WO2006030695A1 - 多孔質体の製造方法、多孔質体、反射防止膜、反射防止シートの製造方法及び反射防止シート - Google Patents

多孔質体の製造方法、多孔質体、反射防止膜、反射防止シートの製造方法及び反射防止シート Download PDF

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additive
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resin material
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Mitsuhiro Kanada
Takayuki Yamamoto
Kaori Mizutani
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Nitto Denko Corp
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Nitto Denko Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/26Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings

Definitions

  • Porous body manufacturing method porous body, antireflection film, antireflection sheet manufacturing method, and antireflection sheet
  • the present invention relates to a method for producing a porous body having very fine and uniform pores. Specifically, in liquid crystal display (LCD), flat panel display (FPD), organic EL, PDP, and other display devices, it is used as an anti-reflection sheet that can suppress a decrease in visibility due to surface reflection of the display device.
  • the present invention relates to a porous body that can be used and a method for producing a porous body useful as a surface protective layer of the display device.
  • plastic films are easy to process and have high transparency, so that they have been applied to electronic and electrical equipment and electronic parts such as liquid crystal substrate films and optical use substrates as optical parts and members.
  • a material having an antireflection function for example, an antireflection sheet having a high resistance to friction is required as a surface protective layer of a thin display device represented by a liquid crystal display device, an organic EL, a plasma television and the like.
  • a method of developing the antireflection function for example, there is a method of reducing the refractive index of the material itself (for example, a plastic material) forming the surface protective layer.
  • the refractive index of a plastic material is determined by its molecular skeleton, it is also effective to lower the refractive index by modifying the molecular skeleton in order to suppress reflection.
  • poly-1,4-methyl-1-pentene which is known as a plastic with a low refractive index
  • polytetrafluoroethylene is 1.35-: L 38, and its control is limited. There is.
  • bubbles are formed by dispersing a low-boiling liquid (foaming agent) such as black fluorocarbons or hydrocarbons in a polymer and volatilizing the foaming agent by heating.
  • a low-boiling liquid such as black fluorocarbons or hydrocarbons
  • Patent Document 1 a method of forming a foamed polyetherimide using methylene chloride, chloroform, trichloroethane or the like as a foam is disclosed (see Patent Document 1).
  • This technique is generally suitable for obtaining a porous body having a bubble diameter of several tens of microns or more.
  • a highly transparent foam having a fine and uniform bubble diameter as required in optical applications is obtained. It ’s difficult.
  • Such a technique is excellent as a method for obtaining a microporous foam.
  • the resulting foam has a cell diameter of about 10 to 300 m and is transparent and thick as required for optical applications. It ’s hard to get a film.
  • a foaming agent is thermally decomposed to generate a gas, or a mixed degradable resin is mixed with an electromagnetic wave, an electron beam, an ion beam, or the like. Then, chemical foaming method that decomposes to form closed cells, carbon dioxide gas, low boiling point solvent is mixed with the resin to form a sheet, then heated to foam, or foamed into the resin.
  • a method for making pores by forming pores by adding nuclei and performing orientation treatment such as stretching after molding (see Patent Document 3). It is difficult to obtain a transparent and thin film as required. [0008] Therefore, there is a demand for a method for producing a porous body having fine and uniform pores and a high porosity, which can be used for optical applications such as an antireflection sheet.
  • Patent Document 1 US Pat. No. 4,532,263 Specification
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 6-322168
  • Patent Document 3 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-66638
  • an object of the present invention is to provide a method for producing a porous body having fine and uniform pores and a high porosity that can be used for optical applications such as an antireflection sheet. That is.
  • the present inventors have mixed a curable material and an additive to obtain a uniform state, and produced a molded body in which the additive is microphase-separated.
  • the inventors have found that by removing the additive from the molded body, a porous body having fine pores and a high porosity can be obtained, and the present invention has been completed.
  • the present invention comprises a step of mixing a curable material and an additive that is phase-separated with the curable material or a cured product thereof, and by curing the curable material, A step of producing a molded body in which the additive is microphase-separated, and a step of removing the microphase-separated additive from the molded body to form pores to obtain a porous body.
  • a method for producing a porous body is provided.
  • a porous body having uniform and fine pores can be obtained by producing a molded body in which the uniform state force additive is microphase-separated and removing the molded body force and the microphase-separated additive. A mass is obtained.
  • the present invention includes the following steps, (1) a step of mixing a crosslinkable compound and an additive that phase-separates with the compound or a bridged body thereof, and (2) A step of producing a molded body having a microphase-separated structure by crosslinking the compound to form a crosslinked polymer, and (3) a step of removing the additive from the molded body to form pores to obtain a porous body.
  • a method for producing a porous body is provided. In such a method, a crosslinkable compound or a cross-linked product thereof and an additive for phase separation are mixed to obtain a uniform state, and a molded body in which the additive is microphase-separated from the uniform state is prepared. Formed body strength By removing the microphase-separated additive, a porous body having fine pores can be obtained.
  • the present invention provides a curable resin material, and a cured product that is different from the curable resin material and is compatible with the curable resin material and has the curable resin material cured.
  • a first step of preparing a coating liquid by mixing an additive that can dissolve insoluble a second step of applying the coating liquid to form a coating film, and a curing treatment for the coating film.
  • the curable resin material in the coating film is cured to insolubilize the additive, and the molding has a microphase separation structure in which the insolubilized additive is discontinuously dispersed in the cured body.
  • a method for producing a porous body comprising: a third step of forming a body; and a fourth step of forming the pores by removing the additive that has formed the molded body and the insoluble material. provide.
  • a uniform coating solution is prepared using an additive that is compatible with a curable resin material and phase-separates with a cured product obtained by curing the curable resin material.
  • the coating solution is cured to form a fine microphase-separated structure in which the additive carolytic agent insolubilized in the cured body obtained by curing the curable resin material is discontinuously dispersed. By removing the agent, a porous body having uniform and fine pores can be obtained.
  • the present invention also relates to a curable resin material, and a cured product that is different from the curable resin material and is compatible with the curable resin material and has the curable resin material cured.
  • a uniform coating solution is obtained by using an additive and a solvent that are compatible with a curable resin material and are phase-separated with a cured product obtained by curing the curable resin material.
  • a fine microphase-separated structure is formed in which the insolubilized additive is discontinuously dispersed in the cured body obtained by curing the curable resin material. By removing, a porous body having uniform and fine pores can be obtained.
  • the weight average molecular weight of the additive is preferably 10,000 or less.
  • the additive in order to remove the additive from the molded article, it is preferable to extract the additive with a solvent.
  • a solvent carbon dioxide in a liquid state or a supercritical state or insoluble solvent is used. It is preferable to use an organic solvent that selectively dissolves the additive.
  • FIG. 1 is a scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the porous sheet obtained in Example 1.
  • FIG. 2 is a scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the porous sheet obtained in Example 2.
  • FIGS. 3 (a) and 3 (b) are scanning electron micrographs showing a cross section of the porous sheet obtained in Example 3 at a magnification of 50,000.times .. FIG.
  • FIGS. 4 (a) and 4 (b) are scanning electron micrographs showing a cross section of the porous sheet obtained in Example 4 at a magnification of 50,000.times .. FIG.
  • FIG. 5 is a scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the porous sheet obtained in Example 5.
  • FIG. 6 is a scanning electron microscope showing the cross-sectional structure of the porous sheet obtained in Comparative Example 1. It is a mirror photo.
  • FIG. 7 is a scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the porous sheet obtained in Comparative Example 2.
  • the method for producing a porous body in the present invention includes a step of mixing a curable material and the curable material or an additive that phase-separates with the curable material to obtain a uniform state, and curing the curable material.
  • the first step in the present invention is a step of mixing a curable material and an additive that is phase-separated from the curable material or a cured product thereof into a uniform state.
  • the curable material mainly contains heat, ultraviolet (UV), electron beam (EB) in the molecule.
  • curable resin materials such as monomers, oligomers and polymers having various curable functional groups, particularly crosslinkable compounds having a structure capable of forming a three-dimensional network structure.
  • a compound having high frictional resistance in which the material itself is highly transparent and the surface hardness after curing is relatively high, can be particularly preferably used.
  • the curable resin material a material having sufficient strength (abrasion resistance) and transparency as a film after the curable resin material is cured can be used without particular limitation. .
  • crosslinkable compound examples include a (meth) acryloyl group at the terminal or side chain, such as polyester (meth) acrylate, polyuretan (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, etc. And polymers having a crosslinkable functional group.
  • Polyester (meth) acrylate is a polyhydric alcohol (eg, ethylene glycol, 1,4 butanediol, 1,6 hexanediol, diethylene glycol, trimethylolpropane, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, penta Erythritol, dipentaerythritol, etc.) and polybasic acids (eg phthalic acid, (Adipic acid, maleic acid, trimellitic acid, itaconic acid, succinic acid, terephthalic acid, etc.) Manufactured by esterifying.
  • polyhydric alcohol eg, ethylene glycol, 1,4 butanediol, 1,6 hexanediol, diethylene glycol, trimethylolpropane, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, penta Erythritol, dipentaerythritol, etc.
  • the polyurethane (meth) acrylate is, for example, a compound having an isocyanate group such as tolylene diisocyanate, a polyol (eg, polyester polyol, polyether polyol, etc.), and a hydroxyl group ( It is a compound obtained by a reaction with (meth) acrylate (eg, hydroxy acetyl acrylate).
  • epoxy (meth) acrylate various compounds such as bisphenol A type, novolac type, alicyclic system, etc. are mentioned.
  • the epoxy group of epoxy resin is esterified with (meth) acrylic acid and functional group. Is a (meth) atalyloyl group.
  • Urethane prepolymers and the like are also preferably used as the crosslinkable compound.
  • Urethane prepolymers include polyhydric alcohols such as polyether polyols and polyester polyols, aromatic polyisocyanates such as phenol-diisocyanate and tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and cyclohexanone. It can be obtained by reaction with aliphatic or cycloaliphatic polyisocyanates such as sandiisocyanate and isophorone diisocyanate.
  • polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, alkyl groups such as a methyl group at one end thereof, alkyl groups such as aryl groups, aryl groups such as phenyl groups, and acetyl groups.
  • alkyl groups such as a methyl group at one end thereof
  • alkyl groups such as aryl groups, aryl groups such as phenyl groups
  • acetyl groups examples thereof include compounds having a crosslinkable functional group, such as a blocked group blocked by an acyl group such as a (meth) atallyloyl group or a combination thereof.
  • crosslinkable compound examples include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol triacrylate (PETA), dipentaerythritol hexa acrylate. (DPEHA), 1, 4 butanedioreatalylate (BUDA), tris mono (2-hydroxyethyl) isocyanate tritalate (THEIC), or a polymer containing the above acrylic monomer. Examples thereof include those having a crosslinkable functional group.
