JP2003107206A - Resin composition for optical functional film, optical functional film and antireflection film - Google Patents
Resin composition for optical functional film, optical functional film and antireflection filmInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光透過性を有する
と共に屈折率を調節された光学薄膜を形成するための樹
脂組成物、及び、当該樹脂組成物を用いて所定の屈折率
を有する光透過層を設けた光学機能性膜に関し、特に、
反射防止膜の低屈折率層を形成するのに好適な樹脂組成
物、及び、当該樹脂組成物を用いて低屈折率層を設けた
反射防止膜に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin composition for forming an optical thin film having a light transmittance and a controlled refractive index, and a light composition having a predetermined refractive index using the resin composition. Regarding the optical functional film provided with a transmission layer, in particular,
The present invention relates to a resin composition suitable for forming a low refractive index layer of an antireflection film, and an antireflection film provided with a low refractive index layer using the resin composition.
【0002】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレー(LCD)や陰極管表
示装置(CRT)等の画像表示装置の表示面は、その視
認性を高めるために、蛍光燈などの外部光源から照射さ
れた光線の反射が少ないことが求められる。2. Description of the Related Art The display surface of an image display device such as a liquid crystal display (LCD) or a cathode ray tube display device (CRT) is provided with a reflection of a light beam emitted from an external light source such as a fluorescent lamp in order to enhance its visibility. It is required to be small.
【0003】透明な物体の表面を屈折率の小さい透明皮
膜で被覆することにより反射率が小さくなる現象が従来
から知られており、このような現象を利用した反射防止
膜を画像表示装置の表示面に設けて視認性を向上させる
ことが可能である。反射防止膜は、反射防止すべき物体
又は透明基材フィルムの最表面に、当該被覆面よりも屈
折率の小さい低屈折率層を設けた層構成、または、反射
防止効果を更に良好にするために前記被覆面の上に中〜
高屈折率層を1乃至複数層設け、当該中〜高屈折率層の
上に最表面の屈折率を小さくするための低屈折率層を設
けた層構成を有する。また、反射防止膜に充分な硬度を
付与する目的で、被覆面の上に先ずハードコートを設
け、その上に中〜高屈折率層や低屈折率層を設ける場合
もある。It has been known that the reflectance is reduced by coating the surface of a transparent object with a transparent film having a small refractive index. An antireflection film utilizing such a phenomenon is displayed on an image display device. It can be provided on the surface to improve the visibility. The antireflection film is a layer structure in which a low refractive index layer having a smaller refractive index than the coating surface is provided on the outermost surface of an object to be antireflection or a transparent substrate film, or to further improve the antireflection effect. On the coated surface medium to
It has a layer structure in which one to a plurality of high refractive index layers are provided, and a low refractive index layer for reducing the refractive index of the outermost surface is provided on the middle to high refractive index layers. In addition, for the purpose of imparting sufficient hardness to the antireflection film, a hard coat may be first provided on the coated surface, and then a medium to high refractive index layer or a low refractive index layer may be provided thereon.
【0004】このような反射防止膜の低屈折率層を形成
する方法は、一般に気相法と塗布法に大別され、気相法
には真空蒸着法、スパッタリング法等の物理的方法と、
CVD法等の化学的方法とがあり、塗布法にはロールコ
ート法、グラビアコート法、スライドコート法、スプレ
ー法、浸漬法、及び、スクリーン印刷法等がある。The method of forming such a low refractive index layer of an antireflection film is generally roughly classified into a vapor phase method and a coating method. The vapor phase method includes physical methods such as a vacuum vapor deposition method and a sputtering method.
There is a chemical method such as a CVD method, and the coating method includes a roll coating method, a gravure coating method, a slide coating method, a spray method, a dipping method, a screen printing method and the like.
【0005】気相法による場合には、高機能且つ高品質
な薄膜の低屈折率層を形成することが可能だが、高真空
系での精密な雰囲気の制御が必要であり、また、特殊な
加熱装置又はイオン発生加速装置が必要であり、そのた
めに製造装置が複雑で大型化するために必然的に製造コ
ストが高くなるという問題がある。また、低屈折率層の
薄膜を大面積化したり或いは複雑な形状を持つフィルム
等の表面に薄膜を均一な膜厚に形成することが困難であ
る。In the case of the vapor phase method, it is possible to form a high-performance and high-quality thin film low refractive index layer, but it is necessary to precisely control the atmosphere in a high vacuum system, and a special A heating device or an ion generation accelerating device is required, and thus the manufacturing device is complicated and large in size, which inevitably raises the manufacturing cost. Further, it is difficult to increase the area of the thin film of the low refractive index layer or to form the thin film with a uniform thickness on the surface of a film having a complicated shape.
【0006】一方、塗布法のうちスプレー法による場合
には、塗工液の利用効率が悪く、成膜条件の制御が困難
である等の問題がある。ロールコート法、グラビアコー
ト法、スライドコート法、浸漬法及びスクリーン印刷法
等による場合には、成膜原料の利用効率が良く、大量生
産や設備コスト面での有利さがあるが、一般的に、塗布
法により得られる低屈折率層は、気相法により得られる
ものと比較して機能及び品質が劣るという問題点があ
る。On the other hand, in the case of using the spray method among the coating methods, there are problems that the utilization efficiency of the coating liquid is poor and it is difficult to control the film forming conditions. When the roll coating method, the gravure coating method, the slide coating method, the dipping method, the screen printing method and the like are used, the film forming raw materials are efficiently used and are advantageous in terms of mass production and equipment cost. The low refractive index layer obtained by the coating method has a problem that the function and quality are inferior to those obtained by the vapor phase method.
【0007】近年、優れた品質を有する低屈折率層の薄
膜を形成し得る塗布法として、フッ素含有の、若しく
は、フッ素及びケイ素含有の紫外線硬化性樹脂組成物を
塗布し、塗膜を形成する方法が提案されている。この紫
外線硬化性樹脂組成物中のフッ素及びケイ素含有量を増
加させることで薄膜の屈折率を小さくすることが可能で
あるが、フッ素及びケイ素含有量の増加に伴い薄膜が柔
らかくなり、製品として必要とされる膜強度が得られな
くなる。膜強度との兼ね合いを考慮すると、現状では屈
折率を1.38程度まで小さくするのが限界である。In recent years, as a coating method capable of forming a thin film of a low refractive index layer having excellent quality, a fluorine-containing or fluorine- and silicon-containing UV-curable resin composition is coated to form a coating film. A method has been proposed. It is possible to reduce the refractive index of the thin film by increasing the fluorine and silicon contents in this ultraviolet curable resin composition, but the thin film becomes softer as the fluorine and silicon contents increase, and it is necessary as a product. The desired film strength cannot be obtained. Considering the balance with the film strength, at present, the limit is to reduce the refractive index to about 1.38.
【0008】反射防止膜は、低屈折率層の屈折率が低い
ほど優れた反射防止効果を実現できるが、従来の気相法
及び塗布法では上記理由により、1.38以下の屈折率
を得ることが非常に困難である。The antireflection film can realize an excellent antireflection effect as the refractive index of the low refractive index layer is lower, but in the conventional vapor phase method and coating method, a refractive index of 1.38 or less is obtained for the above reason. Is very difficult.
【0009】特開平7−168006号公報及び特開平
7−198904号公報には、反射防止したい表面に屈
折率の低い超微粒子を一層だけ、すなわち超微粒子の粒
子径と同じ程度の膜厚で、高密度に規則正しく配列させ
た細密充填塗膜を形成することによって、塗膜の表面に
空気と超微粒子が混在している凹凸の最表面を形成し、
最表面層の見かけの屈折率を空気の屈折率に近づけ、低
屈折率の最表面を得ることが記載されている。しかし、
球状粒子を細密充填することは非常に困難であり、ま
た、塗膜内で乾燥中に溶剤対流が起きないように溶剤の
蒸発速度を遅くする必要があり、乾燥時間が非常にかか
る。In Japanese Patent Laid-Open Nos. 7-168006 and 7-198904, only one layer of ultrafine particles having a low refractive index is formed on the surface to be antireflection, that is, with a film thickness about the same as the particle diameter of the ultrafine particles. By forming a densely packed coating film that is regularly arranged at high density, the outermost surface of the unevenness in which air and ultrafine particles are mixed is formed on the surface of the coating film,
It is described that the apparent refractive index of the outermost surface layer is brought close to that of air to obtain an outermost surface having a low refractive index. But,
It is very difficult to close-pack the spherical particles, and it is necessary to slow down the evaporation rate of the solvent so that the solvent convection does not occur during the drying in the coating film, and the drying time is very long.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実状を鑑
みて成し遂げられたものであり、その第一の目的は、光
透過性と所定の屈折率を有し、各種光学機能性膜を構成
し得る光学薄膜を形成するために用いられる樹脂組成物
を提供することにある。The present invention has been accomplished in view of the above circumstances, and a first object thereof is to provide various optical functional films having optical transparency and a predetermined refractive index. Another object of the present invention is to provide a resin composition used for forming a possible optical thin film.
【0011】また、本発明の第二の目的は、各種光学機
能性膜を構成し得る光透過層のなかで相対的に屈折率の
低い光透過層を形成するために用いられ、特に、反射防
止膜の低屈折率層を形成するのに好適な樹脂組成物を提
供することにある。A second object of the present invention is to form a light-transmitting layer having a relatively low refractive index among light-transmitting layers capable of forming various optical functional films, and in particular, it is used for reflection. It is to provide a resin composition suitable for forming a low refractive index layer of an anti-reflection film.
【0012】また、本発明の第三の目的は、上記樹脂組
成物により形成された所定の屈折率を有する光透過層を
有する各種光学機能性膜、特に、上記樹脂組成物により
低屈折率層を形成した反射防止膜を提供することにあ
る。A third object of the present invention is to provide various optical functional films having a light-transmitting layer formed of the above resin composition and having a predetermined refractive index, particularly a low refractive index layer formed of the above resin composition. It is to provide an antireflection film formed with.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る光学機能性膜用樹脂組成物は、少なくと
も、(1)針状微粒子、及び、(2)フッ素及び/又は
ケイ素を含有する分子構造を有するバインダー成分を含
有するバインダー系からなることを特徴としている。A resin composition for an optical functional film according to the present invention for solving the above-mentioned problems comprises at least (1) acicular fine particles and (2) fluorine and / or silicon. It is characterized by comprising a binder system containing a binder component having a contained molecular structure.
【0014】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物を被塗
布面に塗布して光透過性を有する光学薄膜(針状微粒子
含有層)を形成すると、当該光学薄膜内で針状微粒子が
積み重なった構造をとり、微細な空孔が多数形成され
る。この微細空孔に屈折率1.0の空気が入り込むこと
により、薄膜の見かけ上の屈折率を小さくすることがで
きる。そして、フッ素及び/又はケイ素を含有する屈折
率の低いバインダー成分を用いて形成した薄膜の屈折率
を、微細空孔に入り込んだ空気の作用により、見かけ上
さらに小さくするので、非常に小さい屈折率が得られ
る。When the resin composition for an optical functional film of the present invention is applied to the surface to be coated to form an optical thin film (a layer containing acicular fine particles) having optical transparency, acicular fine particles are stacked in the optical thin film. It has a different structure, and many fine holes are formed. The apparent refractive index of the thin film can be reduced by allowing air having a refractive index of 1.0 to enter the fine pores. Then, the refractive index of the thin film formed using the binder component containing fluorine and / or silicon and having a low refractive index is apparently further reduced by the action of the air that has entered the fine pores. Is obtained.
【0015】前記光学機能性膜用樹脂組成物に含有され
る針状微粒子のサイズは、直径1〜30nm、長さ30
〜500nmの範囲にあることが好ましい。針状微粒子
のサイズが小さすぎると適度なサイズの微細空孔を多数
形成することが困難になり見かけ上の屈折率を下げる効
果が弱くなり、針状微粒子のサイズが大きすぎると薄膜
の透明性を損ない易い。The acicular fine particles contained in the resin composition for optical functional film have a diameter of 1 to 30 nm and a length of 30.
It is preferably in the range of ˜500 nm. If the size of the needle-shaped particles is too small, it becomes difficult to form a large number of fine pores of an appropriate size, and the effect of lowering the apparent refractive index becomes weaker.If the size of the needle-shaped particles is too large, the transparency of the thin film is reduced. It is easy to damage
【0016】針状微粒子としては、擬ベーマイト構造微
粒子、及び、シリカゾルが鎖状に結合した微粒子よりな
る群から選ばれる微粒子が好ましく用いられる。As the acicular fine particles, fine particles selected from the group consisting of fine particles having a pseudo-boehmite structure and fine particles in which silica sol is chain-bonded are preferably used.
【0017】前記光学機能性膜用樹脂組成物に含有され
るバインダー系は硬化反応性を有していることが好まし
い。バインダー系が電離放射線硬化性、熱硬化性、加水
分解重縮合性等の何らかの反応形式の硬化性を有してい
る場合には、光学薄膜に充分な膜強度を付与することが
できる。The binder system contained in the resin composition for an optical functional film preferably has curing reactivity. When the binder system has curability of some reaction type such as ionizing radiation curability, heat curability, and hydrolysis polycondensation, it is possible to impart sufficient film strength to the optical thin film.
