JP5033454B2 - Optical film, polarizing plate, image display device, and optical film manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、光学フィルム、偏光板、画像表示装置、及び光学フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to an optical film, a polarizing plate, an image display device, and a method for producing an optical film.
近年、ディスプレイ装置は家庭で使用され一般ユーザーの取り扱いに対してもタフネスが要求されるようになってきている。例えば液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)、陰極管表示装置(CRT)、SED(Surface-Conduction Electron-emitter Display)などのような様々な画像表示装置においては、その表面に用いられる光学フィルムには、高い物理強度(耐擦傷性など)、透明性、耐薬品性、耐候性(耐湿熱性、耐光性など)が要求される。また、外光の反射や像の映り込みによるコントラスト低下を防止するために、防眩性能や反射防止性能が要求されている。また、日常の取り扱いで表面に汚れや埃がつきにくいという防汚性や防塵性が要求されている。 In recent years, display devices have been used at home and demanded toughness for handling of general users. For example, in various image display devices such as liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), electroluminescence display (ELD), cathode ray tube display (CRT), SED (Surface-Conduction Electron-emitter Display) The optical film used on the surface is required to have high physical strength (such as scratch resistance), transparency, chemical resistance, and weather resistance (such as moist heat resistance and light resistance). Further, in order to prevent a decrease in contrast due to reflection of external light or reflection of an image, antiglare performance and antireflection performance are required. In addition, antifouling properties and dust proofing properties are required such that the surface is not easily contaminated with dirt and dust.
特許文献1には高いハードコート性を示す材料として、ジペンタエリスリトールとトリペンタエリスリトールとテトラペンタエリスリトールの混合物と(メタ)アクリル酸の反応物を含有するハードコート剤用感光性樹脂組成物が記載されている。これら材料は、一定の効果はあるものの更なる硬度上昇やカール低減が望まれていた。 Patent Document 1 describes a photosensitive resin composition for a hard coat agent containing a mixture of dipentaerythritol, tripentaerythritol and tetrapentaerythritol and a reaction product of (meth) acrylic acid as a material exhibiting high hard coat properties. Has been. Although these materials have a certain effect, further increase in hardness and curl reduction have been desired.
また、特許文献2には、防眩性層の上にさらにクリア硬化樹脂層を設けることにより、耐アルカリ性を改良した積層体が記載されている。該積層体の上に蒸着で光学薄膜を形成して耐光性、及び耐湿熱性を改善している。該積層体は、一定の耐擦傷性を示すものの、ディスプレイ表面での使用も想定すると更なる改良が望まれていた。
本発明の目的は、高硬度で耐擦傷性に優れ、カール発生が少ない光学フィルムを提供することにある。更には、防汚性に優れ、低反射で防眩性が付与された光学フィルムを提供することにある。また、更にはそのような光学フィルムを用いた偏光板やディスプレイ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an optical film having high hardness, excellent scratch resistance, and less curling. Furthermore, it is providing the optical film which was excellent in antifouling property, was provided with anti-glare property with low reflection. Furthermore, it is providing the polarizing plate and display apparatus using such an optical film.
本発明者らは、上述の課題を解消すべく鋭意検討した結果、下記の構成とすることにより、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は下記の構成である。
〔1〕
支持体上に、1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物を含有するハードコート層用塗布組成物と重合性官能基を少なくとも3つ有する化合物を含有するオーバーコート層用塗布組成物を同時に塗布する光学フィルムの製造方法であって、
前記光学フィルムが、前記支持体上に、前記ハードコート層用塗布組成物を硬化してなるハードコート層と、前記オーバーコート層用塗布組成物を硬化してなる、膜厚が0.15μm以上10μm以下であるオーバーコート層とをこの順に有し、
前記オーバーコート層用塗布組成物に含有される1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物の重量平均分子量(MOC)と前記ハードコート層用塗布組成物に含有される1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物の重量平均分子量(MHC)との比(MOC/MHC)が、1.1以上6.0以下であり、
前記ハードコート層用塗布組成物及びオーバーコート層用塗布組成物の少なくとも一方が無機微粒子を含有し、
前記オーバーコート層が、平均粒子径1nm以上1μm以下のシリカを主成分とする無機微粒子を含有する、光学フィルムの製造方法。
〔2〕
前記MOCが300〜3600であり、かつ前記MHCが300〜600である、〔1〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔3〕
前記ハードコート層の膜厚が1.5〜30μmである、〔1〕又は〔2〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔4〕
前記1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物が、水素結合性基を有するモノマーである〔1〕〜〔3〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔5〕
前記1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物が、イソシアヌル酸エトキシ変性ジアクリレートである〔1〕〜〔4〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔6〕
前記1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物が、多分岐ポリマー(HB)を核とし、その分岐枝末端に光硬化性及び/又は熱硬化性反応基が結合された硬化性多分岐ポリマー(RHB)である〔1〕〜〔5〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔7〕
前記オーバーコート層用塗布組成物に含有される無機微粒子が、粒子の表面及び/又は内部に空孔を有する〔1〕〜〔6〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔8〕
前記無機微粒子が、導電性粒子である〔1〕〜〔7〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔9〕
前記ハードコート層用塗布組成物又はオーバーコート層用塗布組成物が、オルガノシラン化合物及び/又はその加水分解物及び/又はその縮合物を含有する〔1〕〜〔8〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔10〕
前記オーバーコート層用塗布組成物が、反応性シリコーン及び反応性フッ素化合物の少なくとも一種を含有する〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔11〕
ハードコート層が光拡散粒子を含有する〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔12〕
支持体の厚みが、15μm以上60μm以下である〔1〕〜〔11〕のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
〔13〕
〔1〕〜〔12〕のいずれか1項に記載の製造方法で製造された光学フィルム。
〔14〕
偏光膜と、該偏光膜の両側に設けられた保護フィルムとを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が、〔13〕に記載の光学フィルムである偏光板。
〔15〕
〔13〕に記載の光学フィルム、又は〔14〕に記載の偏光板を有する画像表示装置。
本発明は、上記〔1〕〜〔15〕に係る発明であるが、以下、それ以外の事項についても記載している。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have completed the present invention by adopting the following configuration. That is, the present invention has the following configuration.
[1]
A coating composition for a hard coat layer containing a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule and a coating composition for an overcoat layer containing a compound having at least three polymerizable functional groups on a support. A method for producing an optical film to be applied simultaneously,
The optical film is formed by curing the hard coat layer coating composition on the support and the overcoat layer coating composition, and the film thickness is 0.15 μm or more. And an overcoat layer of 10 μm or less in this order,
Weight average molecular weight (MOC) of a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule contained in the overcoat layer coating composition and polymerization in one molecule contained in the hardcoat layer coating composition The ratio (MOC / MHC) to the weight average molecular weight (MHC) of the compound having a plurality of functional functional groups is 1.1 or more and 6.0 or less,
At least one of the hard coat layer coating composition and the overcoat layer coating composition contains inorganic fine particles,
The method for producing an optical film, wherein the overcoat layer contains inorganic fine particles mainly composed of silica having an average particle diameter of 1 nm or more and 1 μm or less.
[2]
The method for producing an optical film according to [1], wherein the MOC is 300 to 3600, and the MHC is 300 to 600.
[3]
The manufacturing method of the optical film as described in [1] or [2] whose film thickness of the said hard-coat layer is 1.5-30 micrometers.
[4]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [3], wherein the compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule is a monomer having a hydrogen bonding group.
[5]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [4], wherein the compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule is isocyanuric acid ethoxy-modified diacrylate.
[6]
The compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule is a curable multi-branch having a multi-branched polymer (HB) as a nucleus and a photo-curing and / or thermo-setting reactive group bonded to the end of the branch The method for producing an optical film according to any one of [1] to [5], which is a polymer (RHB).
[7]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [6], wherein the inorganic fine particles contained in the overcoat layer coating composition have pores on the surface and / or inside of the particles.
[8]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [7], wherein the inorganic fine particles are conductive particles.
[9]
Any one of [1] to [8], wherein the coating composition for a hard coat layer or the coating composition for an overcoat layer contains an organosilane compound and / or a hydrolyzate thereof and / or a condensate thereof. The manufacturing method of the optical film of description.
[10]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [9], wherein the coating composition for an overcoat layer contains at least one of a reactive silicone and a reactive fluorine compound.
[11]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [10], wherein the hard coat layer contains light diffusing particles.
[12]
The method for producing an optical film according to any one of [1] to [11], wherein the thickness of the support is from 15 μm to 60 μm.
[13]
The optical film manufactured by the manufacturing method of any one of [1]-[12].
[14]
A polarizing plate having a polarizing film and protective films provided on both sides of the polarizing film, wherein at least one of the protective films is the optical film according to [13].
[15]
The image display apparatus which has an optical film as described in [13], or a polarizing plate as described in [14].
Although this invention is invention which concerns on said [1]-[15], below, other matters are also described.
(1)支持体上に、ハードコート層用塗布組成物を硬化してなるハードコート層と、オーバーコート層用塗布組成物を硬化してなるオーバーコート層とをこの順に有する光学フィルムであって、該ハードコート層用塗布組成物及び該オーバーコート層用塗布組成物が、1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物を含有し、かつ少なくとも該オーバーコート層用塗布組成物が、1分子中に重合性官能基を少なくとも3つ有する化合物を含有する光学フィルム。
(2)前記オーバーコート層用塗布組成物に含有される1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物の重量平均分子量(MOC)と前記ハードコート層用塗布組成物に含有される1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物の重量平均分子量(MHC)との比(MOC/MHC)が、1.0以上100以下である前記1に記載の光学フィルム。
(3)前記オーバーコート層の膜厚が、0.15μm以上10μm以下である前記1又は2に記載の光学フィルム。
(4)前記1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物が、水素結合性基を有するモノマーである前記1〜3のいずれかに記載の光学フィルム。
(5)前記1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物が、イソシアヌル酸エトキシ変性ジアクリレートである前記1〜4のいずれかに記載の光学フィルム。
(6)前記1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物が、多分岐ポリマー(HB)を核とし、その分岐枝末端に光硬化性及び/又は熱硬化性反応基が結合された硬化性多分岐ポリマー(RHB)である前記1〜5のいずれかに記載の光学フィルム。
(7)前記ハードコート層用塗布組成物及びオーバーコート層用塗布組成物の少なくとも1つは無機微粒子を含有する前記1〜6のいずれかに記載の光学フィルム。
(8)前記オーバーコート層が、平均粒子径1nm以上1μm以下のシリカを主成分とする無機微粒子を含有する前記7に記載の光学フィルム。
(9)前記オーバーコート層用塗布組成物に含有される無機微粒子が、粒子の表面及び/又は内部に空孔を有する前記7又は8に記載の光学フィルム。
(10)前記無機微粒子が、導電性粒子である前記7〜9のいずれかに記載の光学フィルム。
(11)前記ハードコート層用塗布組成物又はオーバーコート層用塗布組成物が、オルガノシラン化合物及び/又はその加水分解物及び/又はその縮合物を含有する前記1〜10のいずれかに記載の光学フィルム。
(12)前記オーバーコート層用塗布組成物が、反応性シリコーン及び反応性フッ素化合物の少なくとも一種を含有する前記1〜11のいずれかに記載の光学フィルム。
(13)オーバーコート層の表面自由エネルギーが、30mN/m以下である前記1〜12のいずれかに記載の光学フィルム。
(14)オーバーコート層とハードコート層はその界面で、両層を形成する重合性化合物及び/又は無機微粒子の組成が徐々に変化している前記1〜13のいずれかに記載の光学フィルム。
(15)オーバーコート層とハードコート層はその界面で更に別の界面混合層を形成している前記1〜14のいずれかに記載の光学フィルム。
(16)オーバーコート層の屈折率が1.25〜1.49である前記1〜15のいずれかに記載の光学フィルム。
(17)オーバーコート層の表面から100nm深さまでの平均屈折率が1.25〜1.49である前記1〜16のいずれかに記載の光学フィルム。
(18)ハードコート層が光拡散粒子を含有する前記1〜17のいずれかに記載の光学フィルム。
(19)防眩性を有する前記1〜18のいずれかに記載の光学フィルム。
(20)支持体の厚みが、15μm以上60μm以下である前記1〜19のいずれかに記載の光学フィルム。
(21)光学フィルムのオーバーコート層用塗布組成物を硬化してなる層上に、更に低屈折率層を有する前記1〜20のいずれかに記載の光学フィルム。
(22)偏光膜と、該偏光膜の両側に設けられた保護フィルムとを有する偏光板であって、該保護フィルムの少なくとも一方が、前記1〜21のいずれかに記載の光学フィルムである偏光板。
(23)前記1〜21に記載の光学フィルム、又は前記22に記載の偏光板を有する画像表示装置。
(24)支持体上に、1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物を含有するハードコート層用塗布組成物を塗布する工程、該化合物の反応率が0%以上50%以下になるよう硬化させる工程、重合性官能基を少なくとも3つ有する化合物を含有するオーバーコート層用塗布組成物を塗布する工程、及び該オーバーコート層用塗布組成物を硬化させる工程をこの順に有する光学フィルムの製造方法。
(25)前記ハードコート層用塗布組成物を塗布後、塗布された支持体を巻き取ることなく、その上に前記オーバーコート層用塗布組成物を塗布する前記24に記載の光学フィルムの製造方法。
(26)支持体上に、1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物を含有するハードコート層用塗布組成物と重合性官能基を少なくとも3つ有する化合物を含有するオーバーコート層用塗布組成物を同時に塗布する光学フィルムの製造方法。
(1) An optical film having a hard coat layer formed by curing a hard coat layer coating composition and an overcoat layer formed by curing an overcoat layer coating composition in this order on a support. The hard coat layer coating composition and the overcoat layer coating composition contain a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule, and at least the overcoat layer coating composition is 1 An optical film containing a compound having at least three polymerizable functional groups in a molecule.