  • crosslinkable compounds one or a combination of two or more may be used. It is desirable to include polyfunctional compounds with trifunctional or higher functionality.
  • Examples of the additive include those that can be extracted (dissolved) with a specific solvent or the like from the strength of the molded product obtained by phase separation from the curable material or a cured product thereof and curing the curable material. Can be used.
  • a material that becomes a uniform state (uniform solution) by adding an organic solvent described later can also be used as the additive.
  • the additive is not particularly limited, but a monomer having a weight average molecular weight of 10,000 or less (for example, about 100 to 10,000, more preferably about 200 to 3,000), or the same or Two or more different monomers are polymerized, and an oligomer having a relatively low degree of polymerization is preferably used.
  • the additive may remain completely compatible with the main material of the porous body, making phase separation difficult.
  • the formed microphase separation structure may become too large or difficult to remove.
  • the weight average molecular weight is measured by the method described in the examples.
  • Examples of the additive include polyacrylate oligomers, polyether oligomers, polyester oligomers, polyurethane oligomers, and the like.
  • the additive containing these oligomers may further contain a monomer.
  • Polyacrylate oligomers include phenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, oligoester (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, hexanediol di- (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hex (meth) acrylate, etc. ) Acrylic acid ester and the like.
  • the polyether oligomers include, for example, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, and alkyl groups such as one-end or both-end force S-methyl groups, alkenyl groups such as aryl groups, Examples include an aryl group such as a nyl group, an acyl group such as a acetyl group or a (meth) acrylyl group, or a blocked product blocked with a combination thereof.
  • polyester oligomers include polyester oligomers such as ⁇ -force prolatatatone (meth) atalylate and polyforce prolatatone oligomer, and alkyl groups such as methyl groups or aryl groups at one or both ends thereof.
  • An alkenyl group such as an alkenyl group, a phenyl group such as a phenyl group, an acetyl group such as a acetyl group or a (meth) atallyloyl group, or a blockade blocked with a combination thereof.
  • polyurethane oligomers include hydroxy (meth) acrylates such as hydroxyethyl (meth) acrylate and daridine serine dimethacrylate, compounds having isocyanate groups such as methylene diisocyanate, and polyols. And the like (eg, polyester polyol, polyether polyol, etc.).
  • alkenes such as cetene may be used!
  • additives may be used alone or in combination of two or more.
  • the mixing amount of the curable material and the additive is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the combination of the curable material and the additive.
  • the additive is 10 to 700 parts by weight, preferably 10 to 200 parts by weight, more preferably 50 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable material.
  • the pore diameter formed can be reduced to 1 ⁇ m or less, and the effect of optical properties can be reduced. A level of porosity that can be achieved can be achieved.
  • the mixing amount of the additive is less than 10 parts by weight, pores are not sufficiently formed, so that a porous body used for optical applications cannot be obtained.
  • Preferable combination of the curable material and the additive U for example, ultraviolet rays (Meth) acrylic UV curing resin and polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, one-end or both-end methyl blockage of the polyalkylene glycol are preferred. Or a combination of one end or both ends (meth) acrylate block or a polyuretan (meth) atalylate-based material and a polyalkylene glycol, one end or both ends methyl blockade of the polyalkylene glycol, or A combination with one end or both end (meth) acrylate blockages is more preferred.
  • ultraviolet rays (Meth) acrylic UV curing resin and polyalkylene glycols such as polyethylene glycol and polypropylene glycol, one-end or both-end methyl blockage of the polyalkylene glycol are preferred.
  • the curable material in order to mix the curable material and the additive to obtain a uniform state, for example, the curable material is different from the curable material and is used for the curable material.
  • the solution may be mixed with an organic solvent and dissolved to prepare a uniform mixture solution.
  • organic solvent examples include aromatic hydrocarbons such as xylene and toluene, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, and ketones such as methyl ethyl ketone.
  • the amount of the organic solvent used is usually 10 to 500 parts by weight, preferably 30 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable material.
  • the amount of the organic solvent used exceeds 500 parts by weight, the viscosity of the mixture is low. Therefore, when the mixture is applied to form a film-like molded product, the coating film becomes too thin. There is a problem that the obtained porous body becomes extremely thin.
  • the amount of the organic solvent used is less than 10 parts by weight, the viscosity becomes high, and coating unevenness and thickness unevenness are likely to occur.
  • the uniform mixture includes an appropriate initiator, a crosslinking agent, and the like for promoting a curing reaction such as a crosslinking reaction or a polymerization reaction. It may be.
  • the initiator a compound that generates radicals by being decomposed by ultraviolet rays, electron beams, or heat can be used, and all initiators generally used for radical polymerization can be used.
  • dibenzoyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tamenno Examples include organic peroxides such as id-peroxide and lauroyl baroxide, and azo compounds such as 2,2-azobisoxy mouth-tolyl and azobisisovalero-tolyl.
  • Examples of the initiator for curing a curable resin material by irradiation with light include, for example, acetophenones, benzophenones, diacetyls, benzyls, benzoins, benzoin ethers, benzyldimethylketals, Mention may be made of compounds such as benzoylbenzoates and hydroxyphenyl ketones.
  • the initiator may be blended in an amount used in a normal polymerization reaction. For example, 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight per 100 parts by weight of the curable resin material is blended. That's fine.
  • cross-linking agent examples include diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate as polyfunctional compounds capable of reacting with these functional groups for acrylic compounds having a carboxyl group or a hydroxyl group.
  • diphenylmethane diisocyanate and tolylene diisocyanate as polyfunctional compounds capable of reacting with these functional groups for acrylic compounds having a carboxyl group or a hydroxyl group.
  • polyisocyanate, polyepoxy, various metal salts, and chelate compounds such as polyisocyanate, polyepoxy, various metal salts, and chelate compounds.
  • the amount of such a crosslinking agent used is not particularly limited, but is preferably 20 parts by weight or less (for example, 0.5 to 20 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the curable resin material.
  • crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more.
  • a chain transfer agent may be blended.
  • the following compounding agents and the like may be included within a range that does not impair characteristics such as rosin, which is the main material of the porous body.
  • antioxidants such as phenols, amines, sulfur-containing compounds, phosphites, polyhydric alcohols; various types such as benzophenones, salsylates, benzotriazoles, cyanoacrylates, etc.
  • UV absorbers and light stabilizers various fillers such as talc, calcium carbonate, silica, clay, barium titanate, titanium oxide, glass fiber, kaolin clay; various reinforcing agents such as glass fiber and glass particles; , Thione, nonionic, amphoteric surfactants; nonionic polymer type, cationic polymer type, anionic polymer type antistatic agents; colorants, etc. It is possible.
  • These compounding agents can be used alone or in combination of two or more.
  • the first step as a mixing method for preparing a uniform mixture, it is not necessary to adopt any special method, for example, a general mixing method such as stirring, ultrasonic irradiation, or the like. The method is used.
  • a general mixing method such as stirring, ultrasonic irradiation, or the like. The method is used.
  • the second step in the present invention is a step in which a curable material is cured to produce a molded body such as a cured film in which the additive has undergone microphase separation.
  • the microphase-separated structure usually has a sea-island structure in which the curable material is the sea and the additive is the island.
  • the molded body should be as colorless and transparent as possible.
  • a transmittance in the wavelength region of 400 to 800 nm is preferably 80% or more, and a transmittance of 90% or more is more preferable. That's right.
  • the coating film is subjected to a curing treatment. And curing the curable material in the coating to insolubilize the additive.
  • a molded body having a microphase separation structure may be produced by curing a curable material, or after curing, for example, by evaporating (drying) a solvent, the molded body having a microphase separation structure. You can make ⁇ .
  • the temperature at which the solvent is evaporated (dried) is not particularly limited, and may be selected according to the type of solvent used. Usually, a force of about 30 to 150 ° C, preferably 35 to about LOO ° C is also selected.
  • means for curing the curable material means such as irradiation with ultraviolet rays and electron beams, heating, and the like can be used.
  • Irradiance such as ultraviolet rays and electron beams, irradiation time, temperature during heating, and heating time are not particularly limited, and irradiation or heating may be performed by selecting conditions sufficient to obtain a molded body.
  • Examples of the molded body include those formed into a film shape using the uniform mixture.
  • a coating apparatus having discharge means such as a die, etc.
  • the means are not particularly limited, and the wire bar method, kiss coat method, Appropriate coating means such as a key system can be used.
  • a badge method may be used in which a uniform mixture is cast on a substrate and molded with an applicator, a wire bar, or a knife coater.
  • a transparent substrate which may be transparent or opaque as long as it has a smooth surface, for example, glass And various types of transparent plastic resin films.
  • the opaque base material include stainless steel, metal foil such as copper and aluminum, and the like.
  • the transparent substrate is used.
  • the transparent plastic resin film examples include polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate; cellulose polymers such as diacetyl cellulose and triacetyleno cellulose; polycarbonate polymers; polymethylol methacrylate and the like.
  • polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate
  • cellulose polymers such as diacetyl cellulose and triacetyleno cellulose
  • polycarbonate polymers polymethylol methacrylate and the like.
  • examples thereof include various polymer films such as acrylic polymer; butyl chloride polymer; butyl acetate polymer; polyimide polymer.
  • styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile styrene copolymers
  • polyolefins such as polyethylene, polypropylene, cyclic or norbornene structures, and olefin polymers such as ethylene propylene copolymers
  • amides such as nylon and aromatic polyamides
  • a polymer film such as a polymer may also be mentioned.
  • imide polymers such as polymer polymers, polyoxymethylene polymers, epoxy polymers and blends of the aforementioned polymers.
  • one kind of the film may be used as a single layer, or two or more of the same kind or different kinds of films may be laminated.
  • the film should be as colorless and transparent as possible.
  • the transmittance in the wavelength region of 400 to 800 nm is preferably 80% or more, and the transmittance is more preferably 90% or more.
  • the transparent plastic resin film may be a stretched film. It is preferred to be an axially stretched film.
  • the stretching means and stretching ratio are not particularly limited, but it is preferable that the stretching means and the stretching ratio are the same in both the width direction (MD direction) and the longitudinal direction (TD direction).
  • the draw ratio is 0.5 to 3 times, preferably 1 to 2 times.
  • a plastic resin film exhibits birefringence when subjected to a stretching treatment. Therefore, when used as a base material for an antireflection sheet, the polarization state of the liquid crystal cell that has already been set should not be disturbed. The unstretched one is preferred.
  • At least one surface of the transparent plastic resin film may be subjected to various surface treatments such as corona treatment, UV treatment, and EB treatment.
  • the adhesion between the film and a molded body such as a cured film obtained by applying and curing the coating liquid can be improved.
  • the thickness of the substrate can be determined as appropriate, but in general, workability such as strength and handleability is improved.
