JPH08142280A - 反射防止膜 - Google Patents

反射防止膜

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JPH08142280A
JPH08142280A JP6290115A JP29011594A JPH08142280A JP H08142280 A JPH08142280 A JP H08142280A JP 6290115 A JP6290115 A JP 6290115A JP 29011594 A JP29011594 A JP 29011594A JP H08142280 A JPH08142280 A JP H08142280A
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antireflection film
perfluoro
reflection preventive
substrate
film
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Hiroteru Hasegawa
弘照 長谷川
Sachiyo Oomura
早知代 大村
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Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
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Fukuvi Chemical Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 非晶質フッ素樹脂で形成された反射防止膜上
にさらに反射防止性能に全く影響を与えない厚さのオー
バーコート層を設け、膜強度の弱さ、すなわち耐摩耗
性、耐擦傷性を大幅に改善し、CRTディスプレィー全
面パネル等の使用に充分耐える反射防止膜を提供する。 【構成】 透光性を有するプラスチック基板、該基板上
にコートされた屈折率(nd )1.36以下の非晶質フ
ッ素樹脂の反射防止層、及び該反射防止膜上にコートさ
れた界面活性能力を有するフッ素系材料のコート層から
成る耐摩耗性、耐擦傷性に優れた反射防止膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光線反射率の低いプラ
スチック材料を製造する際の反射防止膜に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術およびその問題点】透光性を有するプラス
チック材料は、光学フィルターや光学レンズ等にも使用
されているが、屈折率が1.45〜1.60の範囲にあ
るため、全くの透明と言えども7〜10%程度の光線反
射を起こす。
【0003】この光線反射は、光線透過率の低下・反射
によるゴースト現象、また透過して物を見る際の見づら
さの原因ともなる。
【0004】この反射を除去もしくは低減させる方法と
しては、真空蒸着法で屈折率の低いフッ化マグネシウ
ム、シリカ等の1/4λ膜または屈折率の高い酸化チタ
ン、酸化ジルコニウム等の1/4λとの組み合せによる
多層コートが使用されてきた。
【0005】光学レンズのような小さな物へのコートに
ついては、膜品質、生産性共に良好な方法であるが、C
RTディスプレィーの全面パネルのような大きな板につ
いては、蒸着釜への一回の投入数が極端に少なくなって
しまい、コストの高いものとなる。
【0006】一方、別の方法として、溶剤可溶の非晶質
フッ素樹脂を適当な溶媒に溶解し、ディッピング法で製
膜し、反射防止膜を得る方法も知られている。この方法
は、大きな板へのコートも比較的容易であるが、樹脂自
体の硬さにとぼしく1/4波長膜すなわち100〜20
0nmの厚さの膜は容易に剥離してしまう為、外部に露
出した状態での使用には無理がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、非晶質フッ
素樹脂で形成された反射防止膜上にさらに反射防止性能
に全く影響を与えない厚さのオーバーコート層を設け、
上記した問題点である膜強度の弱さ、すなわち耐摩耗
性、耐擦傷性を大幅に改善し、CRTディスプレィー全
面パネル等の使用に充分耐える反射防止膜を提供するこ
とを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、透光性
を有するプラスチック基板、該基板上にコートされた屈
折率(nd )1.36以下の非晶質フッ素樹脂の反射防
止層、及び該反射防止膜上にコートされた界面活性能力
を有するフッ素系材料のコート層から成ることを特徴と
する耐摩耗性、耐擦傷性に優れた反射防止膜が提供され
る。
【0009】
【作用】非晶質フッ素樹脂の屈折率の低さは、分子構造
中のフッ素原子の多量含有に起因するものである。しか
しながら、このフッ素原子の存在により、膜表面の撥水
性、撥油性が非常に高くなり、ハードコート剤やそれに
類した塗膜をその上に形成させようとしても、これをは