【0018】本発明の好適な一態様において、光学機能
性膜用樹脂組成物のバインダー系としては、水素結合形
成基を有する電離放射線硬化性のモノマー及び/又はオ
リゴマーを含有する電離放射線硬化型バインダー系を用
いることができる。In a preferred embodiment of the present invention, the binder system of the resin composition for an optical functional film is an ionizing radiation curable binder containing an ionizing radiation curable monomer and / or oligomer having a hydrogen bond forming group. Systems can be used.
【0019】水素結合形成基を有する電離放射線硬化性
のモノマー及び/又はオリゴマーは、針状微粒子との親
和性が高く、光学機能性膜用樹脂組成物中に針状微粒子
を良好に分散性させることができる。The ionizing radiation-curable monomer and / or oligomer having a hydrogen bond-forming group has a high affinity for the acicular fine particles and makes the acicular fine particles well dispersible in the resin composition for an optical functional film. be able to.
【0020】次に、本発明に係る光学機能性膜は、光透
過性を有する光透過層からなる単層構造、又は、光透過
性を有する光透過層を1又は2以上有する多層構造の光
学機能性膜であって、前記光透過層のうち少なくとも1
層は、フッ素及び/又はケイ素を含有するバインダー中
に針状微粒子を混合してなる針状微粒子含有層であるこ
とを特徴としている。Next, the optical functional film according to the present invention has a single-layer structure comprising a light-transmitting light-transmitting layer, or a multilayer structure having one or more light-transmitting light-transmitting layers. A functional film, which is at least one of the light transmitting layers.
The layer is characterized by being a needle-shaped fine particle-containing layer formed by mixing needle-shaped fine particles in a binder containing fluorine and / or silicon.
【0021】上記本発明に係る光学機能性膜用樹脂組成
物を何らかの光学的機能を付与したい物体又は支持体の
表面に直接又は他の層を介して塗布し、乾燥させ、必要
に応じて化学反応により硬化させると、光透過性を有し
且つ屈折率の低い針状微粒子含有層を形成することがで
き、当該針状微粒子含有層単独で光学的機能を発揮する
単層構造の、又は、当該針状微粒子含有層と他の層との
相互作用で光学的機能を発揮する多層構造の光学機能性
膜を形成することができる。The above-mentioned resin composition for an optical functional film according to the present invention is applied directly or through another layer to the surface of an object or a support to which some optical function is desired to be applied, dried, and optionally chemically. When cured by a reaction, it is possible to form a needle-shaped fine particle-containing layer having a light-transmitting property and a low refractive index, and having a single-layer structure exhibiting an optical function by the needle-shaped fine particle-containing layer alone, or, It is possible to form an optical functional film having a multilayer structure that exhibits an optical function by the interaction between the layer containing the acicular fine particles and another layer.
【0022】針状微粒子含有層は、微細空孔の細孔径が
1〜300nmの範囲に分布し、且つ、当該微細空孔の
全細孔容積が針状微粒子含有層の体積の10〜80%を
占めていることが好ましい。In the acicular fine particle-containing layer, the fine pores have a pore size distribution in the range of 1 to 300 nm, and the total pore volume of the fine pores is 10 to 80% of the volume of the acicular fine particle-containing layer. It is preferable to occupy
【0023】細孔径分布の下限が1nm未満になると屈
折率低下作用が弱くなり、細孔径分布の上限が300n
m以上になると、針状微粒子含有層が白濁してくる。ま
た、微細空孔の全細孔容積が針状微粒子含有層の体積の
10%未満の場合には屈折率低下作用が弱くなり、一
方、80%を超える場合には針状微粒子含有層の強度が
極端に弱くなる。When the lower limit of the pore size distribution is less than 1 nm, the effect of lowering the refractive index is weakened, and the upper limit of the pore size distribution is 300 n.
When it is more than m, the layer containing the acicular fine particles becomes cloudy. Further, when the total pore volume of the fine pores is less than 10% of the volume of the acicular fine particle-containing layer, the refractive index lowering action becomes weak, while when it exceeds 80%, the strength of the acicular fine particle-containing layer is high. Becomes extremely weak.
【0024】好適な一態様において本発明に係る光学機
能性膜は、前記針状微粒子含有層により形成された低屈
折率層を有する反射防止膜として利用される。In a preferred embodiment, the optical functional film according to the present invention is used as an antireflection film having a low refractive index layer formed of the needle-shaped fine particle-containing layer.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下において本発明を詳しく説明
する。本発明に係る光学機能性膜用樹脂組成物は、少な
くとも、(1)針状微粒子、及び、(2)フッ素及び/
又はケイ素を含有する分子構造を有するバインダー成分
を含有するバインダー系からなり、必要に応じて、その
他の成分を含んでいることもある。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention is described in detail below. The resin composition for an optical functional film according to the present invention comprises at least (1) acicular fine particles, and (2) fluorine and / or
Alternatively, it is composed of a binder system containing a binder component having a molecular structure containing silicon, and may optionally contain other components.
【0026】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物を被塗
布面に塗布して光透過性を有する光学薄膜(針状微粒子
含有層)を形成すると、当該光学薄膜内で針状微粒子が
積み重なった構造をとり、微細な空孔が多数形成され
る。この微細空孔に屈折率1.0の空気が入り込むこと
により、薄膜の見かけ上の屈折率を小さくすることがで
きる。When the resin composition for an optical functional film of the present invention is applied to a surface to be coated to form an optical thin film (a layer containing acicular fine particles) having optical transparency, acicular fine particles are stacked in the optical thin film. It has a different structure, and many fine holes are formed. The apparent refractive index of the thin film can be reduced by allowing air having a refractive index of 1.0 to enter the fine pores.
【0027】なお、本発明の光学機能性膜用樹脂組成物
により形成される光学薄膜(針状微粒子含有層)の屈折
率は、針状微粒子、バインダー成分、及び、バインダー
成分以外の成分それぞれの屈折率と量によって変動し、
一定範囲のサイズの微細空孔の量によって見かけ上の屈
折率が変動する。後述するように、微細空孔のサイズも
重要であり、一定範囲のサイズの微細空孔は見かけ上の
屈折率を小さくすることができるが、それより大きすぎ
ても小さすぎても屈折率には影響を与えない。The refractive index of the optical thin film (layer containing acicular fine particles) formed by the resin composition for an optical functional film of the present invention is determined by the acicular fine particles, the binder component, and the components other than the binder component. It depends on the refractive index and amount,
The apparent refractive index varies depending on the amount of micropores having a certain size range. As will be described later, the size of micropores is also important, and micropores of a certain size range can reduce the apparent refractive index, but if the pores are too large or too small, the Has no effect.
【0028】針状微粒子としては、針状の構造を持ち、
コロイド状に分散する微粒子が好ましく用いられる。こ
の条件を満たす微粒子としては、擬ベーマイトの結晶成
長により得られる針状構造又はこれと同等の針状構造を
有する微粒子(擬ベーマイト構造微粒子)を例示するこ
とができる。擬ベーマイト構造微粒子には、擬ベーマイ
トの針状微粒子そのもの、及び、擬ベーマイト構造を有
するアルミナ微粒子が含まれる。The acicular fine particles have a acicular structure,
Fine particles that are colloidally dispersed are preferably used. Examples of the fine particles that satisfy this condition include fine particles having a needle-like structure obtained by crystal growth of pseudo-boehmite or a needle-like structure equivalent thereto (pseudo-boehmite structure fine particles). The pseudo-boehmite structure fine particles include pseudo-boehmite needle-like fine particles themselves and alumina fine particles having a pseudo-boehmite structure.
【0029】ベーマイトはAlO(OH)で表される化
学構造を有するのに対して、擬ベーマイトは、ベーマイ
ト(AlO(OH))の一部が水酸化アルミニウム(酸
化アルミニウム三水和物)となってアモルファス化した
化学構造を有する。While boehmite has a chemical structure represented by AlO (OH), in pseudo-boehmite, part of boehmite (AlO (OH)) becomes aluminum hydroxide (aluminum oxide trihydrate). And has a chemical structure that is amorphized.
【0030】擬ベーマイト微粒子を調製する一方法とし
ては、下記式1で表されるアルミニウム化合物、当該ア
ルミニウム化合物から誘導されるオリゴマー、錯体、無
機酸或いは有機酸の塩、及び、これらの2以上からなる
混合物を加水分解する方法がある。As one method for preparing the pseudo-boehmite fine particles, an aluminum compound represented by the following formula 1, an oligomer derived from the aluminum compound, a complex, a salt of an inorganic acid or an organic acid, and two or more of them are used. There is a method of hydrolyzing the mixture.
【0031】式1: AlR3
(上式において、残基Rは同一であっても異なっていて
もよく、ハロゲン、炭素数10以下、好ましくは炭素数
4以下のアルキル、アルコキシル或いはアシルオキシ、
又はヒドロキシルである。これらの基の全部又は一部が
キレート配位子により置き換えられていてもよい。)
上記式1で表されるアルミニウム化合物の具体例として
は、アルミニウム−sec−ブトキシド、アルミニウム
−iso−プロポキシド等のアルミニウムアルコキシド
が挙げられる。さらに、これらのアルミニウムアルコキ
シドと、アセチルアセトン、アセト酢酸エチル、アルカ
ノールアミン類、グリコール類、又は、それらの誘導体
との錯体を例示することもできる。Formula 1: AlR 3 (In the above formula, the residues R may be the same or different and are halogen, alkyl having 10 or less carbon atoms, preferably 4 or less carbon atoms, alkoxyl or acyloxy,
Or it is hydroxyl. All or some of these groups may be replaced by chelating ligands. ) Specific examples of the aluminum compound represented by the above formula 1 include aluminum alkoxides such as aluminum-sec-butoxide and aluminum-iso-propoxide. Furthermore, complexes of these aluminum alkoxides with acetylacetone, ethyl acetoacetate, alkanolamines, glycols, or their derivatives can be exemplified.
【0032】上記アルミニウム化合物を適当な溶剤に溶
解し、適量の水を加えて加水分解することにより、擬ベ
ーマイト微粒子を得ることができる。加水分解のための
溶剤としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケトン等のケトン類;イソプロピルアルコール、メタノ
ール、エタノール等のアルコール類;酢酸エチル、酢酸
ブチル等のエステル類;ハロゲン化炭化水素類;トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素;及び、これらの2以
上からなる混合物を挙げることができる。Pseudo-boehmite fine particles can be obtained by dissolving the above aluminum compound in a suitable solvent and adding an appropriate amount of water for hydrolysis. Examples of the solvent for hydrolysis include ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; alcohols such as isopropyl alcohol, methanol and ethanol; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; halogenated hydrocarbons; toluene, xylene and the like. Aromatic hydrocarbons; and mixtures of two or more of these.
【0033】加水分解のために添加する水の量は、アル
ミニウム化合物に含有される加水分解可能な基に対し等
モル量程度とするのが好ましい。加水分解は、15〜3
5℃、好ましくは22〜28℃の温度で、5〜30時
間、好ましくは12〜16時間攪拌して行う。加水分解
には触媒を用いるのが好ましい。触媒としては塩酸、硝
酸、硫酸、酢酸等の酸が好ましく、これらの酸を0.0
01〜20.0N程度、好ましくは0.005〜5.0
N程度の水溶液に調製して用い、当該水溶液中の水分を
加水分解用の水分として利用することができる。The amount of water added for hydrolysis is preferably about equimolar to the hydrolyzable groups contained in the aluminum compound. Hydrolysis is 15-3
It is carried out at a temperature of 5 ° C, preferably 22 to 28 ° C, with stirring for 5 to 30 hours, preferably 12 to 16 hours. It is preferable to use a catalyst for the hydrolysis. The catalyst is preferably an acid such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, etc.
01 to 20.0N, preferably 0.005 to 5.0
By preparing an aqueous solution of about N and using it, the water content in the aqueous solution can be utilized as the water content for hydrolysis.
【0034】一方、擬ベーマイト構造のアルミナ微粒子
は、擬ベーマイト針状微粒子の焼成により得ることがで
きるが、市販品(例えば、第一希元素工業(株)製ナノ
ウイスカーAシリーズ、日産化学工業(株)製アルミナ
ゾル等)として入手することもできる。On the other hand, alumina fine particles having a pseudo-boehmite structure can be obtained by firing pseudo-boehmite needle-shaped fine particles, and commercially available products (for example, Nano Whiskers A series manufactured by Daiichi Rare Element Industry Co., Ltd., Nissan Chemical Industries Ltd. ) Alumina sol etc.).
【0035】擬ベーマイト構造微粒子は、透明性及びバ
インダー成分との親和性の観点から、ゾル状で溶液とな
っているものを用いるのが好ましいが、粉末状のものを
用いてもよい。From the viewpoint of transparency and affinity with the binder component, it is preferable to use the quasi-boehmite structure fine particles in the form of a solution in the form of a sol, but powdery particles may also be used.
【0036】また、針状の構造を持ちコロイド状に分散
し得る微粒子としては、シリカゾルが鎖状に結合した微
粒子を用いることもでき、上述した擬ベーマイト構造微
粒子と同等の効果が得られる。このような針状シリカゾ
ル微粒子は、市販品(例えば、日産化学工業(株)製ス
ノーテックス―ST等)として入手することもできる。Further, as the fine particles having a needle-like structure and capable of being dispersed in a colloidal form, fine particles in which silica sol is bound in a chain can be used, and the same effect as that of the above-mentioned pseudo-boehmite structure fine particles can be obtained. Such acicular silica sol fine particles can also be obtained as a commercial product (for example, Snowtex-ST manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.).