  • the viewpoint of thin film properties it is 10 to 300 ⁇ m, preferably 30 to 200 ⁇ m.
  • the thickness to be applied is not particularly limited, but when the porous body is used as a surface protective layer of a thin display device or the like, the thickness after drying is 0.1 to 50 111 (preferably 1 to 25 111). It is better to apply as follows.
  • a molded product obtained by applying the uniform mixture using a transparent plastic resin film as a base material can be used as an optical film as it is.
  • the uniform mixture is applied on an endless belt made of metal or the like without using the transparent substrate as described above, and then dried and cured. After curing, it is peeled off from the belt or endless. Apply a uniform mixture onto the belt, peel it off after drying, and cure it to obtain a molded product, which can be used as an optical film!
  • the third step of the present invention is a step of obtaining a porous body by forming pores by removing the additive of the compact strength and microphase separation.
  • the portion occupied by the additive in the molded body is removed to obtain a porous body having very fine pores.
  • the method for removing the additive is not particularly limited, but it is preferable to remove the additive by extraction with a solvent.
  • the solvent used is a good solvent for the additive.
  • the liquefied carbon dioxide or carbon dioxide in a supercritical state penetrates into the molded body such as the cured film and is insolubilized by microphase separation in the molded body.
  • the additive can be removed efficiently.
  • the pressure vessel for example, a batch type pressure vessel or a pressure vessel having a pressure-resistant sheet feeding and winding device can be used.
  • the pressure vessel is usually provided with a carbon dioxide supply means composed of a pump, piping, valves and the like.
  • the temperature at which the additive is extracted with carbon dioxide in a liquid state or a supercritical state may be higher than the critical point of carbon dioxide and is usually 32 to 230 ° C, preferably 40 to 200. It is about ° C.
  • the pressure at this time is usually not less than the critical point of carbon dioxide, and usually 7.3-: LOOM Pa, preferably about 10-50 MPa.
  • the extraction can be carried out by continuously supplying and discharging carbon dioxide in a liquid state or supercritical state into a pressure-resistant container containing a compact having a microphase separation structure. The molded body, carbon dioxide, etc. may not be moved out of the container.
  • the insoluble additive is efficiently removed from the molded body by promoting the swelling of the molded body and improving the diffusion coefficient of the insoluble additive.
  • the diffusion coefficient is lowered, but the permeability to the molded body is improved, so that the additive insoluble in the molded body is efficient as in the case of the supercritical carbon dioxide. Well removed.
  • the extraction time when the additive is extracted with carbon dioxide in a liquid state or a supercritical state is the temperature at the time of extraction, the pressure, the blending amount of the additive, and the shape of the molded body having a microphase separation structure. Although it depends on the thickness, it is usually 1 to LO time, preferably 2 to LO time.
  • an organic solvent that does not dissolve the molded body but dissolves the additive insolubilized from the molded body can also be used.
  • the insoluble additive can be removed under atmospheric pressure.
  • the deformation of the porous body can be suppressed as compared with the case of removing the insoluble additive under pressure such as using carbon dioxide in a critical state.
  • extraction time can also be shortened by selecting an organic solvent. Furthermore, it is possible to continuously perform the step of removing the insolubilized additive from the molded body by sequentially passing the molded body through the organic solvent.
  • the organic solvent is preferably one that completely dissolves insoluble additives.
  • the organic solvent include toluene, ethanol, ethyl acetate, heptane, etc. Among them, toluene or ethanol is preferred! /.
  • the method of removing the additive using an organic solvent is not particularly limited.
  • the additive is extracted by immersing the molded body in an organic solvent, and the organic solvent is sprayed on the molded body. Nozzle force etc. The method of showering etc. is mentioned.
  • the additive it is preferable to remove the additive by immersing the molded body in an organic solvent.
  • an organic solvent it may be possible to remove the additive by immersing the molded body (length: 10 cm X width: 15 cm X thickness: 4 m) in a 250 cc organic solvent at room temperature for 10 minutes.
  • the additives can be efficiently removed by extracting the organic solvent while changing or stirring it several times.
  • the average pore diameter of the porous body produced by the production method of the present invention is preferably 1 ⁇ m or less, more preferably lOOnm or less.
  • the pore diameter is larger than 1 m, when used as a surface protective layer of a thin display device, light is scattered, which is not preferable because transmittance and resolution are lowered.
  • the porosity (average porosity) of the porous body produced by the production method of the present invention is 5 to 50%, more preferably 5 to 30%.
  • the porosity is measured by the method described in the examples.
  • the thickness of the porous body is not particularly limited, but is 0.5 to 30 ⁇ m, preferably If the thickness of the porous material is 3 to 20 ⁇ m, the thickness of the porous material exceeds 30 m, but there is no significant adverse effect. However, increasing the thickness leads to a decrease in the ringing. Further, when the thickness of the porous body is less than 0.5 m, the characteristics required for the surface layer of the optical film are not sufficiently exhibited, and there is a possibility that the wear resistance may be lowered.
  • the porous body produced by the production method of the present invention has high fine and uniform pores while taking advantage of excellent properties such as friction resistance and mechanical properties of the curable material as the main material. Since it has porosity, high, low transmittance and low reflectance can be expressed simultaneously. Further, since it can be formed in a very thin layer, it can be used very effectively as a surface protective layer of a display device such as an electronic device.
  • An antireflection film having an antireflection function can be produced using the method for producing a porous body of the present invention.
  • an antireflection sheet that prevents surface reflection of a display device can be produced by forming an antireflection film on a transparent substrate using the method for producing a porous body of the present invention.
  • the antireflection sheet when an antireflection sheet is produced, if a friction-resistant curable material is used, the antireflection sheet can be made to have abrasion resistance and an antireflection function.
  • the weight average molecular weight is a value converted by standard polystyrene by the GPC method.
  • GPC body HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation was used, the column temperature was 40 ° C, the pump flow rate was 0.5 mlZmin, and the detector RI was used.
  • Standard polystyrene calibration curves with known molecular weights molecular weights of 20.6 million, 8.42 million, 4.48 million, 1.11 million, 707,000, 354,000, 18.9 The molecular weight was calculated from the converted molecular weight using a calibration curve prepared using 10,000, 98,990, 372,000, 171,000, 9830, 5870, 2500, 1050, 500).
  • the total light transmittance was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation, spectrophotometer MPS-2000, measuring range 400 nm to 700 nm) using an integrating sphere.
  • the reflectance was measured with the same measuring device.
  • the porous sheet prepared in the examples was embedded in greaves to produce a section, and the cross section of the section was observed using a scanning electron microscope (SEM: Hitachi, S-570) at an acceleration voltage of 12 kV. . Further, the sheet prepared in the comparative example was cross-sectioned by ion beam etching, and the cross-section was observed using a scanning electron microscope at an acceleration voltage of 12 kV.
  • a scanning electron micrograph of the cross section of the obtained porous sheet was subjected to image processing to obtain an average pore diameter.
  • the sample is cooled with liquid nitrogen, cut with a sharp blade as it is, Au deposition processing is performed on the cross section, SEM observation is performed, and the image is processed with binary image processing by image processing software, and the holes are formed. It isolate
  • Porosity Area of hole part / (Area of hole part + Area of hardened resin part) X 100 Incidentally, if the hole is not substantially circular, the cross-sectional shape was treated as a circle.
  • Urethane acrylate resin manufactured by Dainippon Ink Industries, Ltd., trade name “Dudic”: Tris- ( 2-Hydroxyethyl) isocyanate triatalylate, pentaerythritol tritalylate, dipentaerystole hexaatalylate, pentaerythrole tetraatalylate, isophorone diisocyanate polyurethane blend
  • toluene as a solvent
  • ⁇ -aminoketone photoinitiator trade name “Irgacure 907”, manufactured by Ciba “Specialty” Chemicals
  • polypropylene glycol as an additive is added to the urethane.
  • 100 parts by weight of attalylate-based resin was added to 100 parts by weight and stirred to obtain a transparent uniform solution.
  • the transparent uniform solution is applied onto a triacetyl cellulose film (thickness 70 ⁇ m) using a wire bar so that the coating thickness after drying is 3 m, and heated at 25 ° C. for 5 minutes. The solvent was removed and a coating film was formed on the film.
  • the film on which the coating film was formed was subjected to a curing treatment of irradiating ultraviolet rays having a strength of 300 mjZcm 2 for 1 minute twice. A slight cloudiness was recognized in the coating film by the curing treatment.
  • the cured film is cut into strips of 100mm x 150mm, placed in a 500cc pressure vessel, heated to 40 ° C, pressurized to 25MPa, and kept at the pressure of 5 liters Zmin. Then, carbon dioxide was injected and exhausted to extract the polypropylene glycol for 2 hours to obtain a porous sheet.
  • FIG. 1 A scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the obtained porous sheet is shown in FIG.
  • Example 2 The procedure was the same as Example 1 except that the film was changed to a transparent polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 50 ⁇ m) instead of the triacetyl cellulose film and the coating thickness after drying was changed to 4 ⁇ m. In addition, some cloudiness was recognized by the hardening process at the coating film.
  • PET polyethylene terephthalate
  • a scanning electron micrograph of the cross-sectional structure of the obtained porous sheet is shown in FIG.
  • the average pore diameter, porosity, transmittance, specular reflectance and surface hardness of the obtained porous sheet were measured, and the results are shown in Table 1.
  • Example 3 The point of using transparent polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 50 m) instead of triacetyl cellulose film, the point of using polyethylene glycol dimethyl ether with a weight average molecular weight of 500 as an additive, and the coating thickness after drying. The same procedure as in Example 1 was performed except that the coating was performed to 5 ⁇ m .
  • PET transparent polyethylene terephthalate
  • FIG. 3 A scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the obtained porous sheet is shown in FIG. 3. The average pore diameter, porosity, transmittance, specular reflectance and surface hardness of the obtained porous sheet are shown. The results are shown in Table 1.
  • the scanning electron micrograph shown in FIG. 3 was observed at an acceleration voltage of 3 kV.
  • a transparent polyethylene terephthalate (PET) film (thickness 50 ⁇ m) was used in place of the triacetyl cellulose film, a polypropylene glycol with a weight average molecular weight of 250 was used as an additive, and the coating thickness after drying was 5 The same operation as in Example 1 was performed except that the coating was performed so as to have a thickness of ⁇ m .
  • PET polyethylene terephthalate
  • FIG. 4 A scanning electron micrograph showing the cross-sectional structure of the obtained porous sheet is shown in FIG. 4. The average pore diameter, porosity, transmittance, specular reflectance and surface hardness of the obtained porous sheet are shown. The results are shown in Table 1.
  • the scanning electron micrograph shown in FIG. 4 was observed at an acceleration voltage of 3 kV.
  • Example 2 The same operation as in Example 2 was conducted except that the coating thickness after drying was changed to 6 ⁇ m.