(2) Weight average molecular weight (MOC) of a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule contained in the overcoat layer coating composition and one molecule contained in the hardcoat layer coating composition 2. The optical film as described in 1 above, wherein the ratio (MOC / MHC) of the compound having a plurality of polymerizable functional groups to the weight average molecular weight (MHC) is from 1.0 to 100.
(3) The optical film as described in 1 or 2 above, wherein the overcoat layer has a thickness of 0.15 μm or more and 10 μm or less.
(4) The optical film as described in any one of 1 to 3, wherein the compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule is a monomer having a hydrogen bonding group.
(5) The optical film as described in any one of 1 to 4, wherein the compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule is an isocyanuric acid ethoxy-modified diacrylate.
(6) Curing in which the compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule has a multi-branched polymer (HB) as a nucleus, and a photo-curing and / or thermo-setting reactive group is bonded to the branch branch end. 6. The optical film as described in any one of 1 to 5 above, which is a conductive multi-branched polymer (RHB).
(7) The optical film as described in any one of 1 to 6, wherein at least one of the hard coat layer coating composition and the overcoat layer coating composition contains inorganic fine particles.
(8) The optical film as described in 7 above, wherein the overcoat layer contains inorganic fine particles mainly composed of silica having an average particle diameter of 1 nm or more and 1 μm or less.
(9) The optical film as described in 7 or 8 above, wherein the inorganic fine particles contained in the overcoat layer coating composition have pores on the surface and / or inside of the particles.
(10) The optical film as described in any one of 7 to 9, wherein the inorganic fine particles are conductive particles.
(11) The coating composition for a hard coat layer or the coating composition for an overcoat layer according to any one of 1 to 10 above, containing an organosilane compound and / or a hydrolyzate thereof and / or a condensate thereof. Optical film.
(12) The optical film as described in any one of 1 to 11, wherein the coating composition for an overcoat layer contains at least one kind of a reactive silicone and a reactive fluorine compound.
(13) The optical film as described in any one of 1 to 12 above, wherein the surface free energy of the overcoat layer is 30 mN / m or less.
(14) The optical film as described in any one of 1 to 13 above, wherein the composition of the polymerizable compound and / or inorganic fine particles forming both layers is gradually changed at the interface between the overcoat layer and the hardcoat layer.
(15) The optical film as described in any one of 1 to 14, wherein the overcoat layer and the hard coat layer further form another interface mixed layer at the interface.
(16) The optical film as described in any one of 1 to 15 above, wherein the overcoat layer has a refractive index of 1.25 to 1.49.
(17) The optical film as described in any one of 1 to 16, wherein an average refractive index from the surface of the overcoat layer to a depth of 100 nm is from 1.25 to 1.49.
(18) The optical film as described in any one of 1 to 17, wherein the hard coat layer contains light diffusing particles.
(19) The optical film as described in any one of 1 to 18 above, which has antiglare properties.
(20) The optical film as described in any one of 1 to 19, wherein the support has a thickness of 15 μm or more and 60 μm or less.
(21) The optical film as described in any one of 1 to 20, further having a low refractive index layer on a layer formed by curing the coating composition for an overcoat layer of the optical film.
(22) A polarizing plate having a polarizing film and protective films provided on both sides of the polarizing film, wherein at least one of the protective films is the optical film according to any one of 1 to 21 Board.
(23) An image display device comprising the optical film as described in 1 to 21 or the polarizing plate as described in 22 above.
(24) A step of applying a hard coat layer coating composition containing a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule on a support, and the reaction rate of the compound is 0% or more and 50% or less. An optical film having a step of curing in this order, a step of applying a coating composition for an overcoat layer containing a compound having at least three polymerizable functional groups, and a step of curing the coating composition for an overcoat layer in this order. Production method.
(25) The method for producing an optical film as described in 24 above, wherein the coating composition for overcoat layer is applied on the support without winding up the coated support after coating the coating composition for hard coat layer. .
(26) An overcoat layer coating comprising a hard coat layer coating composition containing a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule and a compound having at least three polymerizable functional groups on a support. The manufacturing method of the optical film which apply | coats a composition simultaneously.
本発明によれば、高硬度、優れた耐擦傷性、及び低カールに優れる光学フィルムが提供できる。また、ある態様において、さらに防汚性に優れ、低反射である光学フィルムが提供できる。本発明の光学フィルムを用いた偏光板及び画像表示装置(ディスプレイ装置)は、外光や背景の映り込みが少ない、視認性が高い等の光学特性に優れる。 According to the present invention, an optical film excellent in high hardness, excellent scratch resistance, and low curl can be provided. In one embodiment, an optical film having excellent antifouling properties and low reflection can be provided. A polarizing plate and an image display device (display device) using the optical film of the present invention are excellent in optical characteristics such as little external light and background reflection, and high visibility.
以下、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「(数値1)〜(数値2)」という記載は「(数値1)以上(数値2)以下」の意味を表す。また、本明細書において、「(メタ)アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「(メタ)アクリル酸」等も同様である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present specification, when a numerical value represents a physical property value, a characteristic value, etc., the description “(numerical value 1) to (numerical value 2)” means “(numerical value 1) or more and (numerical value 2) or less”. . In the present specification, the description “(meth) acrylate” means “at least one of acrylate and methacrylate”. The same applies to “(meth) acrylic acid” and the like.
本発明の光学フィルムは、支持体上に、ハードコート層用塗布組成物を硬化してなる層と、オーバーコート層用塗布組成物を硬化してなる層とをこの順に有する光学フィルムであって、該ハードコート層用塗布組成物及び該オーバーコート層用塗布組成物が、1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物を含有し、かつ少なくとも該オーバーコート層用塗布組成物が、1分子中に重合性官能基を少なくとも3つ有する化合物を含有する光学フィルムである。 The optical film of the present invention is an optical film having, on a support, a layer formed by curing a coating composition for a hard coat layer and a layer formed by curing a coating composition for an overcoat layer in this order. The hard coat layer coating composition and the overcoat layer coating composition contain a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule, and at least the overcoat layer coating composition is 1 It is an optical film containing a compound having at least three polymerizable functional groups in the molecule.
オーバーコート層用塗布組成物中の重合性化合物の少なくとも1種には、重合性官能基を1分子内に3つ以上含むことが必須であり、更に好ましくは重合性官能基を1分子内に4以上250以下含むものであり、最も好ましくは重合性官能基を1分子内に6以上64以下含むものである。 It is essential that at least one of the polymerizable compounds in the coating composition for the overcoat layer contains three or more polymerizable functional groups in one molecule, and more preferably, the polymerizable functional group in one molecule. 4 or more and 250 or less, and most preferably 6 or more and 64 or less in one molecule of a polymerizable functional group.
ハードコート層中の重合性化合物の少なくとも1種には、重合性官能基を1分子内に、好ましくは2つ以上32以下、より好ましくは2つ以上6つ以下含有する。これによりハードコート層とオーバーコート層とにおいてそれぞれの層自身及び界面が強力に化学的に結合することができ、高硬度の光学フィルムが得られる。 At least one of the polymerizable compounds in the hard coat layer preferably contains 2 or more and 32 or less, more preferably 2 or more and 6 or less polymerizable functional groups in one molecule. Thereby, in the hard coat layer and the overcoat layer, the respective layers themselves and the interface can be strongly chemically bonded, and a high hardness optical film can be obtained.
1.本発明のハードコート層及びオーバーコート層に使用する材料
1−1.1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物
本発明のハードコート層及びオーバーコート層は、それぞれ1分子中に複数個の重合性官能基を有する化合物を含有する塗布組成物を塗設・硬化することにより形成できる。重合性官能基は、特に限定されないが、ラジカル重合性基又はカチオン重合性基が好ましく、特に好ましくはラジカル重合性基である。1分子内にラジカル重合性基とカチオン重合性基を含有することもできる。1分子中の重合性基の数は、少なくとも2個であり、ハードコート層では2個以上6個以下、オーバーコート層では6個以上64個以下であることがより好ましい。
1. Material used for hard coat layer and overcoat layer of the present invention 1-1. Compound having a plurality of polymerizable functional groups in the molecule A plurality of hard coat layers and overcoat layers of the present invention are present in each molecule. It can be formed by coating and curing a coating composition containing a compound having a polymerizable functional group. The polymerizable functional group is not particularly limited, but is preferably a radical polymerizable group or a cationic polymerizable group, particularly preferably a radical polymerizable group. A radically polymerizable group and a cationically polymerizable group can also be contained in one molecule. The number of polymerizable groups in one molecule is at least 2, more preferably 2 or more and 6 or less in the hard coat layer, and 6 or more and 64 or less in the overcoat layer.
水酸基を有する化合物の水酸基と反応する化合物の組み合わせとして、含水酸基オリゴマー、ポリマーに対して、各種アミノ化合物を硬化剤として用いることも好ましい。 As a combination of a compound that reacts with a hydroxyl group of a compound having a hydroxyl group, it is also preferable to use various amino compounds as a curing agent for the hydroxyl group-containing oligomer or polymer.
1−1−1.{ラジカル重合性モノマー(MA1)}
ラジカル重合性基としては、(メタ)アクリロイル基、ビニルオキシ基、スチリル基、アリル基等のエチレン性不飽和基等が挙げられ、中でも、(メタ)アクリロイル基が好ましい。またラジカル重合性モノマーとしては、分子内に2個以上のラジカル重合性基を有する多官能モノマーを含有することが好ましい。ラジカル重合性基を有する多官能モノマーは、二種類以上を併用してもよい。ラジカル重合性モノマーの分子量は、ハードコート層に用いる場合には好ましくは290〜800、より好ましくは290〜600であり、オーバーコート層に用いる場合には350〜1000、より好ましくは400〜800である。
1-1-1. {Radically polymerizable monomer (M A1 )}
Examples of the radical polymerizable group include ethylenically unsaturated groups such as a (meth) acryloyl group, a vinyloxy group, a styryl group, and an allyl group. Among them, a (meth) acryloyl group is preferable. Moreover, as a radically polymerizable monomer, it is preferable to contain the polyfunctional monomer which has a 2 or more radically polymerizable group in a molecule | numerator. Two or more kinds of polyfunctional monomers having a radical polymerizable group may be used in combination. The molecular weight of the radical polymerizable monomer is preferably 290 to 800, more preferably 290 to 600 when used in the hard coat layer, and 350 to 1000, more preferably 400 to 800 when used in the overcoat layer. is there.
ラジカル重合性多官能モノマーとしては、末端エチレン性不飽和結合を少なくとも2個有する化合物から選ばれることが好ましい。好ましくは、分子中に2〜6個の末端エチレン性不飽和結合を有する化合物である。このような化合物群はポリマー材料分野において広く知られるものであり、本発明においては、これらを特に限定なく用いることができる。 The radical polymerizable polyfunctional monomer is preferably selected from compounds having at least two terminal ethylenically unsaturated bonds. Preferably, it is a compound having 2 to 6 terminal ethylenically unsaturated bonds in the molecule. Such a compound group is widely known in the polymer material field, and these can be used without particular limitation in the present invention.
ラジカル重合性モノマー(MA1)の例としては、不飽和カルボン酸(例えば、(メタ)アクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸等)や、そのエステル類、アミド類が挙げられ、好ましくは、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン化合物とのアミド類が挙げられる。また、ヒドロキシル基、アミノ基、メルカプト基等の求核性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル類や、アミド類と、単官能もしくは多官能イソシアネート類、エポキシ類との付加反応物、多官能のカルボン酸との脱水縮合反応物等も好適に使用される。また、イソシアナート基やエポキシ基等の、親電子性置換基を有する不飽和カルボン酸エステル又はアミド類と、単官能もしくは多官能のアルコール類、アミン類又はチオール類との反応物も好適である。また、別の例として、上記の不飽和カルボン酸の代わりに、不飽和ホスホン酸、スチレン等に置き換えられた化合物群を使用することも可能である。 Examples of the radical polymerizable monomer (M A1 ) include unsaturated carboxylic acids (for example, (meth) acrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, isocrotonic acid, maleic acid, etc.), esters thereof and amides. Preferably, an ester of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyhydric alcohol compound, or an amide of an unsaturated carboxylic acid and an aliphatic polyvalent amine compound can be used. In addition, unsaturated carboxylic acid esters having nucleophilic substituents such as hydroxyl group, amino group, mercapto group, amides, monofunctional or polyfunctional isocyanates, addition products of epoxies, polyfunctional A dehydration condensation reaction product with a carboxylic acid is also preferably used. A reaction product of an unsaturated carboxylic acid ester or amide having an electrophilic substituent, such as an isocyanate group or an epoxy group, and a monofunctional or polyfunctional alcohol, amine or thiol is also suitable. . As another example, it is also possible to use a group of compounds substituted with unsaturated phosphonic acid, styrene or the like instead of the unsaturated carboxylic acid.
脂肪族多価アルコール化合物としては、アルカンジオール、アルカントリオール、シクロヘキサンジオール、シクロヘキサントリオール、イノシトール、シクロヘキサンジメタノール、ペンタエリトリトール、ソルビトール、ジペンタエリトリトール、トリペンタエリトリトール、グリセリン、ジグリセリン等が挙げられる。これら脂肪族多価アルコール化合物と、不飽和カルボン酸との重合性エステル化合物(モノエステル又はポリエステル)、例えば、特開2001−139663号公報段落番号[0026]〜[0027]記載の化合物が挙げられる。 Examples of the aliphatic polyhydric alcohol compound include alkanediol, alkanetriol, cyclohexanediol, cyclohexanetriol, inositol, cyclohexanedimethanol, pentaerythritol, sorbitol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, glycerin, diglycerin and the like. Polymerizable ester compounds (monoesters or polyesters) of these aliphatic polyhydric alcohol compounds and unsaturated carboxylic acids, for example, compounds described in JP-A No. 2001-139663, paragraph numbers [0026] to [0027]. .