じいてしまい、水玉のようになって製膜できない。しか
しながら、パーフルオロ基を有する(メタ)アクリレー
トとエチレングリコール(メタ)アクリレートとの低分
子量共重合体のように、親水性、親フッ素樹脂性、界面
活性能力を有する材料は、フッ素樹脂表面で完全な濡れ
性を示し、フッ素樹脂表面にコーティングが可能で、さ
らに良好な事には、滑り性が大幅に改善され、爪での引
っかき、鉛筆のペン先等で強くこすっても、全く傷の付
かない状態となることを見い出した。さらにパーフルオ
ロ基を有する(メタ)アクリレートのホモポリマーと混
合使用することで、耐水性、耐アルコール性が得られる
ことも解り、本発明に至った。
【0010】
【発明の好適態様】膜を形成するパーフルロ非晶質フッ
素樹脂としては、主鎖に環構造を有するパーフルオロ非
晶質フッ素樹脂であれば何れでもよいが、このパーフル
オロ非晶質フッ素樹脂の適当な例として、主鎖中に下記
式(1)
【0011】
【化1】 の反復単位、下記式(2)
【0012】
【化2】 の反復単位、下記式(3)
【0013】
【化3】 式中、Rはパーフルオロアルキレン基であり、p及びq
はゼロまたは1の数である、の反復単位の少なくとも1
種を含有するパーフルオロフッ素樹脂が挙げられる。
【0014】このパーフルオロフッ素樹脂は、反復単位
の全てが上記環状の反復単位から成っていても、或いは
反復単位の一部が上記環状の反復単位から反復単位の残
りの一部が線状のパーフルオロ単量体単位から成ってい
てもよい。
【0015】上記パーフルオロ非晶質フッ素樹脂は、そ
れ自体公知の方法で得ることができ、例えば両末端二重
結合のパーフルオロエーテル単量体の環化重合や、環状
パーフルオロ単量体のラジカル重合により得ることがで
きる。これらの重合に際して、他のパーフルオロ単量体
を共存させることにより、共重合体を得ることができ
る。
【0016】両末端二重結合のパーフルオロエーテル単
量体としては、下記式(4) CF2=CF−(−CF2−)n−O−(−CF2−)m−CF=CF2 (4) (ただしn=0〜5、m=0〜5、m+n=1〜6)で
表されるパーフルオロエーテルを挙げることができ、そ
の例として、パーフルオロアリルビニルエーテル(CF
2 =CFOCF2 CF=CF2 )、パーフルオロジアリ
ルエーテル(CF2 =CFCF2 OCF2 CF=C
2 )、パーフルオロブテニルビニルエーテル(CF2
=CFOCF2 CF2 CF=CF2 )、パーフルオロブ
テニルアリルビニルエーテル(CF2 =CFCF2 OC
2 CF2 CF=CF2 )、パーフルオロジブテニルエ
ーテル(CF2 =CFCF2 CF2 OCF2 CF2 CF
=CF2 )などが例示される。
【0017】両末端二重結合のパーフルオロエーテル単
量体の他のタイプとしては、下記式(5) CF2=CFO−R−O−CF=CF2 ‥‥(5) (ただしRはパーフルオロアルキレン基である)で表さ
れるパーフルオロアルキレングリコールジビニルエーテ
ルを挙げることができ、その例として、パーフルオロエ
チレングリコールジビニルエーテル(CF 2 =CFOC
2 CF2 OCF=CF2 )、パーフルオロテトラメチ
レングリコールジビニルエーテル(CF2 =CFOCF
2 CF2 CF2 CF2 OCF=CF 2 )などが例示され
る。
【0018】一方、環状パーフルオロ単量体としては、
例えば、下記式(6)
【化4】 式中、Rはパーフルオロアルキレン基である、で表され
る単量体、特にパーフルオロ−2、2−ジメチル−1、
3−ジオキソールを挙げることができる。
【0019】共重合に使用する他の単量体としては、テ
トラフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パ
ーフルオロビニルプロピルエーテル、パーフルオロアリ
ルブチルエーテル、パーフルオロジビニルエチルエーテ
ル、パーフルオロビニルアリルエーテルなどが例示され
る。
【0020】非晶質フッ素樹脂の適当な例は、これに制
限されないが、環状エーテルとパーフルオロ−2,2−
ジメチル−1,3−ジオキソールとの共重合体、テトラ
フルオロエチレンと環状パーフルオロエーテルの共重合
体、パーフルオロビニルアリルエーテルとの環化共重合
体等である。
【0021】具体的に入手可能なものとして、三井デュ
ポンフロロケミカル(株)製「テフロンAF」、旭硝子
(株)製「サイトップ」、住友スリーエム(株)製「フ
ロラードFC−722」、デュポン社の「テフロンAF
1600」等があげられる。
【0022】溶剤としては、パーフロオロオクタン、パ
ーフルオロハイドロフラン等が揮発スピードのバランス
的に良好であり、上記樹脂を1〜5%濃度で溶解し、コ
ート液を作成することが出来る。
【0023】本発明で、耐摩耗性、耐擦傷性を付与する
界面活性能力を有するフッ素系材料としては、パーフル
オロ基と親水基を側鎖に持つフッ素化アルキルエステル
およびパーフルオロ基と親油基とを側鎖に持つ、フッ素
化脂肪族高分子エステルがあげられる。
【0024】具体的に、フッ素化アルキルエステルとし
ては、住友スリーエム(株)製フロラードFC−43