  • FIG. 5 shows a scanning electron micrograph of the cross-sectional structure of the obtained porous sheet.
  • the average pore diameter, porosity, transmittance, specular reflectance and surface hardness of the obtained porous sheet were measured, and the results are shown in Table 1.
  • Urethane acrylate resin manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc., “Dudic”
  • 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenol L] -2-morpholinopropan-1-one a-aminoketone photoinitiator: Chinoku 'Specialty I' manufactured by Chemicals, trade name "Irgacure 907"
  • the transparent uniform solution is applied onto a PET film (thickness 30 m) using a wire bar so that the coating thickness after drying is 10 m, and the solvent is removed by heating at a temperature of 25 ° C for 5 minutes. Then, a coating film was formed on the film.
  • the film on which the coating film was formed was subjected to crosslinking treatment by irradiating ultraviolet rays having a strength of 300 mjZcm 2 for 1 minute twice.
  • the cross-linked film is cut into a 100mm x 150mm strip, placed in a 500cc pressure vessel, impregnated with carbon dioxide at 40 ° C under hot heat and 25MPa, and the pressure released to physically
  • a scanning electron micrograph of the cross section of the film obtained after the foaming treatment is shown in FIG. 6, but no pores were formed.
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was performed except that 100 parts by weight of octyl acrylate was added instead of polypropylene glycol. A transparent homogeneous solution was not obtained, and the mixed solution was cloudy and phase-separated.
  • a scanning electron micrograph of the cross section of the obtained film is shown in FIG. 7, but no pores were formed.
  • This film was put into a metal container and impregnated with carbon dioxide at a pressure of 25 MPa and a temperature of 25 ° C., then the pressure was released and physical foaming treatment was performed.
  • the resulting film was free from voids.
  • Example 1 to Example 6 porous sheet could be obtained.

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Abstract

 反射防止シート等の光学用途に使用できる、微細で且つ均一な空孔と、高い空孔率を有する多孔質体の製造方法を提供する。  硬化性材料と、前記硬化性材料又はその硬化体と相分離する添加剤とを混合して均一状態にする工程と、前記硬化性材料を硬化させて、前記添加剤がミクロ相分離した成形体を作製する工程と、前記成形体からミクロ相分離した添加剤を除去して空孔を形成し、多孔質体を得る工程とを含んでいる多孔質体の製造方法を提供する。

Description

明 細 書
多孔質体の製造方法、多孔質体、反射防止膜、反射防止シートの製造 方法及び反射防止シート
技術分野
[0001] 本発明は、非常に微細で均一な空孔を有する多孔質体の製造方法に関する。詳し くは、液晶ディスプレイ(LCD)、フラットパネルディスプレイ(FPD)、有機 EL、 PDP 等の表示装置において、該表示装置の表面反射による視認性の低下を抑えることが できる反射防止シート等に用いることができる多孔質体及び該表示装置の表面保護 層として有用な多孔質体の製造方法に関する。
背景技術
[0002] 従来よりプラスチックフィルムは加工が容易であり、高い透明性を有するために光学 用部品及び部材として、液晶基板フィルム、光学用途基板などの電子'電気機器や 電子部品に応用されている。
最近では、高度情報化社会に対応した大量の情報を蓄積し、高速に処理、高速に 伝達するための電子機器が多数開発され、これらに使用される表示装置にも高性能 化が要求されている。
特に、液晶表示装置や有機 EL、プラズマテレビなどに代表される薄型表示装置の 表面保護層として、摩擦に対する耐性が高ぐ反射防止機能を有する素材 (例えば、 反射防止シート)が求められている。
[0003] 反射防止機能を発現させる方法としては、例えば、表面保護層を形成する素材自 体 (例えば、プラスチック材料)の屈折率を低下させる方法がある。
一般にプラスチック材料の屈折率は、その分子骨格によって決定されるため、反射 を抑制するために分子骨格を変成して屈折率を低下させることも有効である。
しかし、屈折率の小さいプラスチックとして知られるポリ一 4—メチル 1—ペンテン でもその屈折率は約 1. 466,ポリテトラフルォロエチレンでも 1. 35〜: L 38であり、 その制御には制限がある。
[0004] その他、反射防止機能を発現させる方法としては、低屈折率材料と高屈折率材料 とを組み合わせて使用する方法や、プラスチック材料を多孔化し、空気の屈折率が 1 であることを利用して、プラスチック材料を多孔化し、その空孔率によって屈折率を制 御しょうとする方法などが提案されている。
[0005] プラスチック材料を多孔化させる方法としては、クロ口フルォロカーボン類又は炭化 水素類などの低沸点液体 (発泡剤)をポリマーに分散させ、加熱し該発泡剤を揮発さ せることにより気泡を形成させる物理的方法や、ベースポリマーに添加された化合物 (発泡剤)の熱分解により生じたガスにより空孔を形成し、発泡体を得る化学的方法 などが一般的である。
例えば、物理的方法としては、塩化メチレン、クロ口ホルム、トリクロロェタンなどを発 泡体として用いて、発泡ポリエーテルイミドを形成する手法 (特許文献 1参照)が開示 されているが、このような手法は一般的に気泡径数十ミクロン以上の多孔質体を得る のに好適である力 光学用途で求められるような透明性が高い、微細且つ均一な気 泡径を有する発泡体を得るのは難し ヽ。
また、発泡剤として用いる物質がオゾン層を破壊する等の問題が懸念される。
[0006] 更に、最近は空孔径が小さぐ空孔密度の高い発泡体の製造方法として、窒素や 二酸化炭素等の気体を高圧下でポリマー中に溶解させた後、圧力を開放し、ポリマ 一のガラス転移温度やビガ一軟化点又はその近傍まで加熱することにより気泡を形 成する方法 (特許文献 2参照)が提案されて!ヽる。
このような手法は、微孔質発泡体を得る方法としては優れている力 これにより得ら れる発泡体の気泡径は 10〜300 m程度であり、光学用途に要求されるような透明 で厚みの少な 、フィルムを得るのは難し 、。
[0007] 非常に微細な空孔を有する多孔質体の製造方法として、発泡剤を熱分解させて気 体を発生させたり、混合した分解性榭脂を電磁波、電子線及びイオンビーム等によつ て分解させて、独立気泡を形成する化学的発泡法、炭酸ガス、低沸点溶剤を榭脂に 混合してシートを形成した後に、加熱し発泡させる物理的発泡法、或いは榭脂に発 泡核を含有させ、成形後に延伸等の配向処理を行うことで空孔を形成する方法によ り多孔化する方法 (特許文献 3参照)が開示されているが、気泡径が微細で光学用途 に要求されるような透明で厚みの少ないフィルムを得るのは難しい。 [0008] そのため、反射防止シート等の光学用途に使用できる、微細で且つ均一な空孔と、 高 、空孔率を有する多孔質体の製造方法が要望されて 、る。
特許文献 1:米国特許第 4532263号明細書
特許文献 2 :日本国特開平 6— 322168号公報
特許文献 3 :日本国特開 2004— 66638号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0009] 本発明の目的は、上記問題に鑑み、反射防止シート等の光学用途に使用できる、 微細で且つ均一な空孔と、高 、空孔率を有する多孔質体の製造方法を提供すること である。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、硬化性材料と添加 剤とを混合して均一状態とし、前記添加剤がミクロ相分離した成形体を作製し、該成 形体から前記添加剤を除去することで、微細な空孔からなり、高い空孔率を有する多 孔質体が得られることを見いだし、本発明を完成するに至った。
[0011] 即ち、本発明は、硬化性材料と、前記硬化性材料又はその硬化体と相分離する添 加剤とを混合して均一状態にする工程と、前記硬化性材料を硬化させて、前記添加 剤がミクロ相分離した成形体を作製する工程と、前記成形体からミクロ相分離した添 加剤を除去して空孔を形成し、多孔質体を得る工程とを含んで ヽることを特徴とする 多孔質体の製造方法を提供する。
かかる方法にぉ 、ては、前記均一状態力 添加剤がミクロ相分離した成形体を作 製し、該成形体力 前記ミクロ相分離した添加剤を除去することで均一で微細な空孔 を有する多孔質体が得られる。