【0037】針状微粒子のサイズに関しては、当該針状
微粒子が小さすぎると球状微粒子の形状に近づき適度な
サイズの微細空孔を多数形成することが困難になる。一
方、針状微粒子が大きすぎると薄膜の透明性を損なうこ
とになる。従って針状微粒子としては、これらの不都合
が生じないように適度なサイズのものを選択すべきであ
り、直径が1〜30nm、長さが30〜500nmの範
囲のものを用いるのが好ましい。Regarding the size of the needle-shaped fine particles, if the needle-shaped fine particles are too small, it becomes close to the shape of the spherical fine particles, and it becomes difficult to form a large number of fine pores of an appropriate size. On the other hand, if the acicular fine particles are too large, the transparency of the thin film will be impaired. Therefore, as the acicular fine particles, those having an appropriate size should be selected so as not to cause these disadvantages, and it is preferable to use those having a diameter of 1 to 30 nm and a length of 30 to 500 nm.
【0038】光学機能性膜用樹脂組成物のバインダー系
(2)は、フッ素及び/又はケイ素を含有する分子構造
を有するバインダー成分を必須成分として含有し、必要
に応じて他のバインダー成分やバインダー成分以外の成
分を含有していてもよい。すなわち本発明の光学機能性
膜用樹脂組成物には、光学薄膜の屈折率を小さくするた
めに、薄膜のマトリックス構造を構成するバインダー成
分としてフッ素及び/又はケイ素を含有する分子構造を
有するバインダー成分を用いるが、形成すべき薄膜に要
求される物性に応じて、フッ素やケイ素を含有しない他
のバインダー成分、及び、バインダー成分以外の成分を
配合してもよい。バインダー成分以外の成分としては、
例えば、電離放射線硬化のための光重合開始剤や、熱硬
化のための硬化促進剤や、加水分解重縮合のための触媒
のように、バインダー成分の硬化反応を補助する化合物
を例示することができる。The binder system (2) of the resin composition for an optical functional film contains a binder component having a molecular structure containing fluorine and / or silicon as an essential component and, if necessary, other binder component or binder. It may contain components other than the components. That is, in the resin composition for an optical functional film of the present invention, in order to reduce the refractive index of the optical thin film, a binder component having a molecular structure containing fluorine and / or silicon as a binder component that constitutes the matrix structure of the thin film. However, other binder components containing no fluorine or silicon, and components other than the binder component may be blended, depending on the physical properties required for the thin film to be formed. As components other than the binder component,
For example, compounds such as photopolymerization initiators for ionizing radiation curing, curing accelerators for thermal curing, and catalysts for hydrolysis polycondensation, which assist the curing reaction of the binder component, may be exemplified. it can.
【0039】フッ素及び/又はケイ素を含有する分子構
造を有するバインダー成分としては、フッ素及び/又は
ケイ素を含有し、バインダーとして機能し、且つ、光透
過性を有する光学薄膜を形成できる化合物を広く用いる
ことができる。As the binder component having a molecular structure containing fluorine and / or silicon, a compound containing fluorine and / or silicon, functioning as a binder, and capable of forming an optical thin film having optical transparency is widely used. be able to.
【0040】フッ素系バインダー成分として、具体的に
は、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレ
ン、4‐フルオロエチレン‐6‐フルオロプロピレン共
重合体、4‐フルオロエチレン‐パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体、4‐フルオロエチレン‐エチ
レン共重合体、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデ
ンフルオライド、フルオロエチレン‐炭化水素系ビニル
エーテル共重合体、下記式2又は下記式3で表されるエ
チレン性不飽和結合を有するフッ素含有モノマーの単独
又は共重合物を挙げることができる。Specific examples of the fluorine-based binder component include polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, 4-fluoroethylene-6-fluoropropylene copolymer, 4-fluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, 4 -Fluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, fluoroethylene-hydrocarbon-based vinyl ether copolymer, fluorine-containing monomer having an ethylenically unsaturated bond represented by the following formula 2 or formula 3 The homopolymers or copolymers thereof can be mentioned.
【0041】[0041]
【化1】 [Chemical 1]
【0042】(式中、R1は水素原子、炭素数1ないし
3のアルキル基またはハロゲン原子を表す。Rfは完全
または部分フッ素化されたアルキル基、アルケニル基、
ヘテロ環またはアリール基を表す。R2およびR3はそれ
ぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルケニル基、ヘテ
ロ環、アリール基または上記Rfで定義される基を表
す。R1、R2、R3およびRfはそれぞれフッ素原子以
外の置換基を有していても良い。また、R2、R3および
Rfの任意の2つ以上の基が互いに結合して環構造を形
成しても良い。)(In the formula, R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a halogen atom. Rf represents a completely or partially fluorinated alkyl group, alkenyl group,
Represents a heterocycle or aryl group. R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a heterocycle, an aryl group or a group defined by Rf above. Each of R 1 , R 2 , R 3 and Rf may have a substituent other than a fluorine atom. Further, any two or more groups of R 2 , R 3 and Rf may be bonded to each other to form a ring structure. )
【0043】[0043]
【化2】 [Chemical 2]
【0044】(式中、Aは完全または部分フッ素化され
たn価の有機基を表す。R4は水素原子、炭素数1ない
し3のアルキル基またはハロゲン原子を表す。R4はフ
ッ素原子以外の置換基を有していても良い。nは2乃至
8の整数を表す。)
また、フッ素系バインダー成分としては、エポキシ、ポ
リウレタン、セルロース、フェノール、ポリイミド、シ
リコーン等の各樹脂のフッ素変性品や、その他にも、旭
硝子(株)製「サイトップ」等、市販品として入手可能
なフッ素含有ポリマーを挙げることもできる。(In the formula, A represents a completely or partially fluorinated n-valent organic group. R 4 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a halogen atom. R 4 is other than a fluorine atom. And n represents an integer of 2 to 8.) As the fluorine-based binder component, a fluorine-modified product of each resin such as epoxy, polyurethane, cellulose, phenol, polyimide and silicone. In addition, other commercially available fluorine-containing polymers such as "Cytop" manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. may be mentioned.
【0045】一方、ケイ素系バインダー成分として、具
体的には、ポリジメチルシロキサン及びその誘導体、ポ
リシスセスキオキサン及びその誘導体、ポリシラザン及
びその誘導体、ビニル基や(メタ)アクリロイル基等の
α,β‐エチレン性不飽和結合を有するシランカップリ
ング剤を挙げることができる。On the other hand, specific examples of the silicon-based binder component include polydimethylsiloxane and its derivatives, polycissesquioxane and its derivatives, polysilazane and its derivatives, and vinyl groups and (meth) acryloyl groups. -A silane coupling agent having an ethylenically unsaturated bond may be mentioned.
【0046】また、ケイ素系バインダー成分としては、
ジメチルポリシロキサン構造を基本骨格に持ち、必要に
応じて少なくとも一部が水酸基、カルボキシル基、エポ
キシ基、グリシジル基、アミド基等を含有しているポリ
マーを挙げることもできる。As the silicon-based binder component,
A polymer having a dimethylpolysiloxane structure as a basic skeleton and at least a part thereof containing a hydroxyl group, a carboxyl group, an epoxy group, a glycidyl group, an amide group or the like can be given as an example.
【0047】光学薄膜に充分な膜強度を付与するため
に、光学機能性膜用樹脂組成物のバインダー系(2)
は、電離放射線硬化性、熱硬化性、加水分解重縮合性等
の何らかの反応形式の硬化性を有しているのが好まし
い。硬化反応性を有するバインダー系を調製するには、
フッ素及び/又はケイ素を含有し且つ何らかの反応形式
の硬化性を有するバインダー成分を用いるか、又は、フ
ッ素及び/又はケイ素を含有するが硬化反応性を有しな
い第一のバインダー成分とフッ素及び/又はケイ素を含
有しないが何らかの反応形式の硬化性を有する第二のバ
インダー成分を組み合わせて用いる。また、フッ素及び
/又はケイ素を含有し且つ何らかの反応形式の硬化性を
有する第一のバインダー成分に、フッ素及び/又はケイ
素を含有しないが前記第一のバインダー成分と同じ反応
形式の硬化性を有する第二のバインダー成分を組み合わ
せてもよい。In order to impart sufficient film strength to the optical thin film, a binder system (2) for the resin composition for optical functional film
Preferably has an ionizing radiation curability, a thermosetting property, a hydrolysis polycondensation property, or other reaction type curability. To prepare a binder system with curing reactivity,
A binder component containing fluorine and / or silicon and having curability of some reaction type is used, or a first binder component containing fluorine and / or silicon but having no curing reactivity and fluorine and / or A second binder component which does not contain silicon but has some reaction type curability is used in combination. Further, the first binder component containing fluorine and / or silicon and having curability of some reaction type has the same reaction type curability as that of the first binder component without containing fluorine and / or silicon. A second binder component may be combined.
【0048】例えば、電離放射線硬化性のバインダー系
を調製する場合には、フッ素及び/又はケイ素を含有し
且つ電離放射線硬化性を有するバインダー成分を用いる
か、又は、フッ素及び/又はケイ素を含有するが硬化反
応性を何も有しない第一のバインダー成分と、フッ素及
び/又はケイ素を含有しないが電離放射線硬化性を有す
る第二のバインダー成分を組み合わせて用いるか、又
は、フッ素及び/又はケイ素を含有し且つ電離放射線硬
化性を有する第一のバインダー成分と、フッ素及び/又
はケイ素を含有しないが電離放射線硬化性を有する第二
のバインダー成分を組み合わせて用いる。For example, in the case of preparing an ionizing radiation-curable binder system, a binder component containing fluorine and / or silicon and having ionizing radiation curability is used, or fluorine and / or silicon is contained. Is used in combination with a first binder component having no curing reactivity and a second binder component containing no fluorine and / or silicon but having ionizing radiation curability, or using fluorine and / or silicon. A first binder component which is contained and is curable by ionizing radiation is used in combination with a second binder component which is free of fluorine and / or silicon but is curable by ionizing radiation.
【0049】ここで、フッ素及び/又はケイ素を含有し
ないが何らかの反応形式の硬化性を有するバインダー成
分としては、反応形式の違いにより以下のような化合物
を用いることができる。Here, as the binder component which does not contain fluorine and / or silicon but has some reaction type curability, the following compounds can be used depending on the reaction type.
【0050】フッ素及び/又はケイ素を含有しない電離
放射線硬化性バインダー成分としては、エチレン性不飽
和結合を有する単官能又は多官能のモノマー及びオリゴ
マーを例示することができ、より具体的には、2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプ
ロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシブチルアクリ
レート、2−ヒドロキシ3−フェノキシプロピルアクリ
レート、カルボキシポリカプロラクトンアクリレート、
アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等の単官能
(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールトリアク
リレート、エチレングリコールジアクリレート、ペンタ
エリスリトールジアクリレートモノステアレート等のジ
アクリレート;トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のトリ
(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラア
クリレート誘導体やジペンタエリスリトールペンタアク
リレート等の多官能(メタ)アクリレート、或いは、こ
れらのモノマーが重合したオリゴマーを例示することが
できる。ここで「(メタ)アクリレート」とは、アクリ
レート及び/又はメタクリレートを意味する。Examples of the ionizing radiation-curable binder component containing no fluorine and / or silicon include monofunctional or polyfunctional monomers and oligomers having an ethylenically unsaturated bond, and more specifically, 2 -Hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, hydroxybutyl acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl acrylate, carboxypolycaprolactone acrylate,
Monofunctional (meth) acrylates such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide; diacrylates such as pentaerythritol triacrylate, ethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate monostearate; trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, etc. Examples thereof include poly (meth) acrylates such as tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetraacrylate derivatives and dipentaerythritol pentaacrylate, or oligomers obtained by polymerizing these monomers. Here, “(meth) acrylate” means acrylate and / or methacrylate.
【0051】フッ素及び/又はケイ素を含有しない熱硬
化性バインダー成分としては、エポキシ基を有する単官
能又は多官能のモノマー、オリゴマー、エポキシ樹脂
(ポリマー)を例示することができ、より具体的には、
2官能乃至3官能のエポキシ基含有モノマーとしては、
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオ
ペンチルグリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレング
リコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパ
ンポリグリシジルエーテル、2,3−ジグリシジルオキ
シスチレン、3,4−ジグリシジルオキシスチレン、
2,4−ジグリシジルオキシスチレン、3,5−ジグリ
シジルオキシスチレン、2,6−ジグリシジルオキシス
チレン、5−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテ
ル、4−ビニルピロガロールトリグリシジルエーテル、
ビニルフロログリシノールトリグリシジルエーテル、
2,3−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジルエー
テル、3,4−ジヒドロキシメチルスチレンジグリシジ
ルエーテル、2,4−ジヒドロキシメチルスチレンジグ
リシジルエーテル、3,5−ジヒドロキシメチルスチレ
ンジグリシジルエーテル、2,6−ジヒドロキシメチル
スチレンジグリシジルエーテル、2,3,4−トリヒド
ロキシメチルスチレントリグリシジルエーテル、1,
3,5−トリヒドロキシメチルスチレントリグリシジル
エーテルなどを挙げることができる。As the thermosetting binder component containing no fluorine and / or silicon, a monofunctional or polyfunctional monomer having an epoxy group, an oligomer and an epoxy resin (polymer) can be exemplified, and more specifically, ,
As the bifunctional to trifunctional epoxy group-containing monomer,
Polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, trimethylolpropane polyglycidyl ether, 2,3-diglycidyloxystyrene, 3,4-diglycidyloxystyrene,
2,4-diglycidyloxystyrene, 3,5-diglycidyloxystyrene, 2,6-diglycidyloxystyrene, 5-vinylpyrogallol triglycidyl ether, 4-vinylpyrogallol triglycidyl ether,
Vinyl phloroglycinol triglycidyl ether,
2,3-dihydroxymethylstyrene diglycidyl ether, 3,4-dihydroxymethylstyrene diglycidyl ether, 2,4-dihydroxymethylstyrene diglycidyl ether, 3,5-dihydroxymethylstyrene diglycidyl ether, 2,6-dihydroxymethyl Styrene diglycidyl ether, 2,3,4-trihydroxymethylstyrene triglycidyl ether, 1,
3,5-trihydroxymethylstyrene triglycidyl ether and the like can be mentioned.