その他の重合性エステルの例としては、例えば、ビニル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレートや、特公昭46−27926号公報、特公昭51−47334号公報及び特開昭57−196231号公報に記載の脂肪族アルコール系エステル類、特開平2−226149号公報等に記載の芳香族系骨格を有するもの、特開平1−165613号公報に記載のアミノ基を有するものなども好適に用いられる。 Examples of other polymerizable esters include, for example, vinyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, JP-B-46-27926, JP-B-51-47334, and JP-A-57-196231. The aliphatic alcohol esters described above, those having an aromatic skeleton described in JP-A-2-226149, and those having an amino group described in JP-A-1-165613 are also preferably used.
また、脂肪族多価アミン化合物と不飽和カルボン酸とから形成される重合性アミドの具体例としては、メチレンビス−(メタ)アクリルアミド、1,6−ヘキサメチレンビス−(メタ)アクリルアミド、ジエチレントリアミントリス(メタ)アクリルアミド、キシリレンビス(メタ)アクリルアミド、特公昭54−21726号公報に記載のシクロヘキシレン構造を有するものなどを挙げることができる。 Specific examples of polymerizable amides formed from an aliphatic polyvalent amine compound and an unsaturated carboxylic acid include methylene bis- (meth) acrylamide, 1,6-hexamethylene bis- (meth) acrylamide, diethylenetriamine tris ( Examples include meth) acrylamide, xylylene bis (meth) acrylamide, and those having a cyclohexylene structure described in JP-B No. 54-21726.
また、1分子中に2個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物(特公昭48−41708号公報等)、ウレタンアクリレート類(特公平2−16765号公報、特開平2005−272702号公報 例示化合物 PETA―IPDI―PETA、PETA−TDI−PETA、HEA−IPDI−HEA、U―15HA等)、エチレンオキサイド系骨格を有するウレタン化合物(特公昭62−39418号公報等)、ポリエステルアクリレート類(特公昭52−30490号公報等)、更に、「日本接着協会誌」20巻7号300〜308頁(1984年)に記載の光硬化性モノマー及びオリゴマーも使用することができる。
特に高屈折率モノマーの例としては、ビス(4−メタクリロイルチオフェニル)スルフィド、ビニルナフタレン、ビニルフェニルスルフィド、4−メタクリロキシフェニル−4’−メトキシフェニルチオエーテル等を用いることができる。
Also, vinyl urethane compounds containing two or more polymerizable vinyl groups in one molecule (Japanese Patent Publication No. 48-41708), urethane acrylates (Japanese Patent Publication No. 2-16765, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-272702). Exemplified compounds PETA-IPDI-PETA, PETA-TDI-PETA, HEA-IPDI-HEA, U-15HA, etc.), urethane compounds having an ethylene oxide-based skeleton (JP-B-62-39418, etc.), polyester acrylates (special Further, photocurable monomers and oligomers described in “Journal of Japan Adhesion Association”, Vol. 20, No. 7, pages 300 to 308 (1984) can also be used.
In particular, examples of the high refractive index monomer include bis (4-methacryloylthiophenyl) sulfide, vinyl naphthalene, vinyl phenyl sulfide, 4-methacryloxyphenyl-4′-methoxyphenyl thioether, and the like.
カールの低減には、下記に記載のイソシアヌル酸エトキシ変性ジアクリレート(特開2005−103973号公報に記載)の化合物も好ましい。 In order to reduce curl, compounds of isocyanuric acid ethoxy-modified diacrylate (described in JP-A No. 2005-109773) described below are also preferable.
上記化合物は、3官能以上のアクリレートと併用することで、低カールで耐擦傷性に優れる塗膜を形成することができる。特開2002−235018号公報に記載の、ジペンタエリスリトール(a)とトリペンタエリスリトール(b)とテトラペンタエリスリトール(c)及び任意成分としてペンタエリスリトール(d)の混合物(I)と(メタ)アクリル酸の反応物である(メタ)アクリル酸エステル混合物(合成例1、2の化合物)を用いることも好ましい。 The above compound can form a coating film having low curl and excellent scratch resistance when used in combination with a trifunctional or higher functional acrylate. A mixture (I) and (meth) acrylic of dipentaerythritol (a), tripentaerythritol (b), tetrapentaerythritol (c) and pentaerythritol (d) as an optional component described in JP-A-2002-2335018 It is also preferable to use a (meth) acrylic acid ester mixture (compounds of Synthesis Examples 1 and 2) which is an acid reaction product.
水素結合性基を有するモノマーは、同じ硬度でもカール低減に有効な傾向を有しており好ましい。水素結合性官能基の例としては、アミド基、アミノ基、ウレタン基、アシル基、アシルアミノ基、アシルオキシ基、スルファモイル基、水酸基、シラノール基等が挙げられる。特に好ましくは、ウレタン結合性の基を含有する化合物である。 Monomers having a hydrogen bonding group are preferred because they tend to be effective in curling reduction even at the same hardness. Examples of the hydrogen bonding functional group include amide group, amino group, urethane group, acyl group, acylamino group, acyloxy group, sulfamoyl group, hydroxyl group, silanol group and the like. Particularly preferred are compounds containing urethane-bondable groups.
1−1−2.{カチオン重合性モノマー(MA2)}
次に、カチオン重合性基含有の化合物(カチオン重合性モノマー)(MA2)について説明する。
1-1-2. {Cationically polymerizable monomer (M A2 )}
Next, the compound (cation polymerizable monomer) (M A2 ) containing a cationic polymerizable group will be described.
本発明に用いられるカチオン重合性モノマー(MA2)は、活性エネルギー線感受性カチオン重合開始剤の存在下に、活性エネルギー線を照射したときに重合反応及び/又は架橋反応を生ずる化合物のいずれであってもよく、代表例としては、エポキシ化合物、環状チオエーテル化合物、環状エーテル化合物、スピロオルソエステル化合物、ビニルエーテル化合物などを挙げることができる。本発明では前記したカチオン重合性有機化合物のうちの1種を用いても2種以上を用いてもよい。 The cationically polymerizable monomer (M A2 ) used in the present invention is any compound that causes a polymerization reaction and / or a crosslinking reaction when irradiated with an active energy ray in the presence of an active energy ray-sensitive cationic polymerization initiator. Representative examples include epoxy compounds, cyclic thioether compounds, cyclic ether compounds, spiro orthoester compounds, vinyl ether compounds, and the like. In the present invention, one or more of the above cationic polymerizable organic compounds may be used.
カチオン重合性モノマー(MA2)としては、1分子中のカチオン重合性基の数は2〜10個が好ましく、特に好ましくは2〜5個である。該化合物の分子量は3000以下であることが好ましく、より好ましくは200〜2000の範囲、特に好ましくは400〜1500の範囲である。この範囲であれば、皮膜形成過程での揮発が問題となることなく、硬化性組成物との相溶性の点でも問題なく、好ましい。 As the cationic polymerizable monomer (M A2 ), the number of cationic polymerizable groups in one molecule is preferably 2 to 10, particularly preferably 2 to 5. The molecular weight of the compound is preferably 3000 or less, more preferably in the range of 200 to 2000, particularly preferably in the range of 400 to 1500. If it is this range, volatilization in a film formation process will not be a problem, and the compatibility with a curable composition is also satisfactory, and it is preferable.
前記のカチオン重合性モノマー(MA2)の1つであるエポキシ化合物としては脂肪族エポキシ化合物及び芳香族エポキシ化合物が挙げられる。 Examples of the epoxy compound that is one of the cationic polymerizable monomers (M A2 ) include aliphatic epoxy compounds and aromatic epoxy compounds.
脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、脂肪族多価アルコール又はそのアルキレンオキサイド付加物のポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジル(メタ)アクリレート等のホモポリマーやコポリマーなどを挙げることができる。さらに、前記のエポキシ化合物以外にも、例えば、脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ブチルエポキシステアリン酸オクチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタジエンなどを挙げることができる。また、脂環式エポキシ化合物としては、少なくとも1個の脂環族環を有する多価アルコールのポリグリシジルエーテル、或いは不飽和脂環族環(例えば、シクロヘキセン、シクロペンテン、ジシクロオクテン、トリシクロデセン等)含有化合物を過酸化水素、過酸等の適当な酸化剤でエポキシ化して得られるシクロヘキセンオキサイド又はシクロペンテンオキサイド含有化合物などを挙げることができる。 Examples of the aliphatic epoxy compound include polyglycidyl ethers of aliphatic polyhydric alcohols or alkylene oxide adducts thereof, polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids, homopolymers and copolymers such as glycidyl (meth) acrylate, and the like. be able to. In addition to the above epoxy compounds, for example, monoglycidyl ethers of higher aliphatic alcohols, glycidyl esters of higher fatty acids, epoxidized soybean oil, butyl epoxide stearate, octyl epoxide stearate, epoxidized linseed oil, epoxidized polybutadiene, etc. Can be mentioned. Examples of the alicyclic epoxy compound include polyglycidyl ether of polyhydric alcohol having at least one alicyclic ring, or unsaturated alicyclic ring (for example, cyclohexene, cyclopentene, dicyclooctene, tricyclodecene, etc. ) Cyclohexene oxide or cyclopentene oxide-containing compound obtained by epoxidizing the containing compound with a suitable oxidizing agent such as hydrogen peroxide or peracid.
また、芳香族エポキシ化合物としては、例えば少なくとも1個の芳香核を有する1価又は多価フェノール或いはそのアルキレンオキサイド付加体のモノ又はポリグリシジルエーテルを挙げることができる。これらのエポキシ化合物として、例えば、特開平11−242101号明細書中の段落番号[0084]〜[0086]記載の化合物、特開平10−158385号明細書中の段落番号[0044]〜[0046]記載の化合物等が挙げられる。 Examples of the aromatic epoxy compound include mono- or polyglycidyl ethers of mono- or polyhydric phenols having at least one aromatic nucleus or alkylene oxide adducts thereof. As these epoxy compounds, for example, compounds described in paragraphs [0084] to [0086] of JP-A No. 11-242101, paragraph numbers [0044] to [0046] of JP-A No. 10-158385, and the like. And the compounds described.
これらのエポキシ化合物のうち、迅速硬化性を考慮すると、芳香族エポキシド及び脂環式エポキシドが好ましく、特に脂環式エポキシドが好ましい。本発明では、上記エポキシ化合物の1種を単独で使用してもよいが、2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。 Among these epoxy compounds, aromatic epoxides and alicyclic epoxides are preferable, and alicyclic epoxides are particularly preferable in consideration of rapid curability. In the present invention, one of the above epoxy compounds may be used alone, but two or more may be used in appropriate combination.
環状チオエーテル化合物としては、上記のエポキシ環がチオエポキシ環となる化合物が挙げられる。 Examples of the cyclic thioether compound include compounds in which the epoxy ring is a thioepoxy ring.
環状エーテルとしてのオキセタニル基を含有する化合物としては、具体的には、例えば特開2000−239309号明細書中の段落番号[0024]〜[0025]に記載の化合物等が挙げられる。これらの化合物は、エポキシ基含有化合物と併用することが好ましい。 Specific examples of the compound containing an oxetanyl group as a cyclic ether include compounds described in paragraph numbers [0024] to [0025] in JP-A No. 2000-239309. These compounds are preferably used in combination with an epoxy group-containing compound.
スピロオルソエステル化合物としては、例えば特表2000−506908号公報等記載の化合物を挙げることができる。 Examples of the spiro orthoester compound include compounds described in JP 2000-506908 A.
ビニル炭化水素化合物としては、スチレン化合物、ビニル基置換脂環炭化水素化合物(ビニルシクロヘキサン、ビニルビシクロヘプテン等)、ビニルオキシ化合物(前記のラジカル重合性化合物で記載の内容と同様のもの)、プロペニル化合物{“J.Polymer Science:Part A: Polymer Chemistry”,32巻,2895頁(1994年)記載等}、アルコキシアレン化合物{“J.Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry”,33巻,2493頁(1995年)記載等}、ビニル化合物{“J.Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry”,34巻,1015頁(1996年)、特開2002−29162号公報等記載}、イソプロペニル化合物{“J.Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry”,34巻,2051頁(1996年)記載等}等を挙げることができる。
これらは2種以上を適宜組み合わせて使用してもよい。
Examples of the vinyl hydrocarbon compound include a styrene compound, a vinyl group-substituted alicyclic hydrocarbon compound (vinyl cyclohexane, vinyl bicycloheptene, etc.), a vinyloxy compound (same as described in the above radical polymerizable compound), a propenyl compound. {"J. Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry", Vol. 32, page 2895 (1994), etc.}, alkoxyallene compounds {"J. Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry", Vol. 1995), etc.}, vinyl compounds {"J. Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry", 34, 1015 (1996), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-29162 Etc. according}, isopropenyl compound { "J.Polymer Science: Part A: Polymer Chemistry", 34 vol, may be mentioned p. 2051 (1996) described the like} and the like.
You may use these in combination of 2 or more types as appropriate.
水酸基を有する化合物と水酸基と反応する化合物の組み合わせとして、含水酸基オリゴマー、ポリマーに対して、各種アミノ化合物を硬化剤として用いることも好ましい。架橋性化合物として用いられるアミノ化合物は、例えば、ヒドロキシアルキルアミノ基及びアルコキシアルキルアミノ基のいずれか一方又は両方を合計で2個以上含有する化合物であり、具体的には、例えば、メラミン系化合物、尿素系化合物、ベンゾグアナミン系化合物、グリコールウリル系化合物等を挙げることができる。これら化合物の硬化には、有機酸又はその塩を用いるのが好ましい。 As a combination of a compound having a hydroxyl group and a compound that reacts with the hydroxyl group, it is also preferable to use various amino compounds as a curing agent for the hydroxyl group-containing oligomer or polymer. The amino compound used as the crosslinkable compound is, for example, a compound containing one or both of a hydroxyalkylamino group and an alkoxyalkylamino group in total, specifically, for example, a melamine compound, Examples include urea compounds, benzoguanamine compounds, glycoluril compounds, and the like. For curing these compounds, an organic acid or a salt thereof is preferably used.