[0012] また、本発明は、以下の工程、(1)架橋可能な化合物と、前記化合物又はその架 橋体と相分離する添加剤とを混合して均一状態にする工程、 (2)前記化合物を架橋 して架橋高分子とし、ミクロ相分離構造を有する成形体を作製する工程、(3)前記成 形体から添加物を取り除いて空孔を形成し、多孔質体を得る工程、を含むことを特徴 とする多孔質体の製造方法を提供する。 かかる方法にお!、ては、架橋可能な化合物又はその架橋体と相分離する添加剤と を混合して均一状態にし、該均一状態から添加剤がミクロ相分離した成形体を作製 し、該成形体力 前記ミクロ相分離した添加剤を除去することで微細な空孔を有する 多孔質体が得られる。
[0013] 更に、本発明は、硬化性榭脂材料と、該硬化性榭脂材料とは異なり且つ該硬化性 榭脂材料に対して相溶性で該硬化性榭脂材料を硬化させた硬化体に対して不溶ィ匕 しうる添加剤とを混合して塗工液を調製する第 1工程と、前記塗工液を塗布して塗膜 を形成する第 2工程と、前記塗膜に硬化処理を施し、該塗膜中の前記硬化性榭脂材 料を硬化させて前記添加剤を不溶化し、該硬化体中に、不溶化した添加剤が非連 続に分散したミクロ相分離構造を有する成形体を形成する第 3工程と、前記成形体 力 前記不溶ィ匕した添加剤を除去し、空孔を形成する第 4工程とを含んで 、ることを 特徴とする多孔質体の製造方法を提供する。
かかる方法にお!ヽては、硬化性榭脂材料に対して相溶性で該硬化性榭脂材料を 硬化させた硬化体と相分離する添加剤を用いて、均一な塗工液を調製し、該塗工液 に硬化処理を施すことで硬化性榭脂材料を硬化させた硬化体中に不溶化した添カロ 剤が非連続に分散した微細なミクロ相分離構造が形成され、該不溶化した添加剤を 除去することで均一で微細な空孔を有する多孔質体が得られる。
[0014] また、本発明は、硬化性榭脂材料と、該硬化性榭脂材料とは異なり且つ該硬化性 榭脂材料に対して相溶性で該硬化性榭脂材料を硬化させた硬化体に対して不溶ィ匕 しうる添加剤と溶媒とを混合して塗工液を調製する第 1工程と、前記塗工液を塗布し て塗膜を形成する第 2工程と、前記塗膜から前記溶媒を除去する溶媒除去工程と、 前記溶媒除去工程で溶媒を除去した塗膜に硬化処理を施し、該塗膜中の前記硬化 性榭脂材料を硬化させて前記添加剤を不溶化し、該硬化体中に、不溶化した添カロ 剤が非連続に分散したミクロ相分離構造を有する成形体を形成する第 3工程と、前 記成形体力 不溶ィ匕した添加剤を除去し、空孔を形成する第 4工程とを含んで 、るこ とを特徴とする多孔質体の製造方法を提供する。
かかる方法にお!ヽては、硬化性榭脂材料に対して相溶性で該硬化性榭脂材料を 硬化させた硬化体と相分離する添加剤と溶媒とを用いて、均一な塗工液を調製し、 溶媒除去後に硬化処理を施すことで硬化性榭脂材料を硬化させた硬化体中に不溶 化した添加剤が非連続に分散した微細なミクロ相分離構造が形成され、該不溶化し た添加剤を除去することで均一で微細な空孔を有する多孔質体が得られる。
[0015] 本発明にお 、て、添加剤の重量平均分子量は、 10,000以下であることが好まし ヽ
[0016] 本発明において、成形体から添加剤を取り除くには、溶媒により添加剤を抽出する ことが好ましぐ更に、前記溶媒として液体状態又は超臨界状態の二酸化炭素或い は不溶ィ匕した添加剤を選択的に溶解する有機溶媒を使用することが好ましい。
[0017] 本発明において、多孔質体の平均空孔径は、 1 μ m以下であることが好ましい。
発明の効果
[0018] 本発明の製造方法によれば、通常、極めて微細(1 μ m以下)且つ均一な空孔を高 ぃ空孔率で形成することができるため、透明性が高く且つ反射率の低い多孔質体を 得ることができる。特に、硬化性材料として、表面硬度の高いポリマーを用いた場合 には、該ポリマーの持つ耐摩擦性、機械的特性等の優れた性質を有することにより、 例えば、電子機器等の表示装置に用いられる光学用途としての反射防止シート等と して有効に利用できる。
図面の簡単な説明
[0019] [図 1]図 1は、実施例 1で得られた多孔質体シートの断面構造を示す走査型電子顕微 鏡写真である。
[図 2]図 2は、実施例 2で得られた多孔質体シートの断面構造を示す走査型電子顕微 鏡写真である。
[図 3]図 3(a)及び (b)は、実施例 3で得られた多孔質体シートの断面を示す倍率 50,00 0倍の走査型電子顕微鏡写真である。
[図 4]図 4(a)及び (b)は、実施例 4で得られた多孔質体シートの断面を示す倍率 50,00 0倍の走査型電子顕微鏡写真である。
[図 5]図 5は、実施例 5で得られた多孔質体シートの断面構造を示す走査型電子顕微 鏡写真である。
[図 6]図 6は、比較例 1で得られた多孔質体シートの断面構造を示す走査型電子顕微 鏡写真である。
[図 7]図 7は、比較例 2で得られた多孔質体シートの断面構造を示す走査型電子顕微 鏡写真である。 発明を実施するための最良の形態
[0020] 以下、本発明の多孔質体の製造方法について説明する。
本発明における多孔質体の製造方法は、硬化性材料と、前記硬化性材料又はそ の硬化体と相分離する添加剤とを混合して均一状態にする工程と、前記硬化性材料 を硬化させて、前記添加剤がミクロ相分離した成形体を作製する工程と、前記成形体 からミクロ相分離した添加剤を除去して空孔を形成し、多孔質体を得る工程とを含ん でいるものである。
[0021] 本発明における第 1の工程は、硬化性材料と、前記硬化性材料又はその硬化体と 相分離する添加剤とを混合して均一状態にする工程である。
[0022] 本発明にお 、て前記硬化性材料は、主に分子中に熱、紫外線 (UV)、電子線 (EB
)などにより硬化する種々の硬化性官能基を有するモノマー、オリゴマー、ポリマー等 の硬化性榭脂材料、特に三次元網目状構造を形成可能な構造を有する架橋可能な 化合物を用いることができる。
これらの中でも、材料自体の透明性が高ぐかつ硬化後の表面硬度が比較的高ぐ 耐摩擦性を有する化合物を特に好適に用いることができる。
力かる材料を用いることで摩擦に対して耐性のある多孔質体が得られる。
[0023] 前記硬化性榭脂材料としては、該硬化性榭脂材料を硬化させた後、被膜等として の十分な強度 (耐摩耗性)と透明性を有するものを特に制限なく用いることができる。
[0024] 前記架橋可能な化合物としては、例えば、ポリエステル (メタ)アタリレート、ポリウレ タン (メタ)アタリレート、エポキシ (メタ)アタリレートなどの、末端又は側鎖に (メタ)ァク リロイル基等の架橋性官能基を有するポリマーなどが挙げられる。
[0025] ポリエステル (メタ)アタリレートは、多価アルコール(例えば、エチレングリコール、 1 , 4 ブタンジオール、 1, 6 へキサンジオール、ジエチレングリコール、トリメチロー ルプロパン、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー ル、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなど)と多塩基酸(例えば、フタル酸、 アジピン酸、マレイン酸、トリメリット酸、ィタコン酸、コハク酸、テレフタル酸など)との 反応によって得られるポリエステル (特にポリエステルポリオール)や、ラタトンの開環 重合体の末端を、(メタ)アクリル酸でエステルイ匕することによって製造される。
[0026] 前記ポリウレタン (メタ)アタリレートは、例えば、トリレンジイソシァネートのようなイソ シァネート基を有する化合物と、ポリオール類 (例えば、ポリエステルポリオール、ポリ エーテルポリオールなど)と、ヒドロキシル基を有する (メタ)アタリレート(例えば、ヒドロ キシェチルアタリレートなど)との反応により得られる化合物である。
[0027] エポキシ (メタ)アタリレートとしては、ビスフエノール A型、ノボラック型、脂環系など 種々の化合物が挙げられる力 エポキシ榭脂のエポキシ基を (メタ)アクリル酸でエス テル化し、官能基を (メタ)アタリロイル基としたものである。
[0028] 前記架橋可能な化合物としては、ウレタンプレボリマーなども好適に用いられる。ゥ レタンプレボリマーは、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオールなどの多価 アルコールと、フエ-レンジイソシァネート、トリレンジイソシァネートなどの芳香族ポリ イソシァネートや、へキサメチレンジイソシァネート、シクロへキサンジイソシァネート、 イソホロンジイソシァネートなどの脂肪族又は脂環式ポリイソシァネートとの反応によ つて得られる。
[0029] また、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコ ールや、その片末端力メチル基などのアルキル基、ァリル基などのァルケ-ル基、フ ェニル基などのァリール基、ァセチル基ゃ (メタ)アタリロイル基などのァシル基、又は これらの組み合わせにより封鎖された封鎖物などであって、架橋性官能基を有する 化合物が挙げられる。
[0030] 前記架橋可能な化合物としては、また、トリメチロールプロパントリ (メタ)アタリレート 、ジペンタエリスリトールへキサ(メタ)アタリレート、ペンタエリスリトールトリアタリレート( PETA)、ジペンタエリスリトールへキサアタリレート(DPEHA)、 1, 4 ブタンジォー ノレアタリレート(BUDA)、トリス一(2—ヒドロキシェチル)イソシァネートトリアタリレート( THEIC)のようなアクリル系モノマー、又は上記アクリル系モノマーを含む重合体であ つて、架橋性官能基を有するものなどが挙げられる。
[0031] これらの架橋可能な化合物の中から 1種又は 2種以上を組み合わせて使用すること ができる力 特に三官能以上の多官能性化合物を含むことが望ま 、。
[0032] 前記添加物としては、例えば、前記硬化性材料又はその硬化体と相分離し、該硬 化性材料を硬化させた成形体力ゝら特定の溶媒等で抽出 (溶解)できるもの等を用いる ことができる。
また、硬化性材料と混合した場合、相分離するものであっても、後述する有機溶媒 を加えることで均一状態 (均一溶液)となるものも前記添加剤として用いることができる
[0033] 前記添加剤としては、特に制限されないが、重量平均分子量が 10,000以下 (例え ば、 100〜 10,000程度、より好ましくは 200〜3,000程度)であることが望ましぐモノ マーや、同一又は相異なる 2以上の単量体が重合して 、る比較的低重合度のオリゴ マーなどが好適に用いられる。
重量平均分子量が 100未満では、添加剤が多孔質体の主材料に完全に相溶した ままとなって相分離が難しくなる場合がある。
一方、添加剤の重量平均分子量が 10,000を超えると、形成されるミクロ相分離構 造が大きくなりすぎたり、除去が難しくなることがある。
該添加剤としては、オリゴマーを用いることが好ま 、。
尚、添加剤は、成形体を作製する工程において、その一部が硬化性材料と硬化し ても何ら問題はない。
尚、重量平均分子量は、実施例記載の方法により測定される。
[0034] 前記添加剤としては、例えば、ポリアタリレートオリゴマー類、ポリエーテルオリゴマ 一類、ポリエステルオリゴマー類、ポリウレタンオリゴマー類などが挙げられる。なお、 これらのオリゴマー類を含む添加剤には、更にモノマーが含まれていてもよい。