【0052】また、高分子量のエポキシ樹脂としては、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型
エポキシ樹脂、臭素化ビスフェノールA型エポキシ樹
脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ジフェニルエー
テル型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、
ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹
脂、フルオレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック
型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹
脂、3官能型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン
型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール型エ
ポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビ
スフェノールA含核ポリオール型エポキシ樹脂、ポリプ
ロピレングリコール型エポキシ樹脂、グリシジルエステ
ル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、
グリオキザール型エポキシ樹脂、脂環式型エポキシ樹
脂、複素環型エポキシ樹脂などを挙げることができる。Further, as the high molecular weight epoxy resin,
Bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, brominated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, diphenyl ether type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin,
Naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, fluorene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, orthocresol novolac type epoxy resin, trishydroxyphenylmethane type epoxy resin, trifunctional epoxy resin, tetraphenylolethane type epoxy resin, Dicyclopentadiene phenol type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, bisphenol A nucleus-containing polyol type epoxy resin, polypropylene glycol type epoxy resin, glycidyl ester type epoxy resin, glycidyl amine type epoxy resin,
Glyoxal type epoxy resin, alicyclic type epoxy resin, heterocyclic type epoxy resin, etc. can be mentioned.
【0053】フッ素及び/又はケイ素を含有しない加水
分解重縮合性バインダー成分としては、チタネートカッ
プリング剤を例示することができる。チタネートカップ
リング剤として具体的には、味の素(株)より市販され
ている、製品名プレンアクトKR−TTS、KR−46
B、KR−55、KR−41B、KR−38S、KR−
138S、KR−238S、338X、KR−44、K
R−9SA、KR−ET等を挙げることができ、更に、
テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラ
イソプロポキシチタン、テトラn−プロポキシチタン、
テトラn−ブトキシチタン、テトラsec−ブトキシチ
タン、テトラtert−ブトキシチタン等の金属アルコ
キシドも挙げることができる。Examples of the hydrolytic polycondensable binder component containing no fluorine and / or silicon include titanate coupling agents. Specifically, as titanate coupling agents, product names Planeact KR-TTS and KR-46, which are commercially available from Ajinomoto Co., Inc.
B, KR-55, KR-41B, KR-38S, KR-
138S, KR-238S, 338X, KR-44, K
R-9SA, KR-ET and the like can be mentioned, and further,
Tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, tetra n-propoxy titanium,
Metal alkoxides such as tetra n-butoxy titanium, tetra sec-butoxy titanium, and tetra tert-butoxy titanium can also be mentioned.
【0054】以上に述べたような硬化反応性のバインダ
ー成分は、フッ素及び/又はケイ素を含有しているか否
かに係わらず、架橋反応によりネットワーク構造を形成
できる多官能重合性化合物であることが好ましい。The curing-reactive binder component as described above is a polyfunctional polymerizable compound capable of forming a network structure by a crosslinking reaction regardless of whether it contains fluorine and / or silicon. preferable.
【0055】また、光学機能性膜用樹脂組成物中で針状
微粒子を良好に分散性させるために、バインダー系に用
いるバインダー成分は針状微粒子との親和性が高いこと
が好ましい。係る観点から、水酸基のように針状微粒子
と水素結合を形成し得る官能基(水素結合形成基)を有
するバインダー成分を用いると、当該バインダー成分が
フッ素及び/又はケイ素を含有する或いは含有しないに
係わらず、針状微粒子の分散性に寄与するので好まし
い。Further, in order to disperse the acicular fine particles in the resin composition for an optical functional film well, it is preferable that the binder component used in the binder system has a high affinity with the acicular fine particles. From such a viewpoint, when a binder component having a functional group capable of forming a hydrogen bond with acicular fine particles (hydrogen bond forming group) such as a hydroxyl group is used, the binder component may or may not contain fluorine and / or silicon. Regardless, it contributes to the dispersibility of the acicular fine particles, which is preferable.
【0056】分子中に水酸基を有するバインダー成分と
しては、電離放射線硬化性を有するもののなかでは、ペ
ンタエリスリトール多官能(メタ)アクリレートまたは
ジペンタエリスリトール多官能(メタ)アクリレートで
あって分子中の水酸基の一部がエステル化されずに残っ
ているもの、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリ
レート等を例示することができる。As the binder component having a hydroxyl group in the molecule, among those having ionizing radiation curability, pentaerythritol polyfunctional (meth) acrylate or dipentaerythritol polyfunctional (meth) acrylate, which is a hydroxyl group in the molecule, Examples thereof include those which are not esterified and remain, for example, pentaerythritol triacrylate and the like.
【0057】水素結合形成基を有するバインダー成分と
しては、その他にも、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリカー
ボネート樹脂、シリコン樹脂、ポリフェニレンオキサイ
ド樹脂、フェノール樹脂、キシレン樹脂、アミノ樹脂、
メラミン樹脂、尿素樹脂、ポリエーテル樹脂、エポキシ
樹脂、ペントン樹脂、ウレタン樹脂のような本質的に極
性基を有する樹脂や、共重合法により水素結合形成基を
含むモノマー類を導入した樹脂等を例示することができ
る。As the binder component having a hydrogen bond-forming group, polyamide resin, polyester resin, alkyd resin, unsaturated polyester resin, polycarbonate resin, silicone resin, polyphenylene oxide resin, phenol resin, xylene resin, amino resin may be used. ,
Examples include resins with essentially polar groups such as melamine resins, urea resins, polyether resins, epoxy resins, penton resins, urethane resins, and resins with monomers containing hydrogen bond-forming groups introduced by a copolymerization method. can do.
【0058】何らかの硬化反応性を有するバインダー系
を調製する場合には、反応形式に合わせて当該反応を補
助する成分を必要に応じて配合してもよい。例えば、電
離放射線硬化性のバインダー系を調製する場合には、通
常は電離放射線硬化性のバインダー成分と共に光重合開
始剤を配合する。また、熱硬化性のバインダー系を調製
する場合には、通常は熱硬化性のバインダー成分と共に
硬化促進剤を配合する。また、加水分解重縮合性のバイ
ンダー系を調製する場合には、通常は加水分解重縮合性
のバインダー成分と共に加水分解触媒を配合する。In the case of preparing a binder system having some curing reactivity, components for assisting the reaction may be blended as necessary according to the reaction mode. For example, when preparing an ionizing radiation-curable binder system, a photopolymerization initiator is usually added together with an ionizing radiation-curable binder component. When preparing a thermosetting binder system, a curing accelerator is usually added together with the thermosetting binder component. When preparing a hydrolytic polycondensable binder system, a hydrolysis catalyst is usually added together with a hydrolytic polycondensable binder component.
【0059】電離放射線硬化性のバインダー成分と共に
用いられる光重合開始剤としては、例えば、アセトフェ
ノン類、ベンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノ
ン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物、2,
3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物
類、チウラム化合物類、フルオロアミン化合物などが用
いられる。より具体的には、1‐ヒドロキシ‐シクロヘ
キシル‐フェニル‐ケトン、2‐メチル‐1[4‐(メ
チルチオ)フェニル]‐2‐モルフォリノプロパン‐1
‐オン、ベンジルジメチルケトン、1‐(4‐ドデシル
フェニル)‐2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロパン‐1
‐オン、2‐ヒドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニルプ
ロパン‐1‐オン、1‐(4‐イソプロピルフェニル)
‐2‐ヒドロキシ‐2‐メチルプロパン‐1‐オン、ベ
ンゾフェノン等を例示できる。これらのうちでも、1‐
ヒドロキシ‐シクロヘキシル‐フェニル‐ケトン、及
び、2‐メチル‐1‐[4‐(メチルチオ)フェニル]
‐2‐モルフォリノプロパン‐1‐オンは、少量でも電
離放射線の照射による重合反応を開始し促進するので、
本発明において好ましく用いられる。これらは、いずれ
か一方を単独で、又は、両方を組み合わせて用いること
ができる。これらは市販品にも存在し、例えば、1‐ヒ
ドロキシ‐シクロヘキシル‐フェニル‐ケトンはイルガ
キュアー 184(Irgacure 184)の商品名で日本チバ
ガイギーから入手できる。Examples of the photopolymerization initiator used together with the ionizing radiation-curable binder component include acetophenones, benzophenones, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides, and 2.
3-Dialkyldione compounds, disulfide compounds, thiuram compounds, fluoroamine compounds and the like are used. More specifically, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropane-1
-One, benzyl dimethyl ketone, 1- (4-dodecylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1
-One, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1- (4-isopropylphenyl)
Examples thereof include 2-hydroxy-2-methylpropan-1-one and benzophenone. Of these, 1-
Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone and 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]
Since 2-morpholinopropan-1-one initiates and accelerates the polymerization reaction upon irradiation with ionizing radiation even in a small amount,
It is preferably used in the present invention. These can be used alone or in combination of both. These also exist in commercial products, for example 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone is available from Ciba Geigy under the trade name Irgacure 184 (Irgacure 184).
【0060】熱硬化性のバインダー成分と共に用いられ
る硬化促進剤としては、例えば、エポキシ樹脂を用いた
場合には、多価カルボン酸無水物または多価カルボン酸
を例示できる。As the curing accelerator used together with the thermosetting binder component, for example, when an epoxy resin is used, polycarboxylic acid anhydride or polycarboxylic acid can be exemplified.
【0061】多価カルボン酸無水物の具体例としては、
無水フタル酸、無水イタコン酸、無水コハク酸、無水シ
トラコン酸、無水ドデセニルコハク酸、無水トリカルバ
リル酸、無水マレイン酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、
無水ジメチルテトラヒドロフタル酸、無水ハイミック
酸、無水ナジン酸などの脂肪族または脂環族ジカルボン
酸無水物;1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二
無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物など
の脂肪族多価カルボン酸二無水物;無水ピロメリット
酸、無水トリメリット酸、無水ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸などの芳香族多価カルボン酸無水物;エチレン
グリコールビストリメリテイト、グリセリントリストリ
メリテイトなどのエステル基含有酸無水物を挙げること
ができ、特に好ましくは、芳香族多価カルボン酸無水物
を挙げることができる。また、市販のカルボン酸無水物
からなるエポキシ樹脂硬化剤も好適に用いることができ
る。Specific examples of the polycarboxylic acid anhydride include:
Phthalic anhydride, itaconic anhydride, succinic anhydride, citraconic anhydride, dodecenyl succinic anhydride, tricarballylic anhydride, maleic anhydride, hexahydrophthalic anhydride,
Aliphatic or alicyclic dicarboxylic acid anhydrides such as dimethyltetrahydrophthalic anhydride, hymic acid anhydride, and nazic anhydride; 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride Aliphatic polycarboxylic acid dianhydrides such as; aromatic polycarboxylic acid anhydrides such as pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, and benzophenone tetracarboxylic anhydride; ethylene glycol bis trimellitate, glycerin tris trimellitate, etc. Of the ester group-containing acid anhydrides, and particularly preferably, aromatic polyvalent carboxylic acid anhydrides. Further, a commercially available epoxy resin curing agent composed of carboxylic acid anhydride can also be suitably used.
【0062】また、多価カルボン酸の具体例としては、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ブタンテトラカル
ボン酸、マレイン酸、イタコン酸などの脂肪族多価カル
ボン酸;ヘキサヒドロフタル酸、1,2−シクロヘキサ
ンジカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカル
ボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸などの脂肪族
多価カルボン酸、およびフタル酸、イソフタル酸、テレ
フタル酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、1,4,
5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、ベンゾフェノン
テトラカルボン酸などの芳香族多価カルボン酸を挙げる
ことができ、好ましくは芳香族多価カルボン酸を挙げる
ことができる。Specific examples of the polycarboxylic acid include:
Aliphatic polycarboxylic acids such as succinic acid, glutaric acid, adipic acid, butanetetracarboxylic acid, maleic acid and itaconic acid; hexahydrophthalic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid , Aliphatic polycarboxylic acids such as cyclopentane tetracarboxylic acid, and phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, pyromellitic acid, trimellitic acid, 1, 4,
Aromatic polycarboxylic acids such as 5,8-naphthalene tetracarboxylic acid and benzophenone tetracarboxylic acid can be mentioned, and aromatic polycarboxylic acids are preferable.
【0063】加水分解重縮合性のバインダー成分と共に
用いられる加水分解触媒としては、例えば、塩酸、硝
酸、硫酸等の無機酸や、酢酸等の有機酸を例示できる。Examples of the hydrolysis catalyst used together with the hydrolytic polycondensable binder component include inorganic acids such as hydrochloric acid, nitric acid and sulfuric acid, and organic acids such as acetic acid.