1−1−3.[硬化性多分岐ポリマー(RHB)]
本発明のハードコート層及び又はオーバーコート層用硬化性組成物は、多分岐ポリマー(HB)を核とし、且つ分岐枝末端に光硬化性及び/又は熱硬化性反応基を結合した硬化性多分岐ポリマー(RHB)を含有することが好ましい。更には、該硬化性多分岐ポリマー(RHB)に含有される光硬化性及び/又は熱硬化性反応基が、ラジカル重合性基、カチオン重合性基、加水分解性基置換のシリル基から選ばれる硬化性反応基(以下、単に硬化性基ということがある)であることが好ましい。
1-1-3. [Curable multi-branched polymer (RHB)]
The curable composition for a hard coat layer and / or overcoat layer of the present invention has a curable composition having a multi-branched polymer (HB) as a core and a photo-curing and / or thermosetting reactive group bonded to a branch branch end. It is preferable to contain a branched polymer (RHB). Furthermore, the photocurable and / or thermosetting reactive group contained in the curable multi-branched polymer (RHB) is selected from a radical polymerizable group, a cationic polymerizable group, and a hydrolyzable group-substituted silyl group. It is preferably a curable reactive group (hereinafter sometimes simply referred to as a curable group).
[核となる多分岐ポリマー(HB)]
本発明の光硬化性及び/又は熱硬化性多分岐ポリマー(RHB)は、多分岐ポリマー(HB)を核(コア)とし、且つ分岐枝末端に光硬化性及び/又は熱硬化性反応基を結合させた、高度に『枝分れした(樹枝状)』巨大分子である。例示すれば、図1又は図2で示される化合物である。
[Multi-branched polymer (HB) as core]
The photocurable and / or thermosetting multibranched polymer (RHB) of the present invention has a multibranched polymer (HB) as a core (core), and a photocurable and / or thermosetting reactive group at the end of the branched branch. Highly “branched (dendritic)” macromolecules that are bound together. For example, it is the compound shown in FIG. 1 or FIG.
図1に示したように、中心部より三次元放射状に分枝が広がり、更にその末端から分枝を有する部位を含む化合物である。また、図2に示すように、全ての方向に均一に成長していなくても、分枝部が放射状に広がっている場合であれば、本発明で用いることができる樹枝状化合物である。具体的には、核となる多分岐ポリマー(HB)は、デンドリマー、ハイパーブランチポリマー及びスターバーストポリマーからなる群から選択される少なくとも1種以上によって構成されることが好ましい。 As shown in FIG. 1, the compound includes a portion having branches extending from a central portion in a three-dimensional radial manner and further having a branch from its end. In addition, as shown in FIG. 2, the dendritic compound can be used in the present invention as long as the branching portion is radially expanded even if it does not grow uniformly in all directions. Specifically, the multi-branched polymer (HB) serving as the core is preferably composed of at least one selected from the group consisting of dendrimers, hyperbranched polymers, and starburst polymers.
核となる多分岐ポリマー(HB)は、多価の基核を中心として2つ以上の規則性樹枝状分岐である分岐鎖延長単位に結合している化合物である。その多価の基核は、連結基を形成する反応性基(a)を少なくとも2つ以上有する化合物であり、この基核となる化合物の該反応性基(a)と化学結合して連結基を形成する反応性基(b)を1つと、反応性基(a)を少なくとも2つ以上有する化合物(分岐鎖延長化合物)との化学反応を繰り返すことによって延長された構造を有する高分岐ポリマーであることが好ましい。 A multi-branched polymer (HB) serving as a nucleus is a compound that is bonded to a branched chain extension unit that is two or more regular dendritic branches with a polyvalent base nucleus as a center. The polyvalent group nucleus is a compound having at least two reactive groups (a) that form a linking group, and the linking group is chemically bonded to the reactive group (a) of the compound serving as the group nucleus. A hyperbranched polymer having a structure extended by repeating a chemical reaction between one reactive group (b) that forms a compound and a compound having at least two reactive groups (a) (branched chain extension compound) Preferably there is.
多分岐ポリマー(HB)として具体的には、多分岐ポリ尿素、多分岐ポリウレタン、多分岐ポリアミドアミン、多分岐ポリアミド、多分岐ポリエステル、多分岐ポリカーボネート、多分岐ポリカルボシラン、多分岐ポリカルボシロキサン、多分岐ポリカルボシラゼン、多分岐ポリエーテル、多分岐ポリ(エーテルケトン)、多分岐ポリ(プロピレンイミン)、多分岐ポリアルキルアミン、これらのコポリマー等が挙げられる。 Specific examples of the multi-branched polymer (HB) include multi-branched polyurea, multi-branched polyurethane, multi-branched polyamide amine, multi-branched polyamide, multi-branched polyester, multi-branched polycarbonate, multi-branched polycarbosilane, multi-branched polycarbosiloxane, Examples include multi-branched polycarbosilazenes, multi-branched polyethers, multi-branched poly (ether ketones), multi-branched poly (propylene imines), multi-branched polyalkylamines, and copolymers thereof.
このような多分岐ポリマーは、例えば、岡田鉦彦編集、「デンドリマーの科学と機能」pp29〜31、((株)アイピーシ、2000年刊)、同書、第2章、石津浩二編集、「分岐ポリマーのナノテクノロジー」第6章、((株)アイピーシ、2000年刊)、COMPREHENSIVE SUPERMOLECULAR、10、Chapter26(PeramonPress、NewYork、1995年刊)等に記載の内容のものを挙げることができる。好ましくは、多分岐ポリアミドアミン、多分岐ポリアミド、多分岐ポリエステル、多分岐ポリカルボシラン、多分岐ポリカルボシロキサン、多分岐ポリエーテル、多分岐ポリ(エーテルケトン)、多分岐ポリアルキルアミンが挙げられる。 Such multi-branched polymers are, for example, edited by Yasuhiko Okada, “Science and Function of Dendrimers” pp 29-31 (IPC Co., Ltd., 2000), ibid, Chapter 2, edited by Koji Ishizu, “ Nanotechnology "Chapter 6 (IPC Co., Ltd., 2000), COMPREHENSIVE SUPERMOLECULAR 10, Chapter 26 (PeramonPress, New York, 1995), and the like can be mentioned. Preferred examples include multi-branched polyamidoamines, multi-branched polyamides, multi-branched polyesters, multi-branched polycarbosilanes, multi-branched polycarbosiloxanes, multi-branched polyethers, multi-branched poly (ether ketones), and multi-branched polyalkylamines.
核(コア)となる多分岐ポリマー(HB)の多価の基核は、有機残基、窒素原子、ケイ素原子又はリン原子を核とする多官能性化合物であれば、特に限定はない。有機残基としては、炭素原子、芳香族炭化水素環(ベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フェナントレン環、トリフェニレン環等)、酸素、窒素、硫黄から選ばれる少なくとも1つのヘテロ原子を含有する単環式もしくは多環式の環構造を有する複素環(例えば、ピラジン環、ヒドロピラジン環、ピペラジン環、トリアジン環、ヒドロトリアジン環、フェナジン環、キサンテン環、チオキサンテン環等)、カリックスアレン構造、アザクリプタント構造、クラウンエーテル構造、ポルフィリン構造等が挙げられる。これらもまた特に限定されるものではない。 The polyvalent group nucleus of the multi-branched polymer (HB) serving as the nucleus (core) is not particularly limited as long as it is a polyfunctional compound having an organic residue, nitrogen atom, silicon atom or phosphorus atom as a nucleus. The organic residue includes a single ring containing at least one heteroatom selected from carbon atoms, aromatic hydrocarbon rings (benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, phenanthrene ring, triphenylene ring, etc.), oxygen, nitrogen, and sulfur. Heterocyclic rings having a cyclic or polycyclic ring structure (eg, pyrazine ring, hydropyrazine ring, piperazine ring, triazine ring, hydrotriazine ring, phenazine ring, xanthene ring, thioxanthene ring, etc.), calixarene structure, azacryptant structure , Crown ether structure, porphyrin structure and the like. These are also not particularly limited.
本発明の核となる多分岐ポリマー(HB)は、重縮合サイクルによって調製された分子であることが好ましい。各サイクルは、基核の反応性官能基の全てと、分岐鎖延長化合物の1当量とを反応させることを含む。サイクルの数(n)により「第n世代」の多分岐分子と称される。本発明では、第1世代〜第6世代のものが好ましい。特に好ましくは第2世代〜第4世代のものである。 The multi-branched polymer (HB) serving as the core of the present invention is preferably a molecule prepared by a polycondensation cycle. Each cycle involves reacting all of the reactive functional groups of the core with one equivalent of a branched chain extending compound. Depending on the number of cycles (n), it is referred to as the “nth generation” multi-branched molecule. In the present invention, the first to sixth generations are preferred. The second generation to the fourth generation are particularly preferable.
本発明の核となる多分岐ポリマー(HB)において、分岐鎖延長単位中に環状構造を含有することが好ましい。更には環状構造(環構造ともいう。)とアルキレン鎖構造とを含有することが特に好ましい。 In the multi-branched polymer (HB) serving as the core of the present invention, it is preferable that the branched chain extension unit contains a cyclic structure. Further, it preferably contains a cyclic structure (also referred to as a ring structure) and an alkylene chain structure.
環状構造は、脂環式環構造及び芳香環構造から選ばれるものである。脂環式環構造としては、単環式、多環式、架橋環式の炭素数5〜22脂肪族環状炭化水素が挙げられ、その具体例としては、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタン、シクロヘプテン、シクロへプタジエン、シクロオクタン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロオクタトリエン、シクロノナン(cyclononane)、シクロノネン(cyclononene)、シクロデカン、シクロデセン、シクロデカンジエン、シクロデカトリエン、シクロウンデカン、シクロドデカン、ビシクロヘプタン、ビシクロヘキサン、ビシクロヘキセン、トリシクロヘキセン、ノルカラン、ノルピナン、ノルボルナン、ノルボルネン、トリシクロヘプタン、トリシクロヘプテン、デカリン、アダマンタン等の環構造炭化水素等)が挙げられる。 The cyclic structure is selected from an alicyclic ring structure and an aromatic ring structure. Examples of the alicyclic ring structure include monocyclic, polycyclic and bridged cyclic C5-C22 aliphatic cyclic hydrocarbons, and specific examples thereof include cyclopentane, cyclopentene, cyclopentadiene, cyclohexane, Cyclohexene, cyclohexadiene, cycloheptane, cycloheptene, cycloheptadiene, cyclooctane, cyclooctene, cyclooctadiene, cyclooctatriene, cyclononane, cyclononene, cyclodecane, cyclodecene, cyclodecandiene, cyclodecatriene, Cycloundecane, cyclododecane, bicycloheptane, bicyclohexane, bicyclohexene, tricyclohexene, norcaran, norpinane, norbornane, norbornene, tricycloheptane, tricycloheptene, decali And ring structure hydrocarbons such as adamantane).
芳香環としては、アリール環(例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジヒドロナフタレン、インデン、フルオレン、アセナフチレン、アセナフテン、ビフェニレン等)、酸素原子、硫黄原子、窒素原子の何れかを少なくとも1個含有する単環式もしくは多環式の環構造を有する複素環基(複素環基としては、例えば、フラニル基、テトラヒドロフラニル基、ピラニル基、ピロイル基、クロメニル基、フェノキサチイニル基、インダゾイル基、ピラゾイル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、インドイル基、イソインドイル基、キノニイル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基等)等が挙げられる。アリール環は炭素数6〜18のアリール環であることが好ましい。 As the aromatic ring, an aryl ring (for example, benzene, naphthalene, dihydronaphthalene, indene, fluorene, acenaphthylene, acenaphthene, biphenylene, etc.), a monocyclic ring containing at least one of an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom or Heterocyclic group having a polycyclic ring structure (for example, furanyl group, tetrahydrofuranyl group, pyranyl group, pyroyl group, chromenyl group, phenoxathiinyl group, indazoyl group, pyrazoyl group, pyridyl group , Pyrazinyl group, pyrimidinyl group, indoyl group, isoindoyl group, quinoniyl group, pyrrolidinyl group, pyrrolinyl group, imidazolinyl group, pyrazolidinyl group, piperidinyl group, piperazinyl group, morpholinyl group, thienyl group, benzothienyl group and the like. The aryl ring is preferably an aryl ring having 6 to 18 carbon atoms.
分岐鎖延長単位が含有するアルキレン鎖は、炭素数1〜22のアルキレン基が好ましく、より好ましくは炭素数1〜12のアルキレン基である。また、上記の環状構造とアルキレン鎖は直接結合していてもよいし、他の2価の連結基を介して結合していてもよい。2価の連結基としては、−O−、−S−、−COO−、−OCO−、−NHCOO−、−NHCONH−、−SO2−、−CO−、−CON(Q1)−、−SO2N(Q1)−等が挙げられる。(ここで、Q1は水素原子又は炭素数1〜6の置換されていてもよい脂肪族基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、等)を表す。 The alkylene chain contained in the branched chain extension unit is preferably an alkylene group having 1 to 22 carbon atoms, and more preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms. The cyclic structure and the alkylene chain may be directly bonded or may be bonded via another divalent linking group. Examples of the divalent linking group include —O—, —S—, —COO—, —OCO—, —NHCOO—, —NHCONH—, —SO 2 —, —CO—, —CON (Q 1 ) —, — SO 2 N (Q 1 ) — and the like can be mentioned. (Where Q 1 is a hydrogen atom or an optionally substituted aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, 2-chloroethyl group) 2-bromoethyl group, 2-cyanoethyl group, 2-methoxyethyl group, etc.).