[0035] ポリアタリレートオリゴマー類としては、フエノキシポリエチレングリコール (メタ)アタリ レート、エポキシ (メタ)アタリレート、オリゴエステル (メタ)アタリレート、ウレタン (メタ) アタリレートなどや、へキサンジオールジ (メタ)アタリレート、ネオペンチルグリコール ジ (メタ)アタリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アタリレート、ジペンタエリスリト ールへキサ(メタ)アタリレートなどの多価アルコールゃヒドロキシ酸の(メタ)アクリル酸 エステル等が挙げられる。 [0036] ポリエーテルオリゴマー類としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン グリコールなどのポリアルキレングリコール、及び、これらの片末端又は両末端力 Sメチ ル基などのアルキル基、ァリル基などのアルケニル基、フ ニル基などのァリール基、 ァセチル基ゃ (メタ)ァクロィル基などのァシル基、又はこれらの組み合わせにより封 鎖された封鎖物などが挙げられる。
[0037] ポリエステルオリゴマー類としては、例えば、 ε —力プロラタトン (メタ)アタリレート、 ポリ力プロラタトンオリゴマーなどのポリエステルオリゴマー、及びこれらの片末端又は 両末端がメチル基などのアルキル基、ァリル基などのアルケニル基、フ ニル基など のァリール基、ァセチル基ゃ (メタ)アタリロイル基などのァシル基、又はこれらの組み 合わせにより封鎖された封鎖物などが挙げられる。
[0038] ポリウレタンオリゴマー類としては、例えば、ヒドロキシェチル (メタ)アタリレート、ダリ セリンジメタタリレートなどのヒドロキシ (メタ)アタリレートと、メチレンジイソシァネートな どのイソシァネート基を有する化合物と、ポリオール類 (例えば、ポリエステルポリオ一 ル、ポリエーテルポリオールなど)との反応生成物などが挙げられる。
[0039] 前記添加剤としては、例えば、セテンなどのアルケン類などを用いてもよ!、。
これらの添加剤は、 1種又は 2種以上を選択し組み合わせて使用することもできる。
[0040] 前記硬化性材料と前記添加剤との混合量は、特に制限されず、硬化性材料と添加 剤との組み合わせに応じて適宜選択できる。通常、硬化性材料 100重量部に対して 添加剤が 10〜700重量部であり、好ましくは、添加剤が 10〜200重量部、より好まし くは 50〜 150重量部である。
硬化性材料 100重量部に対して添加剤が 10〜700重量部の範囲で混合させるこ とで、形成される空孔径を通常 1 μ m以下にすることができ、また、光学特性の効果を 発現させるレベルの空孔率を達成することができる。
前記添加剤の混合量が 700重量部を超える場合、得られる多孔質体の空孔率が 大きくなりすぎて強度が低下する。
また、前記添加剤の混合量が 10重量部未満の場合、空孔が十分に形成されない ため光学用途に用いる多孔質体を得ることができない。
[0041] 前記硬化性材料と前記添加剤との好ま U、組み合わせとしては、例えば、紫外線 硬化型榭脂と分子量 1万以下のオリゴマーとの組み合わせが好ましぐ(メタ)アクリル 系紫外線硬化樹脂とポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリアル キレングリコール、前記ポリアルキレングリコールの片末端若しくは両末端メチル封鎖 物、又は片末端若しくは両末端 (メタ)アタリレート封鎖物との組み合わせ或いはポリウ レタン (メタ)アタリレート系材料とポリアルキレングリコール、前記ポリアルキレングリコ 一ルの片末端若しくは両末端メチル封鎖物、又は片末端若しくは両末端 (メタ)アタリ レート封鎖物との組み合わせがより好ましい。
[0042] 前記第 1の工程において、硬化性材料と添加剤とを混合して均一状態とするために は、例えば、硬化性材料と、該硬化性材料とは異なり且つ該硬化性材料に対して相 溶性で該硬化性材料を硬化させた硬化体に対して不溶ィヒしうる添加剤とを無溶媒で 混合して均一な混合物たる溶液を調製するか、又は該硬化性材料と該添加剤とを有 機溶媒を用いて混合し溶解して均一な混合物たる溶液を調製してもよ ヽ。
[0043] 前記有機溶媒としては、例えば、キシレン,トルエン等の芳香族炭化水素、メタノー ル,エタノール,イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルェチルケトン等のケ トン類を挙げることができる。
有機溶媒の使用量は、前記硬化性材料 100重量部に対して、通常、 10〜500重 量部であり、好ましくは 30〜200重量部である。
有機溶媒の使用量が、 500重量部を超えると混合物の粘度が低いため、該混合物 を塗工してフィルム状の成形体を形成する場合等にお!ヽて、塗膜が薄くなりすぎて得 られる多孔質体が極端に薄くなる等の問題を有する。
また、有機溶媒の使用量が、 10重量部未満であれば粘度が高くなり、塗工ムラや 厚みムラが生じやすくなる等の問題を有する。
[0044] 前記硬化性材料が硬化性榭脂材料である場合においては、前記均一な混合物に 架橋反応或いは重合反応等の硬化反応を促進するための、適宜な開始剤や架橋剤 等が含まれていてもよい。
[0045] 開始剤としては、紫外線や電子線又は熱により分解してラジカルを生成する化合物 を用いることができ、通常、ラジカル重合に用いられる全ての開始剤を使用することが できる。 例えば、ジベンゾィルパーォキシド、ジ -tert-ブチルパーォキシド、タメンノヽ イド口パーォキシド、ラウロイルバーオキシドなどの有機過酸化物や、 2, 2-ァゾビスィ ソブチ口-トリル、ァゾビスイソバレロ-トリルなどのァゾィ匕合物等が挙げられる。
また、光 (紫外線等)の照射により硬化性榭脂材料を硬化させる開始剤としては、例 えば、ァセトフエノン類、ベンゾフエノン類、ジァセチル類、ベンジル類、ベンゾイン類 、ベンゾインエーテル類、ベンジルジメチルケタール類、ベンゾィルベンゾエート類、 ヒドロキシフエ二ルケトン類等の化合物を挙げることができる。開始剤は、通常の重合 反応における使用量を配合すればよぐ例えば、前記硬化性榭脂材料 100重量部 に対して 0. 01〜5重量部、好ましくは 0. 05〜1重量部配合すればよい。
[0046] 前記架橋剤としては、例えば、カルボキシル基や水酸基を有するアクリル系化合物 に対し、これらの官能基と反応しうる多官能性ィ匕合物として、ジフヱ-ルメタンジィソシ ァネート、トリレンジイソシァネートなどのポリイソシァネート、ポリエポキシ、各種金属 塩、キレートイ匕合物などが挙げられる。
このような架橋剤の使用量は特に制限されないが、硬化性榭脂材料 100重量部に 対して 20重量部以下 (例えば、 0. 5〜20重量部)にするのがよい。
尚、これら架橋剤は 1種類又は 2種類以上を組み合わせて使用することもできる。
[0047] また、必要に応じて連鎖移動剤、可塑剤などを配合してもよ 、。
更に、多孔質体の主材料である榭脂等の特性を損なわない範囲内で、以下の配合 剤などを含ませてもよい。
配合剤としては、例えば、フエノール類、アミン類、含硫黄化合物類、亜リン酸塩類 、多価アルコール類などの酸化防止剤;ベンゾフエノン系、サルシレート系、ベンゾトリ ァゾール系、シァノアクリレート系などの各種紫外線吸収剤、及び光安定剤;タルク、 炭酸カルシウム、シリカ、クレー、チタン酸バリウム、酸化チタン、ガラス繊維、カオリン クレーなどの各種充填剤;ガラス繊維、ガラス粒子等の各種補強剤;ァ-オン系、力 チオン系、非イオン系、両性などの各種界面活性剤;非イオン系高分子形型、カチォ ン系高分子型、ァニオン系高分子型などの各種帯電防止剤;着色剤などが挙げられ る。これらの配合剤は、 1種又は 2種以上を組み合わせて使用することができる。
[0048] 前記第 1の工程において、均一な混合物を調製するための混合方法としては、何ら 特別な方法を採用する必要はなぐ例えば、攪拌、超音波照射等の一般的な混合方 法が用いられる。
[0049] 本発明における第 2の工程は、硬化性材料を硬化させて、添加剤がミクロ相分離し た硬化被膜等の成形体を作製する工程である。
該ミクロ相分離構造は、通常、硬化性材料を海、添加剤を島とする海島構造を取つ ている。
[0050] 前記成形体は、できる限り無色透明であることがよぐ 400〜800nmの波長領域に おける透過率が 80%以上のものが好ましぐ該透過率が 90%以上のものがより好ま しい。
[0051] 混合物として硬化性材料と添加剤とを無溶媒で混合した混合物を塗工液として用 い、塗膜を形成して成形体を作製するには、例えば、該塗膜に硬化処理を施し、該 塗膜中の前記硬化性材料を硬化させて前記添加剤を不溶化すればよい。
[0052] また、混合物として硬化性材料と添加剤と溶媒とを混合した混合物を用いて成形体 を作製するには、例えば、溶媒を蒸発 (乾燥)させてミクロ相分離構造を形成した後、 硬化性材料を硬化させることにより、ミクロ相分離構造を有する成形体を作製してもよ ぐまた、硬化後、例えば、溶媒を蒸発 (乾燥)させることにより、ミクロ相分離構造を有 する成形体を作製してもよ ヽ。
尚、前記溶媒を蒸発 (乾燥)する際の温度は特に制限されず、用いた溶媒の種類 等により選択すればよい。通常、 30〜150°C、好ましくは 35〜: LOO°C程度力も選択 される。
[0053] 前記硬化性材料を硬化させる手段としては、紫外線、電子線等の照射や加熱など の手段を用いることができる。紫外線や電子線等の照度や照射時間、又は加熱時の 温度や加熱時間は特に制限されず、成形体を得るのに十分な条件を選択して照射 、又は加熱すればよい。
[0054] 前記成形体は、例えば、前記均一な混合物を用いてフィルム状に成形したものを 挙げることができる。
前記成形体を、フィルム状に成形するには、前記均一な混合物をダイスなどの吐出 手段を有する塗工装置を用いて基材上に連続的に供給、塗工 (塗布)する方式など が挙げられるが、特に手段は制限されず、ワイヤーバー方式、キスコート方式、グラビ ァ方式などの適宜な塗工手段を用いることができる。
上記連続的に供給、塗工 (塗布)する方式の他、均一な混合物を基材上に流延し て、アプリケーターやワイヤーバー或!、はナイフコーターで成形するバッジ方式を用 いてもよい。
[0055] 前記均一な混合物が塗工 (塗布)される基材としては、平滑な表面を有するもので あれば透明であっても不透明であってもよぐ透明基材としては、例えば、ガラスや各 種透明プラスチック榭脂フィルムを挙げることができる。また、不透明基材としては、ス テンレス、銅、アルミニウム等の金属箔等を挙げることができる。好ましくは前記透明 基材が用いられる。
[0056] 前記透明プラスチック榭脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、 ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー;ジァセチルセルロース、トリア セチノレセルロース等のセルロース系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリメチノレ メタタリレート系等のアクリル系ポリマー;塩化ビュル系ポリマー;酢酸ビュル系ポリマ 一;ポリイミド系ポリマー等の各種ポリマーフィルムを挙げることができる。