0、フロラードFC−431、フッ素化脂肪族高分子エ
ステルとしては、住友スリーエム(株)製FC−740
があげられる。但し、本発明はこの材料のみに限定する
ものではない。
【0025】コーティングの方法としては、薄膜形成の
容易なディッピング法が好適に使用できる。コートされ
た薄膜は、一般に70乃至140℃程度の温度で熱処理
することが好ましい。非晶質フッ素樹脂の膜厚が100
〜200nm、界面活性能力を有するフッ素材料の膜厚
が200nm以下、好ましくは100nm以下であるこ
とが好ましい。
【0026】樹脂基板としては、特に限定するものでは
ないが、光学特性の見地から、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリアリルジグリコールカーボ
ネート、ポリスチレン等が使用でき、透明もしくは油溶
性染料で着色したものが使用される。フッ素樹脂と基板
とのなじみ、密着性を上げる目的で、あらかじめプライ
マーコートしたものを本発明に使用することも可能であ
る。
【0027】
【実施例】本発明を次の例で説明する。
【0028】非晶質フッ素樹脂コート液の調製 テフロンAF−1600(三井デュポンフロロケミカル
(株)製)を濃度2%となる様、沸点102℃のパーフ
ルオロオクタン、パーフルオロハイドロフランの混合溶
剤であるフロリナートFC−75(住友スリーエム
(株)製)に溶解しコート液を作成した(コート液
1)。
【0029】〔実施例1〕あらかじめシランカップリン
グ剤をコートした肉厚2mmのポリメチルメタクリレー
トキャスト基板に、コート液1を引き上げ速度180m
m/minで製膜した。次に、フッ素化アルキルエステ
ルである「フロラードFC−430」(住友スリーエム
(株)製)の0.2重量%トルエン溶液を使用して、引
き上げ速度100mm/minでオーバーコートした。
さらにこの基板を100℃、1時間の熱処理を行ない、
反射防止性能を有する基板を得た。表面反射率は1.2
%(550nmにて)であり、鉛筆硬度は4Hで爪で強
くこすっても全く傷付きは無かった。
【0030】〔実施例2〕肉厚2mmのポリカーボネー
ト基板に、コート液1を実施例1と同様にコートした
後、フッ素化アルキルエステル「フロラードFC−43
0」0.1重量%、フッ素化脂肪族高分子エステル「フ
ロラードFC−740」(住友スリーエム(株)製)
0.1重量%、合計0.2重量%のトルエン溶液として
引き上げ速度100mm/minでコートした。さら
に、この基板を120℃1時間の熱処理を行ない、反射
防止性能を有する基板を得た。表面反射率は0.9%
(550nmにて)であり鉛筆硬度は3Hであった。さ
らに、耐水性も良好で、アルコールぶきにも充分耐えう
るものであった。
【0031】〔比較例1〕実施例1と同様の基板にコー
ト液1を同様にコートしたのみで、100℃1時間の熱
処理を行なった。得られた基板は、反射防止性能は有す
るものの、鉛筆硬度は3Bであり、爪で軽くこするだけ
で、容易に膜はがれを起こすものであった。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、非晶質フッ素樹脂で形
成された反射防止膜上にさらに反射防止性能に全く影響
を与えない厚さのオーバーコート層を設け、膜強度の弱
さ、すなわち耐摩耗性、耐擦傷性を大幅に改善し、CR
Tディスプレィー全面パネル等の使用に充分耐える反射
防止膜を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 127/12 PFG 171/02 PLQ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透光性を有するプラスチック基板、該基
    板上にコートされた屈折率(nd )1.36以下の非晶
    質フッ素樹脂の反射防止層、及び該反射防止膜上にコー
    トされた界面活性能力を有するフッ素系材料のコート層
    から成ることを特徴とする耐摩耗性、耐擦傷性に優れた
    反射防止膜。
  2. 【請求項2】 非晶質フッ素樹脂が環状エーテルとパー
    フルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソールと
    の共重合体またはテトラフルオロエチレンと環状パーフ
    ルオロエーテルの共重合体もしくはパーフルオロビニル
    アリルエーテルとの環化共重合体である請求項1記載の
    反射防止膜。
  3. 【請求項3】 界面活性能力を有するフッ素材料が、パ
    ーフルオロ基と親水基を側鎖に持つフッ素化アルキルエ
    ステルまたは、パーフルオロ基と親油基とを側鎖に持つ
    フッ素化脂肪族高分子エステルである請求項1記載の反
    射防止膜。
  4. 【請求項4】 非晶質フッ素樹脂の膜厚が100〜20
    0nm、界面活性能力を有するフッ素材料の膜厚が20
    0nm以下、好ましくは100nm以下である請求項1
    記載の反射防止膜。
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