核となる多分岐ポリマー(HB)の、分岐鎖延長化合物との反応により構成される分岐鎖延長単位は、ポリエステル構造、ポリアミド構造、ポリアミンアミド構造から選ばれる態様であることが好ましい。これらの分岐鎖延長単位を含んでなる硬化性多分岐ポリマーは、形成される硬化膜の膜強度が一層向上するので好ましい。更には、これらの多分岐ポリマー(HB)は、逐次重合反応により容易に合成できることから、安価な材料として供給されることから好ましい。 The branched chain extending unit constituted by the reaction of the multi-branched polymer (HB) serving as the nucleus with the branched chain extending compound is preferably an aspect selected from a polyester structure, a polyamide structure, and a polyamine amide structure. A curable multi-branched polymer containing these branched chain extension units is preferable because the strength of the cured film to be formed is further improved. Furthermore, these multi-branched polymers (HB) are preferable because they can be easily synthesized by a sequential polymerization reaction and are supplied as inexpensive materials.
核となる多分岐ポリマー(HB)の分岐枝は、上記のように分岐延長化合物と反応性を有する反応性基(a)が末端構造となる。分岐枝末端の反応性基(a)としては、カルボキシ基、ヒドロキシ基、アミノ基、エポキシ基等が挙げられる。また、本発明の核となる多分岐ポリマーは、分岐枝の末端の反応性基(a)の基数が6〜128個を有するものが好ましく、更には8〜64個を有するものが好ましい。 As described above, the branched group of the multi-branched polymer (HB) serving as the nucleus has a terminal structure of the reactive group (a) having reactivity with the branched extension compound. Examples of the reactive group (a) at the branched branch end include a carboxy group, a hydroxy group, an amino group, and an epoxy group. Further, the multi-branched polymer serving as the core of the present invention preferably has 6 to 128 groups of reactive groups (a) at the ends of the branched branches, and more preferably has 8 to 64 groups.
質量平均分子量は、一般に約1,000〜約50,000であり、好ましくは約1500〜約20,000を有するものが挙げられる。この範囲において、硬化反応が充分に進行し且つ得られた硬化膜の膜強度が保持できる。 The weight average molecular weight is generally about 1,000 to about 50,000, preferably about 1500 to about 20,000. Within this range, the curing reaction proceeds sufficiently and the film strength of the obtained cured film can be maintained.
多分岐ポリマー(HB)の平均の枝分れ度(DB)は、1分子当たりの分枝基の数平均率、すなわち「末端基、分枝基及び線状基の総数」に対する「末端基+分枝基」の割合として文献に定義されている。理想的なデンドロン(dendron)及びデンドリマーについては、枝分れ度は1である。理想的な線状ポリマーについては、枝分れ度は0に近い。枝分れ度(DB)は、ハウカー(Hawker)C.J.,;リー(Lee),R.;フレチェット(Frechet),J.M.J.,“J.Am. Chem. Soc.”,(1991年)113巻4583頁において定義されているように以下の数式で表される(下記数式中、Ntは末端基の数を表し、Nbは分枝基の数を表し、NIは線状基の数を表す)。 The average degree of branching (DB) of the multi-branched polymer (HB) is the number average ratio of branching groups per molecule, ie, “end group + the total number of end groups, branching groups and linear groups”. It is defined in the literature as the proportion of “branched groups”. For ideal dendrons and dendrimers, the degree of branching is 1. For an ideal linear polymer, the degree of branching is close to zero. The degree of branching (DB) is calculated according to Hawker C.I. J. et al. Lee, R .; Frechet, J .; M.M. J. et al. , “J. Am. Chem. Soc.” (1991) 113, 4583, represented by the following formula (in the following formula, Nt represents the number of terminal groups, Nb represents Represents the number of branching groups, and NI represents the number of linear groups).
本発明で使用される多分岐分子の枝分れ度(DB)は、デンドリマー(理想的な場合、1の枝分れ度を有する)から0.25の範囲である。より典型的には0.25〜0.80の枝分れ度を有するような多分岐ポリマーは容易に製造することができ、デンドリマーと比べて比較的安価である。要するに、多分岐分子が放射状に拡がった形態を形成していることが好ましい。更に好ましい枝分れ度は、0.3〜0.8のものである。 The degree of branching (DB) of the multibranched molecule used in the present invention ranges from dendrimers (ideally having a degree of branching of 1) to 0.25. More typically, multi-branched polymers having a degree of branching of 0.25 to 0.80 can be easily produced and are relatively inexpensive compared to dendrimers. In short, it is preferable that the multibranched molecules form a radially expanded form. A more preferable degree of branching is 0.3 to 0.8.
[硬化性多分岐ポリマー(RHB)の架橋性硬化基]
本発明の硬化性多分岐ポリマー(RHB)は、上記の多分岐ポリマー(HB)の分岐枝末端の少なくとも一部に、光及び/又は熱により架橋反応する硬化性基を有する。
[Crosslinking curing group of curable multi-branched polymer (RHB)]
The curable multi-branched polymer (RHB) of the present invention has a curable group that undergoes a crosslinking reaction by light and / or heat at least at a part of the branched end of the multi-branched polymer (HB).
核となる多分岐ポリマー(HB)(以下、単に「コア分子」と称することもある)の全分岐枝数中の5%以上の分岐枝が、硬化性基を含有することが好ましい。これにより十分なフィルムの膜の強度が発現される。より好ましくは10%〜90%である。 It is preferable that 5% or more of the branches in the total number of branches of the multi-branched polymer (HB) (hereinafter also simply referred to as “core molecule”) as a core contains a curable group. Thereby, sufficient film strength is exhibited. More preferably, it is 10% to 90%.
架橋反応する硬化性基は、同一でも異なってもよい。架橋反応する硬化性基は、特に限定されないが、例えば活性水素原子を有する基(例えば、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、カルバモイル基、メルカプト基、β−ケトエステル基、ヒドロシリル基、シラノール基等)、ラジカル重合可能な不飽和2重結合を有する基、カチオン重合可能な基、酸無水物含有基、加水分解性シリル基(例えばアルコキシシリル基、アシルオキシシリル基等)、求核剤によって置換され得る基(活性ハロゲン原子、スルホン酸エステル等)、イソシアナート基(保護されており、加熱によりイソシアナート基を発生するブロックイソシアナート基でもよい)等が挙げられる。架橋反応する硬化性基は、ラジカル重合性基、カチオン重合性基、及び加水分解性シリル基から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。以下に、これらの基について説明する。 The curable groups that undergo crosslinking reaction may be the same or different. The curable group that undergoes a crosslinking reaction is not particularly limited. For example, a group having an active hydrogen atom (for example, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, a carbamoyl group, a mercapto group, a β-ketoester group, a hydrosilyl group, and a silanol group), A group having an unsaturated double bond capable of radical polymerization, a group capable of cationic polymerization, an acid anhydride-containing group, a hydrolyzable silyl group (eg, alkoxysilyl group, acyloxysilyl group, etc.), a group that can be substituted by a nucleophile (Active halogen atoms, sulfonate esters, etc.), isocyanate groups (which are protected and may be block isocyanate groups which generate isocyanate groups upon heating), and the like. The curable group that undergoes a crosslinking reaction is preferably at least one selected from a radical polymerizable group, a cationic polymerizable group, and a hydrolyzable silyl group. Hereinafter, these groups will be described.
(ラジカル重合性基)
ラジカル重合性基としては、下記一般式(1)で示される硬化性基が挙げられる。
(Radical polymerizable group)
Examples of the radical polymerizable group include a curable group represented by the following general formula (1).
一般式(1)中、V11は−COO−、−OCO−、−CH2OCO−、−CH2COO−、−O−、−CONHCOO−、−CONHCO−、−SO2−、−CO−、−CON(Q11)−、−SO2N(Q11)−又はフェニレン基(以下フェニレン基をPhで表すこともある。
ただしPhは1,2−、1,3−及び1,4−フェニレン基を含む)を表す。ここで、Q11は、水素原子又は炭素数1〜8の置換されていてもよい脂肪族基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2−クロロエチル基、2−ブロモエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、フロロベンジル基、メチルベンジル基、シクロヘキシルメチル基、2−エトキシエチル基、3−メトキシプロピル基等)を表す。V11の好ましい態様として、−COO−、−OCO−、−CONH−、−CH2OCO−、−CH2COO−、−O−、フェニレン基が挙げられる。a11及びa12は同じでも異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、シアノ基、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)又は−CH2COOR11基(R11はアルキル基を表す。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等)を表す。
, - - -COO In the general formula (1), V 11 is OCO -, - CH 2 OCO - , - CH 2 COO -, - O -, - CONHCOO -, - CONHCO -, - SO 2 -, - CO- , —CON (Q 11 ) —, —SO 2 N (Q 11 ) — or a phenylene group (hereinafter, the phenylene group may be represented by Ph.
However, Ph represents 1,2-, 1,3- and 1,4-phenylene groups). Here, Q 11 is a hydrogen atom or an optionally substituted aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, 2-chloroethyl group, 2-bromoethyl group, 2-cyanoethyl group, 2-methoxyethyl group, benzyl group, fluorobenzyl group, methylbenzyl group, cyclohexylmethyl group, 2-ethoxyethyl group, 3-methoxypropyl group, etc.). In a preferred embodiment of the V 11, -COO -, - OCO -, - CONH -, - CH 2 OCO -, - CH 2 COO -, - O-, include a phenylene group. a 11 and a 12 may be the same or different, and may be a hydrogen atom, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), a cyano group, an alkyl group (eg, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, etc.) or -CH 2 COOR 11 group (R 11 represents an alkyl group. for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, etc.) representing the.
これらの重合性基は、コア分子の分岐枝の末端の反応性基(a)と化学結合反応(後述する)した有機残基に直接結合してもよいし、連結基を介して結合してもよい。ここで連結基とは、総原子数1〜22個の連結基(ここでいう総原子数には、炭素原子、窒素原子又はケイ素原子に結合する水素原子を除く)を表す。連結基としては炭素原子−炭素原子結合(一重結合又は二重結合)、炭素原子−ヘテロ原子結合(ヘテロ原子としては例えば、酸素原子、イオウ原子、窒素原子、ケイ素原子等)、ヘテロ原子−ヘテロ原子結合等から構成される原子団の任意の組合せで構成される。例えば、原子団としては下記のものが挙げられる。好ましくは直接結合又は総原子数1〜12の連結基である。 These polymerizable groups may be directly bonded to the organic residue chemically reacted (described later) with the reactive group (a) at the end of the branched branch of the core molecule, or may be bonded via a linking group. Also good. Here, the linking group represents a linking group having 1 to 22 total atoms (the total number of atoms herein excludes a hydrogen atom bonded to a carbon atom, a nitrogen atom or a silicon atom). As the linking group, a carbon atom-carbon atom bond (single bond or double bond), a carbon atom-heteroatom bond (such as an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a silicon atom), a heteroatom-hetero It is composed of any combination of atomic groups composed of atomic bonds. For example, the following are mentioned as atomic groups. A direct bond or a linking group having 1 to 12 total atoms is preferable.
ここで、z11、z12は、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、シアノ基、ヒドロキシル基、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等)等を示す。z13、z14は、それぞれ、水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、フェネチル基、フェニル基、トリル基等)などを示す。z15は、水素原子又は炭素数1〜8の炭化水素基(例えば、上記のz13と同様のもの)を表す。 Here, z 11 and z 12 are a hydrogen atom, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc.), a cyano group, a hydroxyl group, and an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, and a propyl group). Etc.) z 13 and z 14 are each a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, benzyl group, phenethyl group). , Phenyl group, tolyl group, etc.). z 15 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms (for example, the same as z 13 described above).
(カチオン重合性基)
本発明におけるカチオン重合性基は、活性エネルギー線感受性カチオン重合開始剤の存在下、活性エネルギー線を照射したときに重合反応及び/又は架橋反応を生ずる重合性基を含有する官能基が挙げられる。具体的には、エポキシ基、環状エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル化合物、ビニルオキソ基等が挙げられる。より具体的には、後述するカチオン重合性モノマー(MA2)の中で例示する化学構造のものを挙げることができる。これらの光カチオン重合性基は、コア分子の分岐枝に直接結合しても連結基を介して結合しても何れでもよい。
(Cationically polymerizable group)
Examples of the cationically polymerizable group in the present invention include a functional group containing a polymerizable group that causes a polymerization reaction and / or a crosslinking reaction when irradiated with an active energy ray in the presence of an active energy ray-sensitive cationic polymerization initiator. Specific examples include an epoxy group, a cyclic ether group, a cyclic acetal group, a cyclic lactone group, a cyclic thioether group, a spiro orthoester compound, and a vinyloxo group. More specifically, those having the chemical structure exemplified in the cationically polymerizable monomer (M A2 ) described later can be mentioned. These cationic photopolymerizable groups may be bonded directly to the branched branch of the core molecule or may be bonded via a linking group.