また、ポリスチレン、アクリロニトリル スチレン共重合体等のスチレン系ポリマー;ポ リエチレン、ポリプロピレン、環状乃至ノルボルネン構造を有するポリオレフイン、ェチ レン プロピレン共重合体等のォレフィン系ポリマー;ナイロンや芳香族ポリアミド等 のアミド系ポリマー等のポリマーフィルムも挙げられる。
更に、イミド系ポリマー、スノレホン系ポリマー、ポリエーテノレスノレホン系ポリマー、ポリ エーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフエ二レンスルフイド系ポリマー、ビニノレアノレ コール系ポリマー、塩化ビ-リデン系ポリマー、ビュルプチラール系ポリマー、ァリレ ート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマーや前記ポリマーの ブレンド物等のポリマーフィルムを挙げることができる。
尚、本発明においては、前記フィルムの 1種を単層で、又は同種或いは異種のフィ ルムを 2枚以上積層して用いてもょ 、。
尚、前記フィルムは、できる限り無色透明であることがよぐ 400〜800nmの波長領 域における透過率が 80%以上が好ましぐ該透過率が 90%以上がより好ましい。
[0057] 前記透明プラスチック榭脂フィルムは、延伸されたものであってもよぐその場合、二 軸延伸されたフィルムであることが好まし 、。
延伸手段や延伸倍率は、特に制限されないが、幅方向 (MD方向)、縦方向 (TD方 向)の何れの方向にも等倍であるのが好ま 、。
前記延伸倍率は、 0. 5〜3倍であり、好ましくは 1〜2倍である。
尚、一般的にプラスチック榭脂フィルムは、延伸処理を施すことで複屈折性を発現 するため、反射防止シートの基材として用いる場合、既に設定されている液晶セルの 偏光状態を乱さな 、ように無延伸の状態のものが好ま 、。
[0058] 前記透明プラスチック榭脂フィルムは、少なくとも一面側の表面にはコロナ処理、 U V処理、 EB処理等の各種の表面処理が施されていてもよい。
該フィルムの表面に前記表面処理を行うことで、前記塗工液を塗布、硬化させて得 られる硬化被膜等の成形体と該フィルムとの密着性を向上させることができる。
[0059] 前記基材の厚さは、適宜決定しうるが、一般的には、強度、取り扱い性等の作業性
、薄膜性等の点より 10〜300 μ mであり、好ましくは 30〜200 μ mである。
[0060] 塗布する厚みは特に制限されないが、多孔質体を薄型表示装置等の表面保護層 として用いる場合には、乾燥後の厚みが 0. 1〜50 111(好ましくは1〜25 111)となる ように塗布するのがよい。
[0061] 上述の如く透明プラスチック榭脂フィルムを基材として前記均一な混合物を塗布し 成形体としたものは、そのまま光学フィルムとして用いることができる。
尚、本発明においては、前記の如き透明基材を用いず金属製などのエンドレスべ ルト上に前記均一な混合物を塗工した後、乾燥、硬化を行い、硬化後ベルトから剥 離して若しくはエンドレスベルト上に均一な混合物を塗工し、乾燥後に剥離し、硬化 させて成形体を得、これを光学フィルムとして用いてもよ!、。
[0062] 本発明における第 3の工程は、前記成形体力 ミクロ相分離した添加剤を除去して 空孔を形成し、多孔質体を得る工程である。
前記成形体力 不溶ィ匕した添加剤を除去することにより、成形体中で該添加剤が 占めていた部分が除かれて非常に微細な空孔を有する多孔質体が得られる。
[0063] 前記添加剤を取り除く方法は、特に制限されないが、溶媒で抽出することにより添 加剤を取り除くのがよい。このとき、用いる溶媒は、添加剤に対して良溶媒であって、 且つ硬化性材料を硬化させた成形体を溶解しないものであれば、特に制限されず、 硬化性材料の硬化体や添加剤の種類に応じて一般的な有機溶媒の中から適宜選 択して使用することができ、また、液体状態又は超臨界状態の二酸化炭素を使用す ることがでさる。
[0064] 前記液化二酸化炭素や超臨界状態にある二酸化炭素 (超臨界二酸化炭素)は、前 記硬化被膜等の成形体に浸透し、該成形体中にミクロ相分離して存在する不溶化し た添加剤を効率よく除去することができる。
[0065] 前記液化二酸化炭素や超臨界状態にある二酸化炭素 (超臨界二酸化炭素)を用 いて添加剤を抽出する場合、通常、圧力容器を用いる。
前記圧力容器としては、例えば、バッチ式の圧力容器或いは耐圧性を有するシート 繰り出し'巻き取り装置等を有する圧力容器を用いることができる。
前記圧力容器には、通常、ポンプ、配管、バルブなどにより構成される二酸ィ匕炭素 供給手段が備えられている。
[0066] 液体状態又は超臨界状態の二酸化炭素により添加剤を抽出する際の温度は、二 酸ィ匕炭素の臨界点以上であればよぐ通常、 32〜230°C、好ましくは 40〜200°C程 度である。
また、この際の圧力も二酸化炭素の臨界点以上であればよぐ通常、 7. 3〜: LOOM Pa、好ましくは 10〜50MPa程度である。該抽出はミクロ相分離構造を有する成形体 を入れた耐圧容器内に、液体状態又は超臨界状態の二酸化炭素を連続的に供給、 排出して行ってもよぐ抽出容器を閉鎖系 (投入した成形体、二酸化炭素等が容器外 へ移動しない状態)にして行ってもよい。
超臨界状態では、成形体の膨潤を促進し、且つ不溶ィヒした添加剤の拡散係数の 向上によって、効率よく成形体中から不溶ィ匕した添加剤が除去される。
尚、液化二酸化炭素による場合は、前記拡散係数は低下するが、前記成形体への 浸透性が向上するため、前記超臨界二酸化炭素と同様に前記成形体中から不溶ィ匕 した添加剤が効率よく除去される。
[0067] 液体状態又は超臨界状態の二酸化炭素により添加剤を抽出する際の抽出時間は 、抽出時の温度、圧力、添加剤の配合量、ミクロ相分離構造を有する成形体の形状 や厚みにもよるが、通常 1〜: LO時間、好ましくは 2〜: LO時間程度である。
[0068] 上述の如ぐ前記抽出溶媒として、成形体を溶解せず、該成形体中から不溶化した 添加剤を溶解する有機溶媒を用いることもできる。
前記有機溶媒を用いれば大気圧下で不溶ィ匕した添加剤を除去できるため、例えば
、臨界状態にある二酸ィ匕炭素を用いるような加圧下で不溶ィ匕した添加剤を除去する 場合に比べて多孔質体の変形を押さえることができる。
また、有機溶媒を選択することで、抽出時間を短縮することもできる。更に、有機溶 媒中に順次成形体を通すことで、該成形体から不溶化した添加剤を除去する工程を 連続的に行うことも可能である。
[0069] 前記有機溶媒としては、不溶ィ匕した添加剤を完全に溶解するものが好ま U、。該有 機溶媒としては、例えば、トルエン、エタノール、酢酸ェチル、ヘプタン等が挙げられ るが中でもトルエン又はエタノールが好まし!/、。
[0070] 有機溶媒を用いて前記添加剤を取り除く方法としては、特に限定されず、例えば、 成形体を有機溶媒中に浸潰させて添加剤を抽出する方法、有機溶媒を成形体にス プレーノズル等力 シャワーする方法等が挙げられる。
添加剤の効率的除去の観点から、成形体を有機溶媒に浸潰して添加剤を除去す ることが好ましい。例えば、室温下で成形体 (縦: 10cm X横: 15cm X厚み :4 m)に 対して 250ccの有機溶媒に 10分間浸漬することで、添加剤を除去することも可能と なりうる。また、数回に亘つて有機溶媒を取り替えたり攪拌したりしながら抽出すること で、効率的に添加剤を除去できる。
[0071] 本発明の製造方法により製造された多孔質体の平均空孔径は、 1 μ m以下、更に 好ましくは lOOnm以下とするのが望ましい。空孔径が 1 mより大きいと、薄型表示 装置の表面保護層として用いたとき、光が散乱してしまい、透過率や解像度が低下し て好ましくない。
前記空孔の大きさは、実施例記載の方法により測定される。
[0072] また、本発明の製造方法により製造された多孔質体の空孔率 (平均開孔率)は、 5〜 50%であり、より好ましくは 5〜30%である。
空孔率が、 5%未満であると透過率が不十分であり、透明性に劣ることとなる。また、 空孔率が 50%より大きいと、強度に劣ることとなる。
尚、空孔率は、実施例記載の方法により測定される。
[0073] 前記基材上に多孔質体を形成し、光学フィルムとする場合にぉ 、ては、該多孔質 体の厚みは、特に制限されないが 0. 5〜30 μ mであり、好ましくは 3〜20 μ mである 多孔質体の厚みが 30 mを超えると特に大きな弊害はないが、厚くなることでノヽン ドリング低下に繋がる。また、多孔質体の厚みが 0. 5 m未満の場合には、光学フィ ルムの表面層として要求される特性が十分に発現されず、特に耐摩耗性が低下する 虞がある。
[0074] 本発明の製造方法により製造された多孔質体は、主材料である硬化性材料の持つ 耐摩擦性、機械的性質等の優れた性質を生かしつつ、微細且つ均一な空孔を高い 空孔率で有するために、高 、透過率と低 、反射率とを同時に発現することができる。 また、極めて薄層に形成することも可能であるため、例えば、電子機器等の表示装置 の表面保護層として極めて有効に利用できる。
[0075] 本発明の多孔質体の製造方法を用いて、反射防止機能を有する反射防止膜を製 造することができる。また、本発明の多孔質体の製造方法を用いて、透明基材上に 反射防止膜を形成することで表示装置の表面反射を防止する反射防止シートを製 造することができる。
更に、反射防止シートを製造する際に、耐摩擦性の硬化性材料を用いれば、耐摩 擦性を有し且つ反射防止機能を有するものとすることができる。
実施例
[0076] 以下、実施例によって本発明を具体的に説明する力 本発明はこれら実施例によ つて何ら限定されるものではない。
[0077] (重量平均分子量の測定方法)
重量平均分子量は、 GPC法で標準ポリスチレンにより換算した値である。 GPC本体として、東ソ一社製の HLC-8120GPCを使用し、カラム温度 40°C、ポンプ 流量 0. 5mlZmin、検出器 RIを用いた。データ処理は、予め分子量が既知の標準 ポリスチレンの検量線 (分子量 2060万、 842万、 448万、 111万、 70.7万、 35.4万、 18.9 万、 9.89万、 3.72万、 1.71万、 9830、 5870、 2500、 1050、 500を用いて検量線を作成)を 用い、換算分子量より分子量を求めた。
使用カラム: TSKgel GMH- H(S) X 2本(東ソ一社製)
移動相:テトラヒドロフラン
注入量: 100 1
サンプル濃度: 1.0g/l(テトラヒドロフラン溶液 )
[0078] (透過率、反射率の測定方法)
全光線透過率は分光光度計 (島津製作所製、分光光度計 MPS— 2000、測定範 囲 400nm〜 700nm)にて積分球を用 、て測定した。
反射率は同測定装置にて鏡面反射率を測定した。
[0079] (多孔質体の形態観察方法)
実施例において作成した多孔質体シートを榭脂に包埋させ、切片を作製、該切片 の断面を走査型電子顕微鏡 (SEM :日立社製、 S— 570)を用い加速電圧 12kVにて 観察した。また、比較例において作製したシートは、イオンビームによるエッチングに て断面を作製し、該断面を走査型電子顕微鏡を用いて、加速電圧 12kVにて観察し た。