【0064】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物の固形
成分を溶解分散するための有機溶剤は特に制限されず、
種々のもの、例えば、イソプロピルアルコール、メタノ
ール、エタノール等のアルコール類;メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類;酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ハロ
ゲン化炭化水素;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水
素;或いはこれらの混合物を用いることができる。The organic solvent for dissolving and dispersing the solid component of the resin composition for an optical functional film of the present invention is not particularly limited,
Various substances, for example, alcohols such as isopropyl alcohol, methanol and ethanol; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and cyclohexanone; esters such as ethyl acetate and butyl acetate; halogenated hydrocarbons; aromatics such as toluene and xylene Group hydrocarbons; or mixtures thereof can be used.
【0065】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物を調製
するには、上記した各材料の中から、形成すべき光学薄
膜に要求される性能及び硬化反応の形式に応じて材料を
選択し、任意の順序で混合し、得られた混合物にビーズ
等の媒体を投入し、ペイントシェーカーやビーズミル等
で適切に分散処理すればよい。To prepare the resin composition for an optical functional film of the present invention, a material is selected from the above-mentioned materials according to the performance required for the optical thin film to be formed and the type of curing reaction. Then, the mixture may be mixed in any order, a medium such as beads may be added to the obtained mixture, and appropriate dispersion treatment may be performed with a paint shaker, a bead mill or the like.
【0066】光学機能性膜用樹脂組成物中の針状微粒子
とバインダー成分の配合割合を変更すると、針状微粒子
含有層内に形成される微細空孔の量及びサイズが変動し
て当該微細空孔による光学的影響が変動すると共に、針
状微粒子及びバインダー成分の量が変動して当該各成分
による光学的影響も変動するので、屈折率が変化する。
従って、本発明の光学機能性膜用樹脂組成物は、針状微
粒子とバインダー成分の配合割合を変更することによっ
て屈折率を調節することができる。When the mixing ratio of the acicular fine particles and the binder component in the resin composition for an optical functional film is changed, the amount and size of the fine pores formed in the acicular fine particle-containing layer are changed, and the fine pores are changed. Since the optical effect due to the holes fluctuates, the amounts of the acicular fine particles and the binder component also fluctuate, and the optical effects due to the respective components also fluctuate, the refractive index changes.
Therefore, in the resin composition for an optical functional film of the present invention, the refractive index can be adjusted by changing the mixing ratio of the acicular fine particles and the binder component.
【0067】バインダー成分の総量は、針状微粒子10
0重量部に対して5〜70重量部の範囲で調節するのが
好ましい。バインダー成分が5重量部未満の場合には、
薄膜から針状微粒子が脱落しやすく、逆に70重量部を
超える場合には、微細空孔がほとんど埋まってしまい、
薄膜内に入り込む空気の量が少なくなるので、屈折率を
充分に低下させることができないおそれがある。The total amount of the binder component is 10
It is preferable to adjust in the range of 5 to 70 parts by weight with respect to 0 parts by weight. If the binder component is less than 5 parts by weight,
Needle-like fine particles easily fall off from the thin film, and conversely, when the amount exceeds 70 parts by weight, the fine pores are almost completely filled,
Since the amount of air entering the thin film is small, the refractive index may not be sufficiently lowered.
【0068】また、有機溶剤の量は、各成分を均一に溶
解、分散することができ、調製後の保存時に凝集を来た
さず、且つ、塗工時に希薄すぎない濃度となるように適
宜調節する。この条件が満たされる範囲内で溶剤の使用
量を少なくして高濃度の塗工液を調製し、容量をとらな
い状態で保存し、使用時に必要分を取り出して塗工作業
に適した濃度に希釈するのが好ましい。塗工直前の状態
では通常、液状のモノマー成分等を含めて溶剤以外の全
ての配合材料を固形分として考えた時に、固形分濃度が
1〜30重量%程度となるように調節される。The amount of the organic solvent is appropriately selected so that each component can be uniformly dissolved and dispersed, no aggregation occurs during storage after preparation, and a concentration that is not too dilute during coating. Adjust. Within the range where this condition is satisfied, use a small amount of solvent to prepare a high-concentration coating liquid, store it in a state that does not take up the volume, and take out the necessary amount at the time of use to obtain a concentration suitable for coating work. It is preferably diluted. In the state immediately before coating, the solid content concentration is usually adjusted to be about 1 to 30% by weight when all the compounded materials including the liquid monomer components and the like are considered as solid content.
【0069】光学機能性膜用樹脂組成物の好適な例とし
ては、針状微粒子(1)としては擬ベーマイト微粒子、
擬ベーマイト構造を有するアルミナ微粒子、及び、平均
一次粒子径が10〜20nmのコロイダルシリカがコロ
イダルシリカが5個以上鎖状に連結した微粒子の中から
選ばれる1種又は2種以上の微粒子を用い、フッ素及び
/又はケイ素を分子構造中に含有するバインダー成分と
してはポリフッ化ビニリデンを用い、電離放射線硬化性
を付与するためのバインダー成分としてはペンタエリス
リトールトリアクリレートのようなエチレン性不飽和結
合を含有する多官能モノマー又はオリゴマーであって水
酸基を残したものを用い、さらに、上記したような光重
合開始剤を用い、これらの各材料を溶剤に溶解、分散さ
せた塗工液を挙げることができる。Preferable examples of the resin composition for an optical functional film include pseudo-boehmite fine particles as the acicular fine particles (1),
Alumina fine particles having a pseudo-boehmite structure, and one or two or more kinds of fine particles of colloidal silica having an average primary particle diameter of 10 to 20 nm, which are selected from fine particles in which five or more colloidal silicas are linked in a chain, Polyvinylidene fluoride is used as a binder component containing fluorine and / or silicon in the molecular structure, and an ethylenically unsaturated bond such as pentaerythritol triacrylate is contained as a binder component for imparting ionizing radiation curability. An example of the coating liquid is a polyfunctional monomer or oligomer having a hydroxyl group remaining, and the photopolymerization initiator as described above is used to dissolve and disperse each of these materials in a solvent.
【0070】上記例示の光学機能性膜用樹脂組成物は、
フッ素及び/又はケイ素を分子構造中に含有するバイン
ダー成分と共に、電離放射線硬化性の多官能モノマー又
はオリゴマーを組み合わせるので、フッ素及び/又はケ
イ素の含有量を高くしてバインダー成分の屈折率を非常
に小さくすることができると共に、電離放射線の照射に
より多官能モノマー又はオリゴマーを架橋結合させてマ
トリックス全体を硬化させ、実使用に耐え得る塗膜強度
が得られる。The above-exemplified resin composition for optical functional film is
Since the ionizing radiation-curable polyfunctional monomer or oligomer is combined with the binder component containing fluorine and / or silicon in the molecular structure, the content of fluorine and / or silicon is increased to make the refractive index of the binder component very high. It can be made small, and the polyfunctional monomer or oligomer is cross-linked by irradiation of ionizing radiation to cure the entire matrix, and a coating strength that can withstand practical use is obtained.
【0071】さらに、上記例示の光学機能性膜用樹脂組
成物は、電離放射線硬化性の多官能モノマー又はオリゴ
マーとして水酸基を有するものを用いており、かかる多
官能モノマー又はオリゴマーと擬ベーマイト微粒子、擬
ベーマイト構造を有するアルミナ微粒子、又は、コロイ
ダルシリカからなる針状微粒子との間に水素結合を形成
するので、これらの針状微粒子を塗工液中に均一に分散
させ、微細空孔が均一に分布した塗膜を形成することが
できる。Furthermore, the above-exemplified resin composition for an optical functional film uses an ionizing radiation-curable polyfunctional monomer or oligomer having a hydroxyl group. Such a polyfunctional monomer or oligomer and pseudo-boehmite fine particles, pseudo-boehmite particles are used. Alumina fine particles having a boehmite structure, or because they form hydrogen bonds with acicular fine particles made of colloidal silica, these acicular fine particles are uniformly dispersed in the coating liquid, and the fine pores are evenly distributed. A coated film can be formed.
【0072】次に、上記光学機能性膜用樹脂組成物を用
いて得られる本発明の光学機能性膜について説明する。Next, the optical functional film of the present invention obtained by using the above resin composition for an optical functional film will be described.
【0073】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物を、何
らかの光学的機能を付与したい物体又は支持体の表面に
直接又は他の層を介して塗布し、乾燥させ、必要に応じ
て化学反応により硬化させると、光透過性を有し且つ屈
折率の低い針状微粒子含有層を形成することができ、当
該針状微粒子含有層単独で光学的機能を発揮する単層構
造の、又は、当該針状微粒子含有層と他の層との相互作
用で光学的機能を発揮する多層構造の光学機能性膜を形
成することができる。The resin composition for an optical functional film of the present invention is applied directly or through another layer to the surface of an object or a support to which some optical function is desired to be applied, followed by drying and, if necessary, a chemical reaction. When cured by, it is possible to form a needle-shaped fine particle-containing layer having a light-transmitting property and a low refractive index, and having a single-layer structure exhibiting an optical function by the needle-shaped fine particle-containing layer alone, or It is possible to form an optical functional film having a multi-layered structure that exhibits an optical function by the interaction between the acicular fine particle-containing layer and another layer.
【0074】何らかの光学的機能を付与したい物体とし
ては、例えば、ワープロ、コンピューター、テレビ等の
ディスプレイ、液晶表示素子に用いる偏光板、サングラ
スレンズ、度付きメガネレンズ、カメラ用ファインダー
レンズ等の光学レンズ、各種計器のカバー、自動車や電
車等の窓ガラス等を例示することができる。Examples of objects to which some kind of optical function is to be given include, for example, displays for word processors, computers, televisions, polarizing plates used for liquid crystal display elements, sunglasses lenses, prescription glasses lenses, optical lenses such as finder lenses for cameras, Examples thereof include covers of various instruments, window glasses of automobiles and trains, and the like.
【0075】また、光学的機能を付与したい物体の表面
に光学薄膜を直接形成することが困難な場合には、透明
樹脂フィルムのような光透過性支持体の表面に光学機能
性膜を形成して光学機能性を有するシート或いはユニッ
トを作成し、光学的機能を付与したい物体の表面に配置
することが可能である。光透過性支持体としては、例え
ば、ガラス板;アセテートブチレートセルロースフィル
ム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹
脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステ
ルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホン
フィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテン
フィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アク
リロニトリルフィルム等を使用できるが、特に一軸延伸
ポリエステルフィルムが透明性に優れ、且つ、光学的に
異方性がないので、好適に用いられる。これらの支持体
の厚みは、通常、8μm〜1000μm程度である。When it is difficult to directly form an optical thin film on the surface of an object to which an optical function is desired, an optical functional film is formed on the surface of a light transmissive support such as a transparent resin film. It is possible to prepare a sheet or unit having optical functionality and arrange it on the surface of an object to which an optical function is desired. Examples of the light-transmitting support include glass plate; acetate butyrate cellulose film, polyether sulfone film, polyacrylic resin film, polyurethane resin film, polyester film, polycarbonate film, polysulfone film, polyether film, trimethyl. Although a pentene film, a polyetherketone film, a (meth) acrylonitrile film, etc. can be used, a uniaxially stretched polyester film is particularly preferable because it is excellent in transparency and has no optical anisotropy. The thickness of these supports is usually about 8 μm to 1000 μm.
【0076】針状微粒子含有層は、本発明の光学機能性
膜用樹脂組成物を適切な溶剤に溶解、分散して塗工液を
調製し、当該塗工液をスピンコート法、ディップ法、ス
プレー法、ロールコーター法、メニスカスコーター法、
フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法
等の公知のコーティング方法で被塗布面上に塗布し、乾
燥し、必要に応じて電離放射線照射、加熱、加水分解重
縮合など適切な方法で硬化させることにより形成でき
る。本発明の光学機能性膜用樹脂組成物は、一般的な塗
布法により被塗布面に塗工して光学薄膜を形成すること
ができるので、気相法により光学薄膜を形成する場合と
比べてコーティング雰囲気の制御面、設備コスト面、大
量生産性の面で有利である。しかも、本発明の光学機能
性膜用樹脂組成物は、通常のコーティングスピードで均
一に塗布することができ、且つ、球状微粒子を用いる場
合とは異なり急速乾燥により塗膜内で溶剤が対流しても
微細空孔を問題なく形成できるので、生産スピードも速
い。従って、光学薄膜の生産性に優れている。The acicular fine particle-containing layer is prepared by dissolving and dispersing the resin composition for an optical functional film of the present invention in a suitable solvent to prepare a coating solution, and applying the coating solution by spin coating, dipping, Spray method, roll coater method, meniscus coater method,
Apply on the surface to be coated by a known coating method such as flexographic printing method, screen printing method, bead coater method, etc., dry, and if necessary, cure by an appropriate method such as ionizing radiation irradiation, heating, hydrolysis polycondensation It can be formed by The resin composition for an optical functional film of the present invention can form an optical thin film by coating on the surface to be coated by a general coating method, so compared with the case of forming an optical thin film by a vapor phase method. It is advantageous in terms of control of coating atmosphere, equipment cost, and mass productivity. Moreover, the resin composition for an optical functional film of the present invention can be uniformly applied at a normal coating speed, and unlike the case of using spherical fine particles, the solvent is convected in the coating film by rapid drying. Since the micro holes can be formed without any problem, the production speed is high. Therefore, the productivity of the optical thin film is excellent.
