると得られる塗膜の屈折率が大きくな
ってしまうからである。アクリル樹脂の溶媒としては、
アルコール類および水が用いられ、メラミン樹脂の溶媒
としてはセロソルブ、イソプロパノール等が用いられる
。

【００１５】そして、このような粒径０．１μｍ以下の
フッ化マグネシウム微粒子と、バインダーとしてγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン類、
およびアクリル樹脂とメラミン樹脂とを上述した範囲内
の適宜な配合で均一に混合することにより、本発明の反
射防止塗料が得られるのである。なおこの場合、アクリ
ル樹脂とメラミン樹脂との溶媒はいずれも上記したシラ
ン類の溶媒と相溶性があるので、上記微粒子および各バ
インダーは容易に混合して一つの塗料となる。このよう
にして得られた反射防止塗料にあっては、プラスチック
に塗装されることにより、耐薬品性、付着性の良好な反
射防止塗膜となる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。下記の表１に示す配合物（実施例１〜３）を
用意し、これらをエタノール１０００ｇ中に分散混合し
て塗料とした。得られた塗料を、バーコーターにてＰＥ
Ｔフィルムに塗布し、１２０℃で２０分間焼き付けを行
なって反射防止膜を得た。

【００１７】

【００１８】ここで、ＭｇＦ２としては、住友セメント
株式会社製の超微粒子フッ化マグネシウムを用いた。な
お、比較のため、本発明の塗料の範囲外で配合した配合
物（比較例１〜３）を用意し、これらを上記実施例１〜
３と同一に処理して反射防止膜を得た。

【００１９】得られた塗膜についてその性能を調べ、そ
の評価結果を以下の表２に示す。　　＊１；２５℃に調節したＮａＯＨ１０％溶液中に６
時間浸せき後、外観評価を行なった。＊２；サラシ布に１００ｇ荷重で２０回擦った後、外観
評価を行なった。

【００２０】表２に示した結果より、実施例のものはい
ずれも耐アルカリ性、密着性（付着性）、耐磨耗性に優
れており、かつ反射率も十分に低い値を有していること
が確認された。一方、比較例のものは、耐アルカリ性、
耐磨耗性、反射率のいずれかに劣っていることが判明し
た。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射防止
塗料は、屈折率が低く、かつ粒径が０．１μｍ以下と光
の波長より小さいフッ化マグネシウム微粒子をフィラー
として用いたことから、プラスチックに塗布することに
よって屈折率の低い反射防止膜を形成でき、かつγ−グ
リシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン類に
加え、アクリル樹脂とメラミン樹脂とをバインダーとし
て配合したので、耐アルカリ性、透水性、耐熱アルコー
ル性にも優れた反射防止膜とすることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　固形分の１０〜５０重量％を粒径が０
．１μｍ以下のフッ化マグネシウム超微粒子とし、残部
をバインダーとする反射防止塗料であって、上記バイン
ダーの１５〜５０重量％がγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシ
シランのうちの少なくとも一種であり、１５〜３０重量
％がアクリル樹脂であり、１０〜３０重量％がメラミン
樹脂であることを特徴とする反射防止塗料。