[0080] (表面硬度の測定方法)
指で表面を数回こすり剥離する力を見た。
その結果、剥離した場合を X、剥離しなかった場合を〇と評価した。
[0081] (平均空孔径及び空孔率の測定法)
得られた多孔質体シートの断面の走査型電子顕微鏡写真を画像処理して平均空 孔径を求めた。また、試料を液体窒素で冷却し、そのまま鋭利な刃物で切断し、その 断面に Au蒸着処理して SEM観察し、画像を画像処理ソフトにより二値ィヒの処理をし て、空孔部と硬化榭脂部とに分離し、その面積比力も空孔率を算出した。
空孔率 =空孔部の面積 ÷ (空孔部の面積 +硬化榭脂部の面積) X 100 尚、略円形でな 、 、びつな空孔は断面形状を円とみなして処理した。
[0082] (実施例 1)
ウレタンアタリレート系榭脂 (大日本インキ工業社製、商品名「ュ-ディック」:トリス- ( 2-ヒドロキシェチル)イソシァネートトリアタリレート,ペンタエリストールトリアタリレート,ジ ペンタエリストールへキサアタリレート,ペンタエリストールテトラアタリレート,イソホロン ジイソシァネート系ポリウレタン混和物) 100重量部に対して、溶媒としてトルエン 106 重量部、 α -アミノケトン系光開始剤(チバ 'スペシャルティー'ケミカルズ社製、商品 名「ィルガキュア 907」 )4重量部混合した溶液中に、さらに添加剤としてポリプロピレ ングリコールを前記ウレタンアタリレート系榭脂 100重量部に対して 100重量部添カロ して攪拌し、透明均一溶液を得た。
前記透明均一溶液をトリアセチルセルロースフィルム (厚み 70 μ m)上にワイヤーバ 一を用いて、乾燥後の塗膜厚さが 3 mとなるように塗布し、温度 25°Cで 5分間加熱 して溶媒を除去し、該フィルム上に塗膜を形成した。
前記塗膜を形成したフィルムに強度 300mjZcm2の紫外線を 1分間照射する硬化 処理を 2回行った。該硬化処理で塗膜には、若干の白濁が認められた。
前記硬化処理を行ったフィルムを 100mm X 150mmの短冊状に切断し、 500ccの 耐圧容器に入れ、 40°Cに加熱、 25MPaに加圧した後、該圧力を保ったまま 5リット ル Zminの流量で二酸化炭素を注入、排気して前記ポリプロピレングリコールを抽出 する操作を 2時間行い、多孔質体シートを得た。
得られた多孔質体シートの断面の構造を示す走査型電子顕微鏡写真を図 1に示し た。
得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0083] (実施例 2)
トリァセチルセルロースフィルムに代えて透明ポリエチレンテレフタレート(PET)フィ ルム (厚み 50 μ m)に変更し、乾燥後の塗膜厚さが 4 μ mにした以外は、実施例 1と 同様に行った。尚、硬化処理で塗膜には、若干の白濁が認められた。
得られた多孔質体シートの断面の構造の走査型電子顕微鏡写真を図 2に示した。 得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0084] (実施例 3) トリァセチルセルロースフィルムに代えて透明ポリエチレンテレフタレート(PET)フィ ルム(厚み 50 m)を用いた点、添加剤として重量平均分子量 500のポリエチレング リコールジメチルエーテルを用いた点及び乾燥後の塗膜厚さが 5 μ mとなるように塗 布した点以外は、実施例 1と同様に行った。
得られた多孔質シートの断面の構造を示す走査型電子顕微鏡写真を図 3に示した 得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
尚、図 3に示す走査型電子顕微鏡写真は、加速電圧 3kVで観察した。
[0085] (実施例 4)
トリァセチルセルロースフィルムに代えて透明ポリエチレンテレフタレート(PET)フィ ルム(厚み 50 μ m)を用いた点、添加剤として重量平均分子量 250のポリプロピレン グリコールを用いた点及び乾燥後の塗膜厚さが 5 μ mとなるように塗布した点以外は 、実施例 1と同様に行った。
得られた多孔質シートの断面の構造を示す走査型電子顕微鏡写真を図 4に示した 得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
尚、図 4に示す走査型電子顕微鏡写真は、加速電圧 3kVで観察した。
[0086] (実施例 5)
乾燥後の塗膜厚さを 6 μ mとした以外は実施例 2と同様に行った。
得られた多孔質体シートの断面の構造の走査型電子顕微鏡写真を図 5に示した。 得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0087] (実施例 6)
架橋処理を行ったフィルムを 100mm X 150mmの短冊状に切断し、 250ccのトル ェンに雰囲気温度 25°Cで 10分間浸漬し、ポリプロピレングリコールを抽出する操作 を行った以外、実施例 1と同様の操作を行い多孔質体シートを得た。 得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0088] (比較例 1)
ウレタンアタリレート系榭脂 (大日本インキ工業社製、商品名「ュ-ディック」) 100重 量部に対して、溶媒としてトルエン 106重量部、 2-メチル -1 [4- (メチルチオ)フエ-ル ]-2-モルフォリノプロパン- 1-オン( a -アミノケトン系光開始剤:チノく'スペシャルティ 一'ケミカルズ社製、商品名「ィルガキュア 907」 )4重量部混合を加えて攪拌し、透明 均一溶液を得た。
前記透明均一溶液を PETフィルム (厚み 30 m)上にワイヤーバーを用いて、乾燥 後の塗膜厚さが 10 mとなるように塗布し、温度 25°Cで 5分間加熱して溶媒を除去 し、該フィルム上に塗膜を形成した。前記塗膜を形成したフィルムに強度 300mjZc m2の紫外線を 1分間照射する架橋処理を 2回行った。該架橋処理を行ったフィルム を 100mm X 150mmの短冊状に切断し、 500ccの而圧容器に入れ、 40°Cにカロ熱、 25MPaに加圧下、二酸化炭素を含浸させ、圧力を開放して物理発泡処理を行った 得られたフィルムの断面の走査型電子顕微鏡写真を図 6に示したが、空孔は形成 されていなかった。
得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0089] (比較例 2)
ポリプロピレングリコールに代えてォクチルアタリレート 100重量部を添カ卩した以外 は実施例 1と同様に行った。尚、透明均一溶液は得られず、混合した溶液は白濁し 相分離していた。
得られたフィルムの断面の走査型電子顕微鏡写真を図 7に示したが、空孔は形成 されていなかった。
得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0090] (比較例 3) ウレタンアタリレート系樹脂(大日本インキ工業社製、商品名「ュニディック」 )をトル ェンで希釈し、この溶液を厚さ 50 μ mの透明 PETフィルム上にワイヤーバーを用い て、乾燥後の塗膜厚さが 5 μ πιとなるように塗布し、温度 40°Cの乾燥機内で 10分間 加熱して溶媒を除去した。
このフィルムを金属容器に投入し圧力 25MPa、温度 25°Cで二酸化炭素を含浸後 、圧力を開放して物理発泡処理を施した。
得られたフィルムに空孔は形成していな力 た。
得られた多孔質体シートの平均空孔径、空孔率、透過率、鏡面反射率及び表面硬 度を測定し、その結果を表 1に示した。
[0091] [表 1]
Figure imgf000023_0001
( * 1): 550nmにおける測定値である。
[0092] 実施例 1〜実施例 6においては、多孔質体シートを得ることができた。

Claims

請求の範囲 [1] 硬化性材料と、前記硬化性材料又はその硬化体と相分離する添加剤とを混合して 均一状態にする工程と、 前記硬化性材料を硬化させて、前記添加剤がミクロ相分離した成形体を作製する 工程と、 前記成形体からミクロ相分離した添加剤を除去して空孔を形成し、多孔質体を得る 工程とを含んで!/、ることを特徴とする多孔質体の製造方法。 [2] 以下の工程、
(1)架橋可能な化合物と、前記化合物又はその架橋体と相分離する添加剤とを混 合して均一状態にする工程、
(2)前記化合物を架橋して架橋高分子とし、ミクロ相分離構造を有する成形体を作 製する工程、
(3)前記成形体から添加物を取り除いて空孔を形成し、多孔質体を得る工程、 を含むことを特徴とする多孔質体の製造方法。
[3] 硬化性榭脂材料と、該硬化性榭脂材料とは異なり且つ該硬化性榭脂材料に対して 相溶性で該硬化性榭脂材料を硬化させた硬化体に対して不溶ィヒしうる添加剤とを混 合して塗工液を調製する第 1工程と、
前記塗工液を塗布して塗膜を形成する第 2工程と、
前記塗膜に硬化処理を施し、該塗膜中の前記硬化性榭脂材料を硬化させて前記 添加剤を不溶化し、該硬化体中に、不溶化した添加剤が非連続に分散したミクロ相 分離構造を有する成形体を形成する第 3工程と、
前記成形体力ゝら前記不溶ィ匕した添加剤を除去し、空孔を形成する第 4工程とを含 んで!、ることを特徴とする多孔質体の製造方法。
[4] 硬化性榭脂材料と、該硬化性榭脂材料とは異なり且つ該硬化性榭脂材料に対して 相溶性で該硬化性榭脂材料を硬化させた硬化体に対して不溶ィヒしうる添加剤と溶 媒とを混合して塗工液を調製する第 1工程と、
前記塗工液を塗布して塗膜を形成する第 2工程と、
前記塗膜から前記溶媒を除去する溶媒除去工程と、 前記溶媒除去工程で溶媒を除去した塗膜に硬化処理を施し、該塗膜中の前記硬 化性榭脂材料を硬化させて前記添加剤を不溶化し、該硬化体中に、不溶化した添 加剤が非連続に分散したミクロ相分離構造を有する成形体を形成する第 3工程と、 前記成形体力 不溶ィ匕した添加剤を除去し、空孔を形成する第 4工程とを含んで
V、ることを特徴とする多孔質体の製造方法。
[5] 前記硬化性榭脂材料が、熱硬化型榭脂又は紫外線硬化型榭脂であり、前記第 3 工程における硬化処理が加熱処理又は紫外線照射処理である請求項 3又は 4記載 の多孔質体の製造方法。
[6] 添加剤の重量平均分子量が、 10,000以下である請求項 1〜5の何れか一項に記 載の多孔質体の製造方法。
[7] 前記成形体から、添加剤の除去を溶媒抽出により行う請求項 1〜6の何れか一項に 記載の多孔質体の製造方法。
[8] 前記溶媒抽出に用いる溶媒が、液化二酸化炭素又は超臨界状態にある二酸化炭 素である請求項 7記載の多孔質体の製造方法。
[9] 前記溶媒抽出に用いる溶媒が、不溶化した添加剤を選択的に溶解する有機溶媒 である請求項 7記載の多孔質体の製造方法。
[10] 多孔質体の平均空孔径が 1 m以下である請求項 1〜9の何れか一項に記載の多 孔質体の製造方法。
[11] 請求項 1〜10の何れか一項に記載の製造方法により得られる多孔質体。
[12] 請求項 11記載の多孔質体を含む反射防止膜。
[13] 請求項 12記載の反射防止膜を透明基材上に形成する反射防止シートの製造方法 [14] 請求項 13記載の製造方法により得られる反射防止シート。
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