【0077】このようにして形成された光学機能性膜
は、光透過性を有する光透過層からなる単層構造、又
は、光透過性を有する光透過層を1又は2以上有する多
層構造を有しており、前記光透過層のうち少なくとも1
層は、フッ素及び/又はケイ素を含有するバインダー中
に針状微粒子を混合してなる針状微粒子含有層である。
光学機能性膜用樹脂組成物のバインダー成分として硬化
反応性を有する多官能化合物を用いた場合には、前記針
状微粒子含有層のバインダーが架橋結合を生じて硬化し
ており、膜強度に優れているので好ましい。The optical functional film thus formed has a single-layer structure composed of a light-transmitting light-transmitting layer or a multi-layer structure having one or more light-transmitting light-transmitting layers. And at least one of the light transmitting layers
The layer is a needle-shaped fine particle-containing layer obtained by mixing needle-shaped fine particles in a binder containing fluorine and / or silicon.
When a polyfunctional compound having a curing reactivity is used as a binder component of the resin composition for an optical functional film, the binder of the acicular fine particle-containing layer is cured due to cross-linking, and excellent in film strength. Therefore, it is preferable.
【0078】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物により
形成される針状微粒子含有層は、光学薄膜としては比較
的低い屈折率を有し、具体的には、針状微粒子とバイン
ダー成分の配合割合を変更することによって屈折率を、
1.45又はそれ以下の所定値に調節することができ
る。塗布法により形成される光学薄膜の屈折率は、現状
では1.38程度まで低下させるのが限界であったが、
上記の針状微粒子含有層は、実用上要求される膜物性を
確保しつつ、現状の限界よりも屈折率を低くすることが
可能である。The needle-shaped fine particle-containing layer formed from the resin composition for an optical functional film of the present invention has a relatively low refractive index as an optical thin film, and specifically, the needle-shaped fine particles and the binder component are By changing the blending ratio, the refractive index
It can be adjusted to a predetermined value of 1.45 or less. At present, the limit of the refractive index of the optical thin film formed by the coating method is about 1.38, but
The needle-shaped fine particle-containing layer can have a refractive index lower than the current limit while ensuring the film physical properties required for practical use.
【0079】針状微粒子含有層は、比較的屈折率の低い
バインダー成分を用いて形成した薄膜のマトリックス内
において針状微粒子が積み重なった構造をとり、この針
状微粒子の堆積構造によって微細な空孔が多数形成さ
れ、この微細空孔に屈折率1.0の空気が入り込むこと
により当該針状微粒子含有層の見かけ上の屈折率が小さ
くなる。従って、針状微粒子含有層内に形成される微細
空孔の量及びサイズによって当該微細空孔の光学的影響
が変動すると、それに伴って針状微粒子含有層の見かけ
上の屈折率も変動する。The acicular fine particle-containing layer has a structure in which acicular fine particles are stacked in a matrix of a thin film formed by using a binder component having a relatively low refractive index, and fine voids are formed by the accumulating structure of the acicular fine particles. Are formed in large numbers, and the air having a refractive index of 1.0 is introduced into these fine pores, whereby the apparent refractive index of the needle-shaped fine particle-containing layer becomes small. Therefore, when the optical effect of the fine pores changes depending on the amount and size of the fine holes formed in the needle-shaped fine particle-containing layer, the apparent refractive index of the needle-shaped fine particle-containing layer also changes accordingly.
【0080】本発明においては、針状微粒子含有層に形
成された微細空孔の細孔径が1〜300nmの範囲に分
布し、且つ、当該微細空孔の全細孔容積が針状微粒子含
有層の体積の10〜80%を占めていることが好まし
い。In the present invention, the fine pores formed in the needle-shaped fine particle-containing layer have a fine pore size distribution in the range of 1 to 300 nm, and the total pore volume of the fine pores is the needle-shaped fine particle-containing layer. It is preferable to occupy 10 to 80% of the volume.
【0081】細孔径分布の下限が1nm未満になると、
サイズの小さすぎる細孔が多すぎて屈折率低下作用が弱
くなり、見かけ上の屈折率を所望値にまで小さくするこ
とができない場合がある。細孔径が小さすぎる微細空孔
は、針状微粒子含有層内に見かけ上の屈折率を低下させ
るために必要な深さまで空気が入り込む構造を形成する
ことができず、実質的には、針状微粒子含有層とこれに
隣接する層との界面に空気が挟まった状態を生じさせる
だけなので、見かけ上の屈折率の低下に寄与しない。一
方、細孔径分布の上限が300nm以上になると、可視
光の散乱が起こり針状微粒子含有層が白濁してくるの
で、実用上不都合な場合がある。When the lower limit of the pore size distribution is less than 1 nm,
In some cases, there are too many pores of too small size to weaken the effect of lowering the refractive index, so that the apparent refractive index cannot be reduced to a desired value. The fine pores having a too small pore size cannot form a structure in which air can penetrate into the acicular fine particle-containing layer to a depth necessary for lowering the apparent refractive index, and are substantially acicular. It does not contribute to the apparent reduction of the refractive index because it only causes air to be trapped at the interface between the fine particle-containing layer and the layer adjacent thereto. On the other hand, when the upper limit of the pore size distribution is 300 nm or more, visible light is scattered and the needle-shaped fine particle-containing layer becomes cloudy, which may be practically inconvenient.
【0082】また、微細空孔の全細孔容積が針状微粒子
含有層の体積の10%未満の場合には屈折率低下作用が
弱くなり、一方、80%を超える場合には針状微粒子含
有層の強度が極端に弱くなるため好ましくない。When the total pore volume of the fine pores is less than 10% of the volume of the acicular fine particle-containing layer, the refractive index lowering action is weakened, while when it exceeds 80%, the acicular fine particle-containing layer is contained. It is not preferable because the strength of the layer becomes extremely weak.
【0083】針状微粒子含有層の厚さは、当該針状微粒
子含有層の用途や他の層を組み合わせるか否かにより大
きく異なるものではあるが、一般的には50〜150n
mの範囲内であることが好ましく、80〜100nmの
範囲内であることが特に好ましい。特に、反射防止膜の
低屈折率層として利用する場合には、針状微粒子含有層
の厚さを50nm〜3μmとするのが好ましい。The thickness of the acicular fine particle-containing layer varies greatly depending on the use of the acicular fine particle-containing layer and whether or not other layers are combined, but it is generally 50 to 150 n.
It is preferably within the range of m, and particularly preferably within the range of 80 to 100 nm. In particular, when used as the low refractive index layer of the antireflection film, the thickness of the acicular fine particle-containing layer is preferably 50 nm to 3 μm.
【0084】本発明に係る光学機能性膜は、必要とする
光学的機能を発揮できる限り、針状微粒子含有層ただ一
層からなる単層構造であってもよい。例えば、反射防止
膜を形成する場合には、反射防止機能を付与したい物体
又は支持体の表面を、当該表面の屈折率よりも低い屈折
率を有する針状微粒子含有層で被覆するだけで反射防止
効果が得られる。The optical functional film according to the present invention may have a single-layer structure composed of only one acicular fine particle-containing layer as long as it can exhibit the required optical function. For example, in the case of forming an antireflection film, the surface of an object or a support to which an antireflection function is to be imparted is coated with a needle-shaped fine particle-containing layer having a refractive index lower than that of the surface to prevent the reflection. The effect is obtained.
【0085】また、本発明に係る光学機能性膜が多層構
造を有する場合には、針状微粒子含有層以外の層として
は、光学機能性膜の用途により様々なものを任意の順序
で積層することができる。例えば、反射防止膜を形成す
る場合には、反射防止機能を付与したい物体又は支持体
の表面に、反射防止膜の表面硬度を高めるためのハード
コート層を設け、その上に中屈折率層又は高屈折率層を
1又は2以上設け、その上に低屈折率層として上記針状
微粒子層を設け、さらに、その上に防汚層を設けること
ができる。When the optical functional film according to the present invention has a multilayer structure, various layers other than the acicular fine particle-containing layer may be laminated in any order depending on the use of the optical functional film. be able to. For example, in the case of forming an antireflection film, a hard coat layer for increasing the surface hardness of the antireflection film is provided on the surface of an object or a support for which an antireflection function is desired to be provided, and a medium refractive index layer or a It is possible to provide one or more high refractive index layers, provide the above-mentioned acicular fine particle layer as a low refractive index layer thereon, and further provide an antifouling layer thereon.
【0086】本発明の光学機能性膜用樹脂組成物により
形成した針状微粒子含有層は、屈折率を非常に低くする
ことができるので、反射防止膜の低屈折率層を形成する
のに好適に利用される。そこで、本発明の光学機能性膜
用樹脂組成物を用いて低屈折率層を形成した反射防止膜
について、以下に説明する。Since the needle-shaped fine particle-containing layer formed from the resin composition for an optical functional film of the present invention can have a very low refractive index, it is suitable for forming a low refractive index layer of an antireflection film. Used for. Therefore, an antireflection film having a low refractive index layer formed by using the resin composition for an optical functional film of the present invention will be described below.
【0087】反射防止膜は、反射を防止したい物体又は
支持体の表面に、当該表面の屈折率よりも屈折率の低い
光透過層を一層だけ設けるか、又は、反射を防止したい
物体又は支持体の表面に屈折率値の大小が交互に入れ替
わるように且つ屈折率が最も小さい光透過層が最表面に
位置するように2以上の光透過層を積層した構造をも
つ。反射防止膜の中で最も屈折率の高い層を高屈折率層
と称し、最も屈折率の低い層を低屈折率層と称し、それ
以外の中間的な屈折率を有する層を中屈折率層と称す
る。なお、反射防止膜が単層構造の場合には、その唯一
の光透過層を低屈折率層と考えることができる。The antireflection film is provided on the surface of an object or a support for which reflection is to be prevented by providing only one light transmitting layer having a refractive index lower than that of the surface, or for an object or support for which reflection is to be prevented. The surface has a structure in which two or more light transmitting layers are laminated so that the magnitudes of the refractive index values alternate with each other and the light transmitting layer having the smallest refractive index is located on the outermost surface. Among the antireflection films, the layer with the highest refractive index is referred to as the high refractive index layer, the layer with the lowest refractive index is referred to as the low refractive index layer, and the other layers having intermediate refractive indices are the medium refractive index layers. Called. When the antireflection film has a single layer structure, the only light transmitting layer can be considered as the low refractive index layer.
【0088】また、反射防止膜には高、中、低屈折率層
に加えて、反射防止膜の表面硬度を高めるためのハード
コート層、反射防止膜の表面に汚れを付きにくくする防
汚層、或いは、その他の層を設けてもよい。反射防止膜
を構成する高、中、低屈折率層及びその他の層は、被覆
面の表示を視認できる程度の光透過性を有している必要
がある。In addition to the high, medium and low refractive index layers, the antireflection film has a hard coat layer for increasing the surface hardness of the antireflection film, and an antifouling layer for preventing the surface of the antireflection film from becoming dirty. Alternatively, other layers may be provided. The high, medium, and low refractive index layers and other layers constituting the antireflection film need to have a light-transmitting property such that the display on the coated surface can be visually recognized.
【0089】図1は、本発明に係る光学機能性膜に属す
る反射防止膜の一例(101)である。反射防止膜10
1は、反射を防止したい物体又は光透過性支持体のいず
れかである被塗布体1の表面に、アンチグレア性のハー
ドコート層2、高屈折率層3、中屈折率層4、低屈折率
層5、及び、防汚層6をこの順に積層してなる多層構造
を有している。FIG. 1 shows an example (101) of an antireflection film belonging to the optical functional film according to the present invention. Antireflection film 10
Reference numeral 1 denotes an antiglare hard coat layer 2, a high refractive index layer 3, a medium refractive index layer 4, and a low refractive index on the surface of an object 1 to be coated, which is either an object for which reflection is desired to be prevented or a light transmissive support. It has a multilayer structure in which the layer 5 and the antifouling layer 6 are laminated in this order.
【0090】反射を防止したい物体としては、例えば、
既に述べたような各種の物品、すなわちワープロ、コン
ピューター、テレビ等のディスプレイ、液晶表示素子に
用いる偏光板、サングラスレンズ、度付きメガネレン
ズ、カメラ用ファインダーレンズ等の光学レンズ、各種
計器のカバー、自動車や電車等の窓ガラス等を例示する
ことができる。As an object for which reflection is desired to be prevented, for example,
Various articles such as those already mentioned, that is, displays for word processors, computers, televisions, polarizing plates used for liquid crystal display devices, sunglasses lenses, prescription eyeglass lenses, optical lenses such as camera finder lenses, covers for various instruments, automobiles. A window glass of a train or a train can be exemplified.
【0091】また、光透過性支持体としては、やはり既
に述べたような各種の板状又はフィルム状材料、すなわ
ちガラス板;アセテートブチレートセルロースフィル
ム、ポリエーテルサルホンフィルム、ポリアクリル系樹
脂フィルム、ポリウレタン系樹脂フィルム、ポリエステ
ルフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルホン
フィルム、ポリエーテルフィルム、トリメチルペンテン
フィルム、ポリエーテルケトンフィルム、(メタ)アク
リロニトリルフィルム等を例示することができる。これ
らの板状又はフィルム状支持体の上に反射防止膜を設け
て反射防止板又は反射防止フィルムを形成することがで
きる。これらの反射防止部材は、ワープロ、コンピュー
ター、テレビ等のディスプレイのような反射防止膜を直
接形成するのが困難な物体の表面に設置することが可能
である。As the light-transmissive support, various plate-like or film-like materials as described above, that is, glass plate; acetate butyrate cellulose film, polyether sulfone film, polyacrylic resin film, Examples thereof include polyurethane resin films, polyester films, polycarbonate films, polysulfone films, polyether films, trimethylpentene films, polyetherketone films, (meth) acrylonitrile films and the like. An antireflection film or an antireflection film can be formed by providing an antireflection film on these plate-shaped or film-shaped supports. These antireflection members can be installed on the surface of an object such as a word processor, a computer, a display of a television, etc., where it is difficult to directly form an antireflection film.