(加水分解性シリル基)
硬化性反応基としての性能をもつ、加水分解性基置換のシリル基としては、下記一般式(2)の構造をもつものが挙げられる。このような加水分解性基置換のシリル基は、コア分子の分岐枝に直接結合しても連結基を介して結合しても何れでもよい。一般式(2)
(Hydrolyzable silyl group)
Examples of the hydrolyzable group-substituted silyl group having the performance as a curable reactive group include those having the structure of the following general formula (2). Such a hydrolyzable group-substituted silyl group may be directly bonded to the branched branch of the core molecule or may be bonded via a linking group. General formula (2)
(R21O)3-a(R22)aSi− (R 21 O) 3-a (R 22 ) a Si-
上記一般式(2)中、(R21O)基は、アルコキシ基(R21が脂肪族基の場合)又はアシルオキシ基(R21が−COR20の場合)を表わし、加水分解してシラノール基[典型的には(HO)3-a−Si(R22)a−]となり縮重合反応が進行する。R21が脂肪族基の場合、炭素数1〜8の置換されていてもよい直鎖又は分岐の脂肪族基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、トリフロロエチル基、メトキシメチル基、ベンジル基、フェネチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基等)が挙げられる。R21が−COR20の場合のR20は炭化水素基を表し、好ましくは炭素数1〜6の置換されていてもよい直鎖又は分岐の脂肪族基(具体的には前記R21の脂肪族基と同義であり、具体例も同じものが挙げられる)、置換されていてもよいフェニル基(例えばフェニル基、メトキシフェニル基、フロロフェニル基、トリル基、キシリル基、等)が挙げられる。その中でも、好ましい(R21O)基としては、(R21O)基の加水分解反応性及び、脱離して副生したアルコール類又はカルボン酸類の、塗膜の乾燥工程での乾燥性の点から、炭素数1〜4のアルコキシ基又は炭素数1〜3のアシルオキシ基が挙げられる。R22は炭化水素基を表し、好ましくは炭素数1〜12の脂肪族基又は炭素数6〜12のアリール基を表す。これらの炭化水素基は置換されていてもよい。具体的には、後記する非重合性の結合基の置換基R01と同様の内容のものが挙げられる。 In the general formula (2), the (R 21 O) group represents an alkoxy group (when R 21 is an aliphatic group) or an acyloxy group (when R 21 is —COR 20 ), and is hydrolyzed to form a silanol group. [typically (HO) 3-a -Si ( R 22) a -] next polycondensation reaction proceeds. When R 21 is an aliphatic group, a linear or branched aliphatic group having 1 to 8 carbon atoms which may be substituted (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, Trifluoroethyl group, methoxymethyl group, benzyl group, phenethyl group, cyclohexyl group, cyclohexylmethyl group, etc.). When R 21 is —COR 20 , R 20 represents a hydrocarbon group, preferably a linear or branched aliphatic group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted (specifically, the aliphatic group represented by R 21 above). Synonymous with group groups, and the same specific examples can be given), and optionally substituted phenyl groups (for example, phenyl group, methoxyphenyl group, fluorophenyl group, tolyl group, xylyl group, etc.). Among them, preferred (R 21 O) groups include hydrolysis reactivity of the (R 21 O) group, and drying properties of alcohols or carboxylic acids generated by elimination as a by-product in the coating drying process. To an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms or an acyloxy group having 1 to 3 carbon atoms. R 22 represents a hydrocarbon group, preferably an aliphatic group having 1 to 12 carbon atoms or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms. These hydrocarbon groups may be substituted. Specifically, those having the same contents as the substituent R 01 of the non-polymerizable linking group described later can be mentioned.
本発明の硬化性多分岐ポリマー(RHB)は、全分岐枝中の一部に非重合性の炭化水素基が結合した構造、すなわち、他の非重合性の結合基で化学修飾された構造であってもよい。このような末端結合基としては、−OR01、−OCOR01、−COOR01、−CONHR01、−NHCOR01、−NHSO2R01、−N(R01)(R02)、−OOCNHR01、−NHCONHR01等が挙げられる。 The curable multi-branched polymer (RHB) of the present invention has a structure in which a non-polymerizable hydrocarbon group is bonded to a part of all branched branches, that is, a structure chemically modified with another non-polymerizable linking group. There may be. Examples of such a terminal linking group include —OR 01 , —OCOR 01 , —COOR 01 , —CONHR 01 , —NHCOR 01 , —NHSO 2 R 01 , —N (R 01 ) (R 02 ), —OOCNHR 01 , -NHCONHR 01 etc. are mentioned.
ここで、R01、R02は炭素数1〜32の炭化水素基を表す。炭化水素基としては、脂肪族基、アリール基又は複素環基を表す。脂肪族基としては、炭素数1〜32の直鎖状又は分岐状のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ナノデシル基、エイコサニル基、ヘネイコサニル基、ドコサニル基等)、炭素数2〜32の直鎖状又は分岐状のアルケニル基(例えば、ビニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基、ドデセニル基、トリデセニル基、テトラデセニル基、ヘキサデセニル基、オクタデセニル基、エイコセニル基、ドコセニル基、ブタジエニル基、ペンタジエニル基、ヘキサジエニル基、オクタジエニル基等)、炭素数2〜22の直鎖状又は分岐状のアルキニル基(例えば、エチニル基、プロピニル基、ブチニル基、ヘキシニル基、オクタニル基、デカニル基、ドデカニル基等);炭素数5〜22の脂環式炭化水素基(脂環式炭化水素基としては、単環式、多環式、架橋環式の脂肪族環状炭化水素基が挙げられ、その具体例としては、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、シクロヘキサジエン、シクロヘプタン、シクロヘプテン、シクロへプタジエン、シクロオクタン、シクロオクテン、シクロオクタジエン、シクロオクタトリエン、シクロノナン、シクロノネン、シクロデカン、シクロデセン、シクロデカンジエン、シクロデカトリエン、シクロウンデカン、シクロドデカン、ビシクロヘプタン、ビシクロヘキサン、ビシクロヘキセン、トリシクロヘキセン、ノルカラン、ノルピナン、ノルボルナン、ノルボルネン、ノルボルナジエン、トリシクロヘプタン、トリシクロヘプテン、デカリン、アダマンタン等の環構造炭化水素等)が挙げられる。 Here, R 01 and R 02 represent a hydrocarbon group having 1 to 32 carbon atoms. The hydrocarbon group represents an aliphatic group, an aryl group or a heterocyclic group. As the aliphatic group, a linear or branched alkyl group having 1 to 32 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group) Decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nanodecyl group, eicosanyl group, heneicosanyl group, docosanyl group, etc.), straight chain having 2 to 32 carbon atoms Or branched alkenyl groups (for example, vinyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, octenyl, dodecenyl, tridecenyl, tetradecenyl, hexadecenyl, octadecenyl, eicosenyl, dococenyl, butadienyl Group, pentadienyl group, hexadienyl group Octadienyl group, etc.), linear or branched alkynyl group having 2 to 22 carbon atoms (for example, ethynyl group, propynyl group, butynyl group, hexynyl group, octanyl group, decanyl group, dodecanyl group, etc.); 22 alicyclic hydrocarbon groups (the alicyclic hydrocarbon groups include monocyclic, polycyclic, and bridged cyclic aliphatic hydrocarbon groups, and specific examples thereof include cyclopentane and cyclopentene. , Cyclopentadiene, cyclohexane, cyclohexene, cyclohexadiene, cycloheptane, cycloheptene, cycloheptadiene, cyclooctane, cyclooctene, cyclooctadiene, cyclooctatriene, cyclononane, cyclononene, cyclodecane, cyclodecene, cyclodecanediene, cyclodecanetriene, Cycloundecane, Cyclod Kang, bicycloheptane, bicyclohexane, bi- cyclohexene, tri-cyclohexene, norcarane, norpinane, norbornane, norbornene, norbornadiene, tricyclo heptane, tricyclo-heptene, decalin, cyclic structures hydrocarbons such adamantane, etc.).
これらの中で、炭素数1〜18の直鎖状、炭素原子数3〜18の分岐状、及び炭素原子数5〜16の環状の脂肪族基がより好ましい。 Among these, a linear aliphatic group having 1 to 18 carbon atoms, a branched chain having 3 to 18 carbon atoms, and a cyclic aliphatic group having 5 to 16 carbon atoms are more preferable.
上記の脂肪族基は、置換基を有していてもよく、その導入し得る置換基としては、水素を除く一価の非金属原子団が用いられる。非金属原子団の具体的な例としては、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、ニトロ基、−OH基、−OR011、−SR011、−COR011、−COOR011、−OCOR011、−SO2R011、−NHCONHR011、−N(R012)COR011、−N(R012)SO2R011、−N(R013)(R014)、−CON(R013)(R014)、−SO2N(R013)(R014)、−P(=O)(R015)(R016)、−OP(=O)(R015)(R016)、−Si(R017)(R018)(R019)、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、炭素数2〜18のアルキニル基、炭素数5〜10の脂環式炭化水素基、炭素数6〜18のアリール基(アリール環としては、ベンゼン、ナフタレン、ジヒドロナフタレン、インデン、フルオレン、アセナフチレン、アセナフテン、ビフェニレン等)、酸素原子、硫黄原子、窒素原子のいずれかを少なくとも1個含有する単環式又は多環式の環構造を有する複素環基(複素環基としては、例えば、フラニル基、テトラヒドロフラニル基、ピラニル基、ピロイル基、クロメニル基、フェノキサチイニル基、インダゾイル基、ピラゾイル基、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、インドイル基、イソインドイル基、キノニイル基、ピロリジニル基、ピロリニル基、イミダゾリニル基、ピラゾリジニル基、ピペリジニル基、ピペラジニル基、モルホリニル基、チエニル基、ベンゾチエニル基等)等が挙げられる。 The aliphatic group may have a substituent, and as the substituent that can be introduced, a monovalent nonmetallic atomic group excluding hydrogen is used. Specific examples of the nonmetallic atomic group include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom), cyano group, nitro group, —OH group, —OR 011 , —SR 011 , —COR 011 , -COOR 011 , -OCOR 011 , -SO 2 R 011 , -NHCONHR 011 , -N (R 012 ) COR 011 , -N (R 012 ) SO 2 R 011 , -N (R 013 ) (R 014 ),- CON (R 013 ) (R 014 ), —SO 2 N (R 013 ) (R 014 ), —P (═O) (R 015 ) (R 016 ), —OP (═O) (R 015 ) (R 016 ), -Si (R 017 ) (R 018 ) (R 019 ), an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 18 carbon atoms, and 5 to 10 carbon atoms An alicyclic hydrocarbon group, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms (the aryl ring includes benzene, naphthalene, dihydro A heterocyclic group having a monocyclic or polycyclic ring structure containing at least one of phthalene, indene, fluorene, acenaphthylene, acenaphthene, biphenylene, etc.), oxygen atom, sulfur atom, nitrogen atom (heterocyclic group) As, for example, furanyl group, tetrahydrofuranyl group, pyranyl group, pyroyl group, chromenyl group, phenoxathiinyl group, indazoyl group, pyrazoyl group, pyridyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, indoyl group, isoindoyl group, quinoniyl group Pyrrolidinyl group, pyrrolinyl group, imidazolinyl group, pyrazolidinyl group, piperidinyl group, piperazinyl group, morpholinyl group, thienyl group, benzothienyl group and the like.
これらのアルケニル基、アルキニル基、脂環式炭化水素基、アリール基、複素環基は、更に置換基を有していてもよく、その置換基としては、前記の脂肪族基に導入し得る基として例示したものと同様のものが挙げられる。 These alkenyl group, alkynyl group, alicyclic hydrocarbon group, aryl group, and heterocyclic group may further have a substituent, and the substituent may be a group that can be introduced into the aliphatic group. The thing similar to what was illustrated as is mentioned.
前記R011は、炭素数1〜22の脂肪族基、炭素数6〜18のアリール基、又は複素環基を表す。R011における脂肪族基は前記R01で表される脂肪族基と同義である。R011におけるアリール基としては、前記R01で表される、脂肪族基に導入し得る置換基として例示したアリール基と同様のものが挙げられる。かかるアリール基は、更に置換基を有していてもよく、その置換基としては、前記R01において、脂肪族基に導入し得る置換基として例示したものと同様のものが挙げられる。R012は、水素原子又はR011基と同様のものを表す。 R 011 represents an aliphatic group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a heterocyclic group. The aliphatic group for R 011 has the same meaning as the aliphatic group represented by R 01 . As the aryl group for R 011, the same aryl groups as those exemplified above as the substituent which can be introduced into the aliphatic group represented by R 01 can be mentioned. Such an aryl group may further have a substituent, and examples of the substituent include those exemplified as the substituents that can be introduced into the aliphatic group in R 01 . R 012 represents a hydrogen atom or the same as the R 011 group.
前記R013及びR014は、それぞれ独立に、水素原子、又はR011と同様のものを表し、R013とR014とは互いに結合して、N原子を含有する5員又は6員の環を形成してもよい。 R 013 and R 014 each independently represents a hydrogen atom or the same as R 011, and R 013 and R 014 are bonded to each other to form a 5-membered or 6-membered ring containing an N atom. It may be formed.
前記R015及びR016は、それぞれ独立に、炭素数1〜22の脂肪族基、炭素数6〜14のアリール基、又は−OR011を表す。R015及びR016における脂肪族基は、前記R01で表される脂肪族基と同義である。R015及びR016におけるアリール基としては、前記R01において、脂肪族基に導入し得る置換基として例示したアリール基と同様のものが挙げられる。かかるアリール基は更に置換基を有していてもよく、その置換基としては、前記R01において脂肪族基に導入し得る置換基として例示したものと同様のものが挙げられる。 R 015 and R 016 each independently represents an aliphatic group having 1 to 22 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, or —OR 011 . The aliphatic group for R 015 and R 016 has the same meaning as the aliphatic group represented by R 01 . Examples of the aryl group in R 015 and R 016 include the same aryl groups as those exemplified as the substituent that can be introduced into the aliphatic group in R 01 . Such an aryl group may further have a substituent, and examples of the substituent include those exemplified as the substituents that can be introduced into the aliphatic group in R 01 .
前記R017、R018及びR019は、それぞれ独立に、炭素数1〜22の炭化水素基又は−OR020を表すが、これらの置換基の内少なくとも1つは炭化水素基を表す。炭化水素基は前記R01で示される脂肪族基及びアリール基と同様のものを表し、−OR020は前記−OR011と同様の内容を表す。 R 017 , R 018 and R 019 each independently represents a hydrocarbon group having 1 to 22 carbon atoms or —OR 020, and at least one of these substituents represents a hydrocarbon group. The hydrocarbon group represents the same aliphatic group and aryl group represented by R 01 , and —OR 020 represents the same content as —OR 011 .