【0092】被塗布体1の表面に先ず設けられるアンチ
グレア性のハードコート層2は、電離放射線硬化型多官
能(メタ)アクリレートモノマー及び/又はオリゴマー
などの充分な硬度が得られる透明性樹脂により形成され
た薄膜の内部に無機や有機のフィラー7を分散させた層
である。このハードコート層2はマット状の表面凹凸を
有し、透過光及び反射光を散乱させるので、表面硬度を
向上させるハードコート層としての機能と表面のぎらつ
きを抑える防眩層(アンチグレア層)としての機能を発
揮する。ハードコート層2は、透明性樹脂及びフィラー
を溶解、分散した塗工液を被塗布体1の表面に塗布、乾
燥し、必要に応じて化学反応により硬化させることによ
って形成することができる。ハードコート層2の厚さ
は、通常、0.5nm〜20μm程度とする。The antiglare hard coat layer 2 provided first on the surface of the article 1 is formed of a transparent resin such as an ionizing radiation-curable polyfunctional (meth) acrylate monomer and / or oligomer, which provides sufficient hardness. This is a layer in which an inorganic or organic filler 7 is dispersed inside the formed thin film. The hard coat layer 2 has a mat-shaped surface unevenness and scatters transmitted light and reflected light, and therefore functions as a hard coat layer for improving surface hardness and an antiglare layer (anti-glare layer) that suppresses glare on the surface. Exert its function as. The hard coat layer 2 can be formed by applying a coating liquid, in which a transparent resin and a filler are dissolved and dispersed, onto the surface of the object to be coated 1, drying the liquid, and curing the liquid by a chemical reaction if necessary. The thickness of the hard coat layer 2 is usually about 0.5 nm to 20 μm.
【0093】アンチグレア性のハードコート層2の上に
順次設けられる中屈折率層3及び高屈折率層4は、塗布
法又は気相法により形成することができる。塗布法によ
る場合には、例えば、ポリイミド、ポリN‐ビニルカル
バゾール、フェノール樹脂などの比較的屈折率の高い透
明性樹脂及びチタニア、ジルコニア、酸化亜鉛などの比
較的屈折率の高い透明微粒子を溶解、分散した塗工液を
被塗布面に塗布、乾燥し、必要に応じて化学反応により
硬化させることによって形成することができる。塗布法
による場合には中乃至高屈折率層の厚さを、通常、50
nm〜300nm程度とする。また、気相法による場合
には、例えば、酸化チタン(TiOx)、硫化亜鉛、酸
化亜鉛などの比較的屈折率の高い材料からなる厚さ50
nm〜300nm程度の蒸着膜又はスパッタリング膜
を、中乃至高屈折率層として形成する。中乃至高屈折率
層の屈折率は、通常、1.65〜2.3程度に調節され
る。The medium refractive index layer 3 and the high refractive index layer 4 which are sequentially provided on the antiglare hard coat layer 2 can be formed by a coating method or a vapor phase method. When the coating method is used, for example, a transparent resin having a relatively high refractive index such as polyimide, poly-N-vinylcarbazole, and a phenol resin, and transparent fine particles having a relatively high refractive index such as titania, zirconia, and zinc oxide are dissolved. It can be formed by applying the dispersed coating liquid on the surface to be coated, drying, and if necessary, curing by a chemical reaction. When the coating method is used, the thickness of the medium to high refractive index layer is usually 50
nm to about 300 nm. Further, in the case of the vapor phase method, the thickness 50 made of a material having a relatively high refractive index such as titanium oxide (TiOx), zinc sulfide, or zinc oxide is used.
A vapor-deposited film or a sputtered film having a thickness of about nm to 300 nm is formed as a medium to high refractive index layer. The refractive index of the medium to high refractive index layer is usually adjusted to about 1.65 to 2.3.
【0094】高屈折率層4の上に設けられる低屈折率層
5は、本発明の光学機能性膜用樹脂組成物を用いて塗布
法により形成した、50nm〜3μm程度の厚さを有す
る針状微粒子含有層である。低屈折率層の屈折率は、通
常、1.10〜1.40程度に調節される。The low refractive index layer 5 provided on the high refractive index layer 4 is formed by a coating method using the resin composition for an optical functional film of the present invention and has a thickness of about 50 nm to 3 μm. It is a layer containing fine particles. The refractive index of the low refractive index layer is usually adjusted to about 1.10 to 1.40.
【0095】低屈折率層5の上に設けられる防汚層6
は、フッ素系防汚材料などを溶解、分散した塗工液を被
塗布面に塗布、乾燥し、必要に応じて化学反応により硬
化させることによって形成することができる。防汚層の
厚さは、通常、5nm〜50nm程度とする。Antifouling layer 6 provided on the low refractive index layer 5
Can be formed by applying a coating liquid in which a fluorine-based antifouling material or the like is dissolved and dispersed to the surface to be coated, drying the liquid, and curing the liquid by a chemical reaction, if necessary. The thickness of the antifouling layer is usually about 5 nm to 50 nm.
【0096】このようにして形成される多層型反射防止
膜101は、優れた反射防止効果に加えて、表面のぎら
つきを抑制するアンチグレア効果を発揮するので、非常
に優れた視認性が得られる。The multi-layered antireflection film 101 thus formed exerts not only an excellent antireflection effect but also an antiglare effect for suppressing glare on the surface, so that very excellent visibility is obtained. .
【0097】[0097]
【実施例】(実施例1)
(1)擬ベーマイトの調製
フラスコ(攪拌羽及び温度計付き)に、イオン交換水9
00gとイソプロピルアルコール676gを仕込み、液
温を80℃まで加熱した。攪拌しながらアルミニウムイ
ソプロポキシドを306g添加し、液温を80℃に保持
して5時間加水分解反応を行った。次に、液温を95℃
に昇温し、酢酸4.5gを添加した後、48時間50℃
に保持して解こうした。その後、液量が900gになる
まで濃縮して白色のゾルを得た。このゾルを乾燥して得
られる固形物は、粉末X線回折によると擬ベーマイトで
あった。(Example) (1) Preparation of pseudo-boehmite A flask (with stirring blades and thermometer) was charged with ion-exchanged water 9
00 g and 676 g of isopropyl alcohol were charged, and the liquid temperature was heated to 80 ° C. While stirring, 306 g of aluminum isopropoxide was added, and the liquid temperature was kept at 80 ° C. to carry out hydrolysis reaction for 5 hours. Next, set the liquid temperature to 95 ° C.
The temperature was raised to 4.5 and acetic acid (4.5 g) was added, followed by 48 hours at 50 ° C.
Hold on and solve. Then, the solution was concentrated until the liquid amount became 900 g to obtain a white sol. The solid obtained by drying this sol was pseudo-boehmite according to powder X-ray diffraction.
【0098】また、このゾルをガラス板上に塗工し、溶
剤を乾燥させた後、電子顕微鏡観察により粒子径を測定
したところ、平均で直径が10nm、長さが170nm
の針状であった。Further, the sol was coated on a glass plate, the solvent was dried, and the particle size was measured by observation with an electron microscope. The average diameter was 10 nm, and the length was 170 nm.
It was needle-shaped.
【0099】(2)コーティング液の調製
得られた乾燥ゾル1.0gを、フッ素含有バインダー成
分を含有する溶液(商品名オプスターJM5010、ジ
ェイエスアール(株)製、固形分10重量%、屈折率
1.41、メチルイソブチルケトン溶液、開始剤配合済
み)3.0g中に分散させてコーティング溶液を得た。(2) Preparation of coating liquid 1.0 g of the obtained dry sol was added to a solution containing a fluorine-containing binder component (trade name: OPSTAR JM5010, manufactured by JSR Co., Ltd., solid content 10% by weight, refractive index 1). .41, a methyl isobutyl ketone solution, and an initiator mixed) (3.0 g) to obtain a coating solution.
【0100】(実施例2)アルミナゾル水溶液(商品名
アルミナゾル‐100、日産化学工業(株)製、固形分
10重量%)を乾燥させて得られたゾル粒子10.0g
を、ケイ素含有バインダー成分を含有するUV硬化型シ
リコーンハードコート塗料(商品名X‐12‐240
0、信越化学工業(株)製、固形分30重量%、メチル
エチルケトン溶液)10.0g中に分散させて、さらに
光重合開始剤(商品名イルガキュア184、チバスペシ
ャリティケミカルズ(株)製)0.15gを溶解して、
コーティング溶液を得た。Example 2 10.0 g of sol particles obtained by drying an aqueous solution of alumina sol (trade name: Alumina sol-100, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content: 10% by weight)
Is a UV-curable silicone hard coat paint containing a silicon-containing binder component (trade name: X-12-240
0, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., solid content 30% by weight, and dissolved in 10.0 g of methyl ethyl ketone solution, and 0.15 g of a photopolymerization initiator (trade name Irgacure 184, manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) Dissolve the
A coating solution was obtained.
【0101】(実施例3)鎖状コロイダルシリカ分散液
(商品名オルガノシリカゾルIPA‐ST‐UP、日産
化学工業(株)製、固形分10重量%、イソプロピルア
ルコール溶液)10.0gを、ケイ素含有バインダー成
分を含有する実施例2で用いたのと同じUV硬化型シリ
コーンハードコート塗料(商品名X‐12‐2400)
1.0g中に分散させて、さらに実施例2で用いたのと
同じ光重合開始剤(商品名イルガキュア184)0.1
5gを溶解して、コーティング溶液を得た。Example 3 10.0 g of a chain-like colloidal silica dispersion liquid (trade name: Organosilica sol IPA-ST-UP, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content 10% by weight, isopropyl alcohol solution) was contained in silicon. The same UV-curable silicone hard coat paint (Brand name X-12-2400) used in Example 2 containing a binder component.
1.0 g of the same photopolymerization initiator (trade name Irgacure 184) as used in Example 2 was dispersed in 1.0 g.
5 g was dissolved to obtain a coating solution.
【0102】(実施例4)実施例3で用いたのと同じ鎖
状コロイダルシリカ分散液(商品名オルガノシリカゾル
IPA‐ST‐UP)10.0gを、フッ素含有バイン
ダー成分を含有する実施例1で用いたのと同じ溶液(商
品名オプスターJM5010)3.0g中に分散させて
コーティング溶液を得た。Example 4 10.0 g of the same chain colloidal silica dispersion (trade name Organosilica sol IPA-ST-UP) used in Example 3 was used in Example 1 containing a fluorine-containing binder component. A coating solution was obtained by dispersing in 3.0 g of the same solution (trade name: OPSTAR JM5010) used.
【0103】(比較例1)フッ素含有バインダー成分を
含有する実施例1で用いたのと同じ溶液(商品名オプス
ターJM5010)を、そのままコーティング溶液とし
て用いた。(Comparative Example 1) The same solution (trade name: OPSTAR JM5010) used in Example 1 containing a fluorine-containing binder component was used as it was as a coating solution.
【0104】(比較例2)ケイ素含有バインダー成分を
含有する実施例2で用いたのと同じUV硬化型シリコー
ンハードコート塗料(商品名X‐12‐2400)を、
そのままコーティング溶液として用いた。Comparative Example 2 The same UV-curable silicone hard coat coating composition (trade name X-12-2400) used in Example 2 containing a silicon-containing binder component was prepared.
It was used as it was as a coating solution.
【0105】(比較例3)フッ素含有バインダー成分を
含有する実施例1で用いたのと同じ溶液(商品名オプス
ターJM5010)3.0gに、球状のコロイダルシリ
カ(商品名オルガノシリカゾルIPA‐ST、日産化学
工業(株)製、固形分30重量%、イソプロピルアルコ
ール溶液)10.0gを分散させて、コーティング溶液
を得た。Comparative Example 3 3.0 g of the same solution containing the fluorine-containing binder component used in Example 1 (trade name Opstar JM5010) was added to spherical colloidal silica (trade name Organosilica Sol IPA-ST, Nissan). 10.0 g of a solid content of 30% by weight, isopropyl alcohol solution manufactured by Kagaku Kogyo Co., Ltd. was dispersed to obtain a coating solution.