前記の極性基におけるR01、R02のアリール基としては、前記R01において脂肪族基に導入し得る置換基として例示したアリール基と、同様のものが挙げられる。また、かかるアリール基は更に置換基を有していてもよく、その導入し得る置換基としては、前記R01において脂肪族基に導入し得る置換基として例示したものと同様のものが挙げられる。 Examples of the aryl group of R 01 and R 02 in the polar group include the same aryl groups as those exemplified as the substituent that can be introduced into the aliphatic group in R 01 . Such an aryl group may further have a substituent, and examples of the substituent that can be introduced include the same substituents as those exemplified as the substituent that can be introduced into the aliphatic group in R 01 . .
前記の極性基においてR01、R02で表される複素環基としては、前記R01において脂肪族基に導入し得る置換基として例示した複素環基と、同様のものが挙げられる。また、かかる複素環基は更に置換基を有していてもよく、その導入し得る置換基としては、前記R01で表される脂肪族基に導入し得る置換基として例示したものと同様のものが挙げられる。 Examples of the heterocyclic group represented by R 01 and R 02 in the polar group include the same heterocyclic groups as those exemplified as the substituent that can be introduced into the aliphatic group in R 01 . The heterocyclic group may further have a substituent, and the substituent that can be introduced is the same as that exemplified as the substituent that can be introduced into the aliphatic group represented by R 01 . Things.
末端結合基が[−N(R01)(R02)]におけるR02は、水素原子又は上記のR01と同一の内容を表す。 When the terminal linking group is [—N (R 01 ) (R 02 )], R 02 represents a hydrogen atom or the same content as R 01 described above.
なお、本発明における硬化性多分岐ポリマー(RHB)が、反射防止膜の低屈折率層のマトリックスに用いられる場合、マトリックスの屈折率を高くならないようにするため、上記の非重合性化学修飾基として含フッ素炭化水素基を選択することが好ましい。含フッ素炭化水素基としては、炭素数1〜20の含フッ素アルキル基が好ましい。特に好ましくは炭素数2〜12のものが好ましい。具体的には、後述の低屈折率層用フッ素化合物のフルオロアルキル基と同様のものが挙げられる。 When the curable multi-branched polymer (RHB) in the present invention is used in the matrix of the low refractive index layer of the antireflection film, the above-mentioned non-polymerizable chemical modification group is used so as not to increase the refractive index of the matrix. It is preferable to select a fluorine-containing hydrocarbon group as. As a fluorine-containing hydrocarbon group, a C1-C20 fluorine-containing alkyl group is preferable. Particularly preferred are those having 2 to 12 carbon atoms. Specifically, the same thing as the fluoroalkyl group of the below-mentioned fluorine compound for low refractive index layers is mentioned.
これらの非重合性の末端結合基からなる分岐枝の分子中における割合は、全分岐枝数中の0〜95%であることが好ましく、より好ましくは5〜80%、特に好ましくは10〜50%である。この範囲内で、硬化膜の強度や湿度安定性がより良好となる。 The proportion of the branched branches composed of these non-polymerizable terminal linking groups in the molecule is preferably 0 to 95%, more preferably 5 to 80%, and particularly preferably 10 to 50% of the total number of branched branches. %. Within this range, the strength and humidity stability of the cured film become better.
本発明の硬化性多分岐ポリマー(RHB)は、従来公知の段階的合成法(Divergent法)、ABx型化合物の重縮合反応等の合成方法で、核となる多分岐ポリマーを合成し、これの分岐枝末端の極性基を、従来公知の合成方法に従って特定の置換基で修飾することにより得ることができる。 The curable multi-branched polymer (RHB) of the present invention is obtained by synthesizing a multi-branched polymer as a core by a synthesis method such as a conventionally known stepwise synthesis method (Divergent method) or polycondensation reaction of an ABx type compound. The polar group at the end of the branched branch can be obtained by modifying with a specific substituent according to a conventionally known synthesis method.
核となる多分岐ポリマー(HB)としては、D.A.Tomalia、etal.,“Angew. Chem. Int. Ed. Engl.”,29巻138頁(1990年);Roovers,J.,“Advances in Polymer Science”,143巻1頁(Springer,New York刊)(1999年);J.C.Salamone,Ed.,“Polymeric Materials Encyclopedia,”5巻3049頁(CRC Press,New York刊(1996年);柿本雅明、「高分子」、47巻804頁(1998年)、及び前記の成書記載の引用文献等に記載の内容が挙げられる。 Examples of the multi-branched polymer (HB) serving as a core include D.I. A. Tomalia, et al., “Angew. Chem. Int. Ed. Engl.”, 29, 138 (1990); , “Advanceds in Polymer Science”, Volume 143, 1 (Springer, New York) (1999); C. Salamone, Ed. , “Polymeric Materials Encyclopedia,” Volume 30, page 4949 (CRC Press, published by New York (1996); Masaaki Enomoto, “Polymer”, Volume 47, page 804 (1998), and references cited in the above-mentioned books, etc. The contents described in.
核となる多分岐ポリマー(HB)の具体例として、例えばポリアミノ系多分岐ポリマーとしては、例えばブチレンジアミンとアクリロニトリルを反応させ、末端のニトリル基をアミンに還元する反応を1ステップとし、この反応を繰り返すことにより得られるプロピレンイミン系多分岐ポリマー(WO093/14147号公報、US5,530,092号明細書、特公平7−330631号公報);アミンを求核成分にし、パラジウム触媒を用いた開環重合反応によるアミン系多分岐ポリマー{M.Suzuki, et al.,“Macromolecules”,31巻1716頁(1998年)};アンモニアやエチレンジアミンにメチルアクリレートをマイケル付加し、更にエステルアミド交換反応により末端に2級アミノ基を導入する反応を1ステップとし、必要に応じて、繰り返し反応させることにより得られるアミドアミン系多分岐ポリマー(WO084/02705号公報、特公平6−70132号公報);ポリアミド系多分岐ポリマー{S.C.E.Backson, et al.,“Macromol. Symp.”,77巻1頁(1994年)、特開2000−86758号公報、特開2000−256459号公報等};ポリフェニレンエステル系多分岐ポリマー{K.L.Wooley, et al.,“Polymer Journal”,26巻187頁(1994年)};ポリエーテルケトン系多分岐ポリマー{C.J.Hawker,“Macromolecules”,29巻4370頁(1996年)};ポリウレタン又はポリウレア系多分岐ポリマー{R.Spindler,“Macromolecules”,26巻4809頁(1993年)、A.Kumar,“Chem. Commun.”,1629頁(1998年)等};ポリエーテル系多分岐ポリマー{V.Percec et al.“Macromolecules”,27巻4441頁(1994年)、C.J.Hawker, et al.“J.Am. Chem. Soc.”,112巻7638頁(1990年)、特開2001−206886号公報、特開2002−37823号公報等};ヒドロキシル基で終結するポリエステル系多分岐ポリマー(US5,418,301号明細書、WO096/12754号公報、特表2003−522266号公報等);カルボキシル基で終結するポリエステル系多分岐ポリマー(S.R.Turner, et al.“Macromolecules”,27巻1611頁(1994年)、特開平11−60540号公報等);エポキシ基を含む基で終結するポリエステル系多分岐ポリマー(US5,663,247号明細書、WO096/13558号公報等)などを例示できる。本発明はこれらに限定されるものではない。 As a specific example of the core multi-branched polymer (HB), for example, as a polyamino-based multi-branched polymer, for example, a reaction in which butylene diamine and acrylonitrile are reacted and a terminal nitrile group is reduced to an amine is performed in one step. Propyleneimine multibranched polymer obtained by repeating (WO093 / 14147, US5,530,092 specification, Japanese Examined Patent Publication No.7-330631); Ring opening using amine as nucleophilic component and palladium catalyst Amine-based multibranched polymer {M. Suzuki, et al. , “Macromolecules”, Vol. 31, p. 1716 (1998)}; Michael addition of methyl acrylate to ammonia or ethylenediamine, and further introducing a secondary amino group at the terminal by ester amide exchange reaction as one step, if necessary And an amidoamine-based multibranched polymer obtained by repeated reaction (WO0884705, JP-B-6-70132); polyamide-based multibranched polymer {S. C. E. Backson, et al. , “Macromol. Symp.”, Vol. 77, p. 1 (1994), JP-A No. 2000-86758, JP-A No. 2000-256659, etc.}; polyphenylene ester-based multibranched polymer {K. L. Wooley, et al. , “Polymer Journal”, 26, 187 (1994)}; polyetherketone-based multibranched polymer {C. J. et al. Hawker, “Macromolecules”, 29, 4370 (1996)}; polyurethane or polyurea multibranched polymers {R. Spindler, “Macromolecules”, 26 4809 (1993), A.M. Kumar, “Chem. Commun.”, 1629 (1998), etc.}; polyether-based multibranched polymers {V. Percec et al. “Macromolecules”, 27, 4441 (1994), C.I. J. et al. Hawker, et al. “J. Am. Chem. Soc.”, 112, 7638 (1990), JP-A-2001-206886, JP-A-2002-37823, etc.}; polyester-based multibranched polymer terminated with a hydroxyl group (US5) 418,301 specification, WO096 / 12754, JP 2003-522266, etc.); polyester-based multibranched polymer terminated with a carboxyl group (SR Turner, et al. “Macromolecules”, Vol. 27) 1611 (1994), JP-A-11-60540, etc.); polyester-based multibranched polymers terminated with a group containing an epoxy group (US Pat. No. 5,663,247, WO096 / 13558, etc.) it can. The present invention is not limited to these.
核となる多分岐ポリマー(HB)として、例えば、脂肪族ポリエステル系多分岐ポリマー類の“BOLTORN”(商品名、Perstorp社製)、ポリプロピルアミノ系多分岐ポリマー類(DSM社製)、ポリ(アミドアミン)多分岐ポリマー類の“STARBURST”(PAMAN社製)、“Dendrimer”(商品名、Aldrich社製)等の市販されているものを用いることができる。 Examples of the core multi-branched polymer (HB) include aliphatic polyester-based multi-branched polymers “BOLTORN” (trade name, manufactured by Perstorp), polypropylamino-based multi-branched polymers (manufactured by DSM), poly ( Commercially available products such as “STARBURST” (manufactured by PAMAN), “Dendrimer” (trade name, manufactured by Aldrich), etc., of amidoamine) multi-branched polymers can be used.
硬化性多分岐ポリマー(RHB)として硬化性基を有する化合物は、コアとなる多分岐ポリマー(HB)の分岐枝末端の極性基−すなわち前記のように、多分岐ポリマー(HB)の中心の基核から分岐鎖延長単位が、反応性基(b)の残基を基核方向にし、複数の反応性基(a)の残基を外側にして、何世代かにわたって化学結合することにより延びてきた末端の未反応の反応性基(a)−(−OH、−NH2、−COOH、エポキシ基等)と反応して共有結合する反応性基と、硬化性基を有する化合物との高分子反応により容易に合成することができる。これらの反応の組み合わせは従来公知のものが挙げられ、特に限定されない。具体的には、例えば、下記表に記載の反応性基の組み合わせで、特定の極性基に修飾変化を加える。 The compound having a curable group as the curable multi-branched polymer (RHB) is a polar group at the end of the branched branch of the multi-branched polymer (HB) serving as a core, that is, the central group of the multi-branched polymer (HB) as described above. A branched chain extension unit extends from the nucleus by chemical bonding over several generations with the residue of the reactive group (b) in the direction of the nucleus and the residues of the plurality of reactive groups (a) on the outside. Polymer of a reactive group that reacts with an unreacted reactive group (a)-(— OH, —NH 2 , —COOH, epoxy group, etc.) at the terminal and a compound having a curable group It can be easily synthesized by reaction. A combination of these reactions includes conventionally known combinations, and is not particularly limited. Specifically, for example, a modification change is added to a specific polar group by a combination of reactive groups described in the following table.
硬化性多分岐ポリマー(RHB)は、例えば、日本化学会編「新実験化学講座14、有機化合物の合成と反応〔II〕、〔III〕」、丸善(株)、(1977年刊)等に詳細に記載された方法を用いて合成することができる。
具体的化合物として、特開2005−76005号公報に記載のポリエステルポリオールデント゛リマー化合物(a)とエチレン性不飽和基含有モノカルボン酸(b)との反応生成物であるエチレン性不飽和基含有ポリエステル型デント゛リマー化合物(合成例1)を用いることができる。また、非重合性の末端結合基を分岐枝の末端に導入する方法も同様にして行うことができる。
The curable multi-branched polymer (RHB) is described in detail in, for example, “New Experimental Chemistry Course 14, Synthesis and Reaction of Organic Compounds [II], [III]” edited by The Chemical Society of Japan, Maruzen Co., Ltd. (published in 1977). Can be synthesized using the method described in 1).
As a specific compound, an ethylenically unsaturated group-containing polyester type which is a reaction product of a polyester polyol dendrimer compound (a) described in JP-A-2005-76005 and an ethylenically unsaturated group-containing monocarboxylic acid (b) A dendrimer compound (Synthesis Example 1) can be used. A method for introducing a non-polymerizable terminal linking group into the terminal of the branched branch can also be performed in the same manner.
重合性化合物MAは、硬化性多分岐高分子(RHB)100質量部当たり、1〜500質量部程度の添加量が好ましく、特に、硬化性多分岐高分子(RHB)100質量部当たり、5〜100質量部程度の添加量とすることが好ましい。
上記したラジカル重合性化合物とカチオン重合性化合物とを、ラジカル重合性化合物:カチオン重合性化合物の質量比で、90:10〜20:80の割合で含有していることが好ましく、80:20〜30:70の割合で含有していることがより好ましい。
M A polymerizable compound, the curable hyperbranched polymer (RHB) 100 parts by weight per preferably added amount of about 1 to 500 parts by weight, in particular, curable hyperbranched polymer (RHB) 100 parts by weight per 5 It is preferable to make it an addition amount of about ~ 100 parts by mass.
The radical polymerizable compound and the cationic polymerizable compound described above are preferably contained in a mass ratio of radical polymerizable compound: cation polymerizable compound in a ratio of 90:10 to 20:80, and 80:20 to More preferably, it is contained at a ratio of 30:70.