【0106】(実施例5:単層型反射防止膜の作製)
(5−a)透明ハードコート層の形成
片面を易接着性向上処理した88μm厚のPET基材
(A‐4350、東洋紡(株)製)を用意し、その易接
着処理面に以下の組成からなるハードコート用塗工液
(1)をバーコーターで塗布し、溶剤を乾燥後、UV照
射装置(フュージョンUVシステムズジャパン(株)
製)のHバルブを光源に用いて500mJの照射量で硬
化させて、膜厚10μmの透明ハードコート層を形成
し、ハードコート基材5−aを得た。
<ハードコート用塗工液(1)>
・ジペンタエリスリトールペンタアクリレート:7.0
重量部
・コロイダルシリカ分散液(商品名MEK‐ST、日産
化学工業(株)製、固形分25重量%):12重量部
・光重合開始剤(商品名イルガキュア184;チバスペ
シャリティーケミカルズ(株)製):0.3重量部
・メチルイソブチルケトン:0.3重量部
(5−b)低屈折率層の形成
実施例1乃至4及び比較例1乃至3のコーティング液
を、前記工程で作製したハードコート基材5−aのハー
ドコート層上にバーコーターで塗布し、溶剤を乾燥後、
UV照射装置(フュージョンUVシステムズジャパン
(株)製)のHバルブを光源に用いて300mJの照射
量で硬化させて、低屈折率層を形成し、反射防止膜5−
bを得た。当該低屈折率層の膜厚は、分光光度計(島津
製作所(株)製)で反射率を測定した時に550nm付
近に最低反射率が来るように設定した。(Example 5: Preparation of single-layer type antireflection film) (5-a) Formation of transparent hard coat layer A 88 μm-thick PET base material (A-4350, Toyobo Co., Ltd.) having one surface treated to improve the adhesiveness. )) Is prepared, and the coating liquid for hard coat (1) having the following composition is applied to the surface for easy adhesion treatment by a bar coater, the solvent is dried, and then a UV irradiation device (Fusion UV Systems Japan KK)
(Manufactured by Hamamatsu Co., Ltd.) was used as a light source to cure the H bulb at an irradiation dose of 500 mJ to form a transparent hard coat layer having a film thickness of 10 μm to obtain a hard coat substrate 5-a. <Hard coat coating liquid (1)> Dipentaerythritol pentaacrylate: 7.0
Parts by weight-Colloidal silica dispersion (trade name MEK-ST, Nissan Chemical Industries, Ltd., solid content 25% by weight): 12 parts by weight-photopolymerization initiator (trade name IRGACURE 184; Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.) (Manufactured): 0.3 parts by weight, methyl isobutyl ketone: 0.3 parts by weight (5-b) Formation of low refractive index layer The coating liquids of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 were prepared in the above process. After coating with a bar coater on the hard coat layer of the hard coat base material 5-a and drying the solvent,
An H bulb of a UV irradiation device (manufactured by Fusion UV Systems Japan Co., Ltd.) was used as a light source and cured at an irradiation amount of 300 mJ to form a low refractive index layer, and an antireflection film 5-
b was obtained. The film thickness of the low refractive index layer was set so that the minimum reflectance was around 550 nm when the reflectance was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation).
【0107】(評価方法)以下に示す各評価を行った。
評価結果を第1表に示す。(Evaluation Method) The following evaluations were performed.
The evaluation results are shown in Table 1.
【0108】(1)塗膜の屈折率
コーティング液をシリコンウエハー上にスピンコーター
で塗布し、溶剤を乾燥後、UV照射装置(フュージョン
UVシステムズジャパン(株)製)のHバルブを光源に
用いて500mJの照射量で硬化させて、膜厚0.1μ
mの塗膜を得た。この塗膜の屈折率を、分光エリプソメ
ーター(UVISEL;ジョバンイーボン社製)を用
い、ヘリウムイオンレーザー光の波長633nmで測定
した。(1) The coating liquid for the refractive index of the coating film was applied onto a silicon wafer by a spin coater, the solvent was dried, and the H bulb of a UV irradiation device (Fusion UV Systems Japan KK) was used as a light source. The film thickness is 0.1μ when cured with an irradiation dose of 500 mJ.
m coating film was obtained. The refractive index of this coating film was measured using a spectroscopic ellipsometer (UVISEL; manufactured by Jobin Evon Co., Ltd.) at a wavelength of helium ion laser light of 633 nm.
【0109】(2)反射率
反射防止膜5−bの反射率を、分光光度計(島津製作所
(株)製)を用い、入射角7°、反射角7°で測定した
時の最低反射率を決定した。(2) Reflectance The reflectance of the antireflection film 5-b was measured with a spectrophotometer (manufactured by Shimadzu Corporation) at an incident angle of 7 ° and a reflection angle of 7 °. It was determined.
【0110】(3)塗膜硬度
反射防止膜5‐bについて、JIS K5600−5−
4に基づく鉛筆硬度試験を行い、1Kg荷重で目視によ
り傷が確認できないところを対応する鉛筆の種類で標記
した。(3) Coating film hardness For the antireflection film 5-b, JIS K5600-5-
A pencil hardness test based on No. 4 was conducted, and a portion where no scratch could be visually confirmed under a load of 1 kg was marked with the corresponding pencil type.
【0111】(4)密着性試験
反射防止膜5‐bについて、JIS K5600−5−
6に基づくクロスカット法によるセロハンテープ剥離試
験(クロスカット法)を行い、剥れの有無を確認した。(4) Adhesion Test Regarding the antireflection film 5-b, JIS K5600-5-
A cellophane tape peeling test (cross-cut method) based on the cross-cut method based on No. 6 was performed to confirm the presence or absence of peeling.
【0112】[0112]
【表1】 [Table 1]
【0113】[0113]
【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係る光学
機能性膜用樹脂組成物により形成される針状微粒子含有
層は、薄膜化したマトリックス内において針状微粒子が
積み重なった構造をとり、この針状微粒子の堆積構造に
よって形成された多数の微細空孔に屈折率1.0の空気
が入り込むことにより見かけ上の屈折率が小さくなって
いる。そして、フッ素及び/又はケイ素を含有する屈折
率の低いバインダー成分を用いて形成した薄膜の屈折率
を、微細空孔に入り込んだ空気の作用により、見かけ上
さらに小さくしたので、非常に小さい屈折率が得られ
る。As described above, the acicular fine particle-containing layer formed of the resin composition for an optical functional film according to the present invention has a structure in which acicular fine particles are stacked in a thinned matrix. The apparent refractive index is reduced by the air having the refractive index of 1.0 entering a large number of fine holes formed by the accumulating structure of the acicular fine particles. Then, the refractive index of the thin film formed by using the low-refractive index binder component containing fluorine and / or silicon is apparently further reduced by the action of the air entering the fine pores. Is obtained.
【0114】従って、上記針状微粒子含有層を何らかの
光学的機能を付与したい物体又は支持体の表面に直接又
は他の層を介して形成すると、当該針状微粒子含有層単
独で光学的機能を発揮する単層構造の、又は、当該針状
微粒子含有層と他の層との相互作用で光学的機能を発揮
する多層構造の光学機能性膜が得られる。Therefore, when the above-mentioned acicular fine particle-containing layer is formed directly on the surface of an object or a support to which some optical function is desired or through another layer, the acicular fine particle-containing layer alone exhibits an optical function. Thus, an optically functional film having a single layer structure or a multilayer structure exhibiting an optical function by the interaction between the acicular fine particle-containing layer and another layer can be obtained.
【0115】また、本発明に係る光学機能性膜用樹脂組
成物は、一般的な塗布法により被塗布面に塗工して光学
薄膜を形成することができ、しかも、通常のコーティン
グスピードで均一に塗布することができ、且つ、比較的
急速に乾燥を行っても微細空孔を問題なく形成できるの
で、光学薄膜の生産性にも優れている。The resin composition for an optical functional film according to the present invention can be applied to the surface to be coated by a general coating method to form an optical thin film, and can be applied uniformly at a normal coating speed. It is also excellent in productivity of the optical thin film, since it can be applied to the substrate and fine pores can be formed without any problem even if it is dried relatively quickly.
【0116】そして、本発明に係る光学機能性膜用樹脂
組成物は、特に反射防止膜の低屈折率層を形成するのに
適しており、優れた反射防止性能を有する反射防止膜が
得られ、且つ、反射防止膜の生産性も高い。The resin composition for an optical functional film according to the present invention is particularly suitable for forming a low refractive index layer of an antireflection film, and an antireflection film having excellent antireflection performance can be obtained. Also, the productivity of the antireflection film is high.
【図1】本発明に係る反射防止膜の一例について、断面
を模式的に示した図である。FIG. 1 is a view schematically showing a cross section of an example of an antireflection film according to the present invention.
101…反射防止膜 1…被塗布体 2…ハードコート層 3…中屈折率層 4…高屈折率層 5…低屈折率層 6…防汚層 7…フィラー 101 ... Antireflection film 1 ... Object to be coated 2 ... Hard coat layer 3 ... Medium refractive index layer 4 ... High refractive index layer 5 ... Low refractive index layer 6 ... Antifouling layer 7 ... Filler
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08L 83/04 G02B 5/02 C G02B 5/02 1/10 A Fターム(参考) 2H042 BA04 BA12 BA15 BA20 2K009 AA06 AA15 BB02 BB14 BB24 BB28 CC03 CC06 CC09 CC14 CC21 CC26 CC42 DD02 DD03 DD06 EE05 4F071 AA26 AA67 AB18 AD01 AD02 AF29 AF30 AF31 AG12 AH12 AH16 BC01 BC02 4J002 BD121 BD131 BD141 BG081 CP031 DE146 FA036 FA066 FA076 FD20 FD32 GP00─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) C08L 83/04 G02B 5/02 C G02B 5/02 1/10 AF term (reference) 2H042 BA04 BA12 BA15 BA20 2K009 AA06 AA15 BB02 BB14 BB24 BB28 CC03 CC06 CC09 CC14 CC21 CC26 CC42 DD02 DD03 DD06 EE05 4F071 AA26 AA67 AB18 AD01 AD02 AF29 AF30 AF31 AG12 AH12 AH16 BC01 BC02 4J002 BD121 BD131 BD141 BG0876 GP36 FA DE FA1 CP031 DE031
Claims (11)
(2)フッ素及び/又はケイ素を含有する分子構造を有
するバインダー成分を含有するバインダー系からなるこ
とを特徴とする、光学機能性膜用樹脂組成物。1. At least (1) acicular fine particles, and
(2) A resin composition for an optical functional film, comprising a binder system containing a binder component having a molecular structure containing fluorine and / or silicon.
長さ30〜500nmであることを特徴とする、請求項
2に記載の光学機能性膜用樹脂組成物。2. The acicular fine particles have a diameter of 1 to 30 nm,
The resin composition for an optical functional film according to claim 2, which has a length of 30 to 500 nm.
粒子、及び、シリカゾルが鎖状に結合した微粒子よりな
る群から選ばれる微粒子であることを特徴とする、請求
項1又は2に記載の光学機能性膜用樹脂組成物。3. The optical element according to claim 1, wherein the acicular fine particles are fine particles selected from the group consisting of pseudo-boehmite structure fine particles and fine particles in which silica sol is bound in a chain. A resin composition for a functional film.
ことを特徴とする、請求項1乃至3いずれかに記載の光
学機能性膜用樹脂組成物。4. The resin composition for an optical functional film according to claim 1, wherein the binder system has curing reactivity.
有する電離放射線硬化性のモノマー及び/又はオリゴマ
ーを含有する電離放射線硬化型バインダー系であること
を特徴とする、請求項4に記載の光学機能性膜用樹脂組
成物。5. Optical according to claim 4, characterized in that the binder system is an ionizing radiation-curable binder system containing ionizing radiation-curable monomers and / or oligomers having hydrogen bond-forming groups. A resin composition for a functional film.
構造、又は、光透過性を有する光透過層を1又は2以上
有する多層構造の光学機能性膜であって、前記光透過層
のうち少なくとも1層は、フッ素及び/又はケイ素を含
有するバインダー中に針状微粒子を混合してなる針状微
粒子含有層であることを特徴とする、光学機能性膜。6. An optical functional film having a single-layer structure composed of a light-transmitting light-transmitting layer or a multilayer structure having one or more light-transmitting light-transmitting layers, the light-transmitting layer At least one of the layers is an acicular fine particle-containing layer obtained by mixing acicular fine particles in a binder containing fluorine and / or silicon.
長さ30〜500nmであることを特徴とする、請求項
6に記載の光学機能性膜。7. The acicular fine particles have a diameter of 1 to 30 nm,
The optical functional film according to claim 6, which has a length of 30 to 500 nm.
粒子、及び、シリカゾルが鎖状に結合した微粒子よりな
る群から選ばれる微粒子であることを特徴とする、請求
項6又は7に記載の光学機能性膜。8. The optical according to claim 6, wherein the acicular fine particles are fine particles selected from the group consisting of pseudo-boehmite structure fine particles and fine particles in which silica sol is bound in a chain. Functional membrane.
橋硬化していることを特徴とする、請求項6乃至8いず
れかに記載の光学機能性膜。9. The optical functional film according to claim 6, wherein the binder of the layer containing the acicular fine particles is crosslinked and hardened.
孔径が1〜300nmの範囲に分布し、且つ、当該微細
空孔の全細孔容積が前記針状微粒子含有層の体積の10
〜80%を占めていることを特徴とする、請求項6乃至
9いずれかに記載の光学機能性膜。10. The acicular fine particle-containing layer has fine pores having pore diameters distributed in the range of 1 to 300 nm, and the total pore volume of the fine pores is 10 times the volume of the acicular fine particle-containing layer.
The optical functional film according to any one of claims 6 to 9, wherein the optical functional film occupies -80%.
性膜からなる反射防止膜であって、前記光透過層からな
る単層構造又は前記光透過層を2以上積層してなる多層
構造を有し、そのうちの一層が前記針状微粒子含有層に
より形成された低屈折率層であることを特徴とする反射
防止膜。11. An antireflection film comprising the optically functional film according to any one of claims 6 to 10, wherein the antireflection film comprises a single layer structure comprising the light transmitting layer or a multilayer structure comprising two or more light transmitting layers laminated. And an antireflection film having one of the layers is a low refractive index layer formed of the acicular fine particle-containing layer.
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