本発明に使用できる化合物は、特開2006−10829号公報の合成例1〜16に記載の化合物(RHB−1)〜(RHB−16)を挙げることができる。 Examples of the compound that can be used in the present invention include compounds (RHB-1) to (RHB-16) described in Synthesis Examples 1 to 16 of JP-A-2006-10829.
1−1−4.[硬化性含フッ素ポリマー]
本発明では、オーバーコート層の屈折率を低下させるために、前記オーバーコート層用塗布組成物に含フッ素の重合性ポリマーを添加することができる。具体的化合物は後述の2−4−1.(1)低屈折率層で用いることのできる架橋性若しくは重合性の官能基を含有するポリマーを挙げることができる。オーバーコート層に低屈折率材料を用いる場合でも、オーバーコート層は、ハードコート層との界面でnλ/4(nはオーバーコート層の屈折率、λは観察波長、代表的には550nm)の光学干渉を利用して反射率を下げる膜厚を有する態様では使用しない。
1-1-4. [Curable fluorinated polymer]
In the present invention, in order to lower the refractive index of the overcoat layer, a fluorine-containing polymerizable polymer can be added to the overcoat layer coating composition. Specific compounds are described in 2-4-1. (1) A polymer containing a crosslinkable or polymerizable functional group that can be used in the low refractive index layer can be mentioned. Even when a low refractive index material is used for the overcoat layer, the overcoat layer is nλ / 4 (n is the refractive index of the overcoat layer, λ is the observation wavelength, typically 550 nm) at the interface with the hard coat layer. It is not used in an embodiment having a film thickness that reduces the reflectance by using optical interference.
1−1−5.ハードコート層とオーバーコート層の重合性化合物の使用方法
本発明では、オーバーコート層用塗布組成物に含有される重合性化合物の重量平均分子量(MOC)が、ハードコート層用塗布組成物に含有される重合性化合物の重量平均分子量(MHC)以上であることが、カール、耐擦傷性改良、防汚剤の固定化などの観点から好ましい。MOC/MHC比は、1.0以上100以下が好ましく、1.0以上15.0以下がより好ましく、さらに好ましくは1.1以上6.0以下である。MOC/MHC比をこの範囲に設定することで、カール、及び/又は耐擦傷性を良好に保つことができる。MOC/MHC比が1.0未満では、カールを満足する場合には、耐擦傷性と防汚性が不十分であり、耐擦傷性を満足する場合にはカールが悪化することがある。
1-1-5. Method of using polymerizable compound for hard coat layer and overcoat layer In the present invention, the weight average molecular weight (MOC) of the polymerizable compound contained in the overcoat layer coating composition is contained in the hard coat layer coating composition. The weight average molecular weight (MHC) or more of the polymerizable compound to be used is preferable from the viewpoint of curling, improving scratch resistance, immobilizing an antifouling agent, and the like. The MOC / MHC ratio is preferably 1.0 or more and 100 or less, more preferably 1.0 or more and 15.0 or less, and further preferably 1.1 or more and 6.0 or less. By setting the MOC / MHC ratio within this range, the curling and / or scratch resistance can be kept good. When the MOC / MHC ratio is less than 1.0, when the curl is satisfied, the scratch resistance and antifouling property are insufficient, and when the scratch resistance is satisfied, the curl may be deteriorated.
カール改良や耐擦傷性改良に重合性化合物の高分子量化の効果は1000〜10000程度までの高分子量化が最も効果的であり、それ以上では効果が飽和する傾向にある。更に100000を超える高分子量化は重合性官能基の反応率の低下や化合物合成時の工程の煩雑さが加わり実用性が低下する。 The effect of increasing the molecular weight of the polymerizable compound in improving curl and scratch resistance is most effective when the molecular weight is increased to about 1000 to 10,000, and the effect tends to be saturated at more than that. Further, when the molecular weight is higher than 100,000, the reaction rate of the polymerizable functional group is lowered and the process for synthesizing the compound is complicated, and the practicality is lowered.
MOCおよびMHCの値は、MOC/MHC比が、1.0以上100以下を満たせば特に限定されないが、MHCは290〜1000、かつMOCは290〜100000の組み合わせが好ましく、、MHCは290〜600、かつMOCは290〜50000の組み合わせがより好ましく、MHCは300〜600、かつMOCは300〜9000の組み合わせが最も好ましい。MHCは300〜600、かつMOCは300〜3600の組み合わせが特に好ましい。 The values of MOC and MHC are not particularly limited as long as the MOC / MHC ratio satisfies 1.0 or more and 100 or less, but MHC is preferably a combination of 290 to 1000 and MOC of 290 to 100,000, and MHC is 290 to 600. The MOC is more preferably a combination of 290 to 50,000, the MHC is most preferably 300 to 600, and the MOC is most preferably a combination of 300 to 9000. A combination of 300 to 600 for MHC and 300 to 3600 for MOC is particularly preferable.
なお、各層の重量平均分子量は、その層内に含有される1分子中に複数個の重合性官能基を有する化合物が複数の構造の化合物からなる場合には、それら構成成分の質量割合を加重平均した分子量とする。 In addition, the weight average molecular weight of each layer weights the mass ratio of these components when the compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule contained in the layer is composed of a compound having a plurality of structures. Average molecular weight.
なお、前記オーバーコート層用塗布組成物に含有される1分子中に複数個の重合性官能基を有する化合物は、単独又は複数使用されてよい。前記重合性化合物が複数存在する場合、重合性化合物の重量平均分子量は、それらの質量加重平均で平均分子量を定義する。重合性化合物の分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒THF、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で算出することができる。 In addition, the compound which has a some polymerizable functional group in 1 molecule contained in the said coating composition for overcoat layers may be used individually or in multiple. When a plurality of the polymerizable compounds are present, the weight average molecular weight of the polymerizable compound defines the average molecular weight as a mass weighted average thereof. The molecular weight of the polymerizable compound is calculated in terms of polystyrene using a solvent THF and differential refractometer detection using a GPC analyzer using columns of TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, and TSKgel G2000HxL (both trade names manufactured by Tosoh Corporation). be able to.
1−2.無機微粒子
本発明のハードコート層及びオーバーコート層は、無機微粒子を含有することができる。本発明においては、必ずしも両層に微粒子を含有することは必須ではなく、目的により両層の無機粒子の種類及び含率を調節することができる。
1-2. Inorganic fine particles The hard coat layer and overcoat layer of the present invention may contain inorganic fine particles. In the present invention, it is not always necessary to contain fine particles in both layers, and the type and content of inorganic particles in both layers can be adjusted according to the purpose.
鉛筆硬度及びカール防止の観点からは、ハードコート層の無機微粒子含率がオーバーコート層の無機微粒子含率より大きい態様が好ましく。オーバーコート層に無機微粒子を含まない態様をとることも可能である。耐擦傷性改良の観点からは、オーバーコート層に無機微粒子を導入することが好ましい。 From the viewpoint of pencil hardness and curl prevention, an embodiment in which the inorganic fine particle content of the hard coat layer is larger than the inorganic fine particle content of the overcoat layer is preferable. It is also possible to take an embodiment in which the overcoat layer does not contain inorganic fine particles. From the viewpoint of improving the scratch resistance, it is preferable to introduce inorganic fine particles into the overcoat layer.
無機粒子としては、珪素、ジルコニウム、チタン、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモンのうちより選ばれる少なくとも一つ金属の酸化物、具体例としては、SiO2、ZrO2、TiO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、ITO等が挙げられる。その他BaSO4、CaCO3、タルクおよびカオリンなどが含まれる。また、これらが複合され形成された粒子も使用することができる。 As the inorganic particles, an oxide of at least one metal selected from silicon, zirconium, titanium, aluminum, indium, zinc, tin, and antimony, specific examples include SiO 2 , ZrO 2 , TiO 2 , Al 2 O. 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , Sb 2 O 3 , ITO and the like. In addition, BaSO 4 , CaCO 3 , talc and kaolin are included. In addition, particles formed by combining these can also be used.
本発明に使用する無機粒子の粒径は、分散媒体中でなるべく微細化されていることが好ましく、平均粒子径は1〜1000nmであることが好ましい。更に好ましくは5〜150nmであり、最も好ましくは10〜100nmである。無機粒子を100nm以下に微細化することで透明性を損なわないフィルムを形成できる。無機粒子の粒子径は、光散乱法や電子顕微鏡写真により測定できる。無機粒子の比表面積は、10〜400m2/gであることが好ましく、20〜200m2/gであることがさらに好ましく、30〜150m2/gであることが最も好ましい。 The particle size of the inorganic particles used in the present invention is preferably as fine as possible in the dispersion medium, and the average particle size is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 5-150 nm, Most preferably, it is 10-100 nm. A film that does not impair the transparency can be formed by refining the inorganic particles to 100 nm or less. The particle diameter of the inorganic particles can be measured by a light scattering method or an electron micrograph. The specific surface area of the inorganic particles is preferably from 10 to 400 m 2 / g, more preferably from 20 to 200 m 2 / g, and most preferably from 30 to 150 m 2 / g.
本発明において、カール改良の観点からは、無機粒子含率は1〜70%、好ましくは2〜50%、更に好ましくは5〜40%である。 In the present invention, from the viewpoint of curl improvement, the inorganic particle content is 1 to 70%, preferably 2 to 50%, more preferably 5 to 40%.
本発明の好ましい態様では、無機微粒子として、低屈折率粒子、導電性粒子又は高屈折粒子を用いることができる。以下それぞれについて説明する。 In a preferred embodiment of the present invention, low refractive index particles, conductive particles, or high refractive particles can be used as the inorganic fine particles. Each will be described below.
1−2−1.低屈折率無機微粒子
オーバーコート層には、表面の反射を低下させるため低屈折率の無機粒子を用いることが好ましい。低屈折率層の粒子としては、フッ化マグネシウムやシリカの微粒子が挙げられる。特に、屈折率、分散安定性、コストの点でシリカ微粒子が好ましい。
1-2-1. Low Refractive Index Inorganic Fine Particles In the overcoat layer, it is preferable to use low refractive index inorganic particles in order to reduce surface reflection. Examples of the particles of the low refractive index layer include magnesium fluoride and silica fine particles. In particular, silica fine particles are preferable in terms of refractive index, dispersion stability, and cost.
シリカ微粒子は、結晶質でも、アモルファスのいずれでも良く、また単分散粒子でも、所定の粒径を満たすならば凝集粒子でも構わない。形状は、球径が最も好ましいが、不定形であっても問題無い。 The silica fine particles may be either crystalline or amorphous, and may be monodispersed particles or aggregated particles as long as a predetermined particle size is satisfied. The shape is most preferably a spherical diameter, but there is no problem even if the shape is indefinite.
[表面又は内部に空孔を有する無機微粒子(シリカ粒子)]
屈折率をより低下させる目的のためには、粒子の表面及び又は内部に空孔を有する無機微粒子(好ましくはシリカ粒子)を用いることが好ましい。該空孔を有するシリカ粒子は、屈折率が1.10〜1.40が好ましく、更に好ましくは1.15〜1.35、最もに好ましくは1.17〜1.30である。ここでの屈折率は粒子全体として屈折率を表す。空孔を有するシリカの空隙率は、好ましくは10〜75%、更に好ましくは25〜70%、最も好ましくは35〜65%である。この範囲であれば、粒子自身の分散性、粒子自身の強度、塗膜の硬度が良好である。
[Inorganic fine particles (silica particles) having pores on the surface or inside]
For the purpose of further reducing the refractive index, it is preferable to use inorganic fine particles (preferably silica particles) having pores on and / or inside the particles. The silica particles having pores preferably have a refractive index of 1.10 to 1.40, more preferably 1.15 to 1.35, and most preferably 1.17 to 1.30. The refractive index here represents the refractive index of the entire particle. The porosity of the silica having pores is preferably 10 to 75%, more preferably 25 to 70%, and most preferably 35 to 65%. Within this range, the dispersibility of the particles themselves, the strength of the particles themselves, and the hardness of the coating film are good.
空孔を有するシリカの製造方法は、例えば特開2001−233611や特開2002−79616に記載されている。特にシェルの内部に空洞を有している粒子で、そのシェルの細孔が閉塞されている粒子が特に好ましい。なお、これらシリカ粒子の屈折率は特開2002−79616に記載の方法で算出することができる。本発明において空孔含有シリカの比表面積は、20〜300m2/gが好ましく、更に好ましくは30〜120m2/g、最も好ましくは40〜90m2/gである。表面積は窒素を用いBET法で求めることが出来る。 A method for producing silica having pores is described in, for example, JP-A-2001-233611 and JP-A-2002-79616. In particular, particles having cavities inside the shell and having fine pores in the shell are particularly preferred. The refractive index of these silica particles can be calculated by the method described in JP-A-2002-79616. The specific surface area of the pore-containing silica in the present invention is preferably from 20 to 300 m 2 / g, more preferably 30~120m 2 / g, most preferably 40~90m 2 / g. The surface area can be obtained by the BET method using nitrogen.
低屈折率の微粒子の平均粒径は、平均粒子径は1〜1000nmであることが好ましい。更に好ましくは5〜150nmであり、最も好ましくは10〜100nmである。平均粒子サイズの異なる粒子を併用することも好ましく、10nm〜40nmの粒子と40〜100nmの粒子を併用することが耐擦傷性の点で好ましい。低屈折率粒子の塗設量は、1mg/m2〜500mg/m2が好ましく、より好ましくは5mg/m2〜200mg/m2、更に好ましくは10mg/m2〜100mg/m2である。この範囲にすることで、耐擦傷性、カール、防汚性のバランスが良くなる。 The average particle diameter of the low refractive index fine particles is preferably 1 to 1000 nm. More preferably, it is 5-150 nm, Most preferably, it is 10-100 nm. It is also preferable to use particles having different average particle sizes in combination, and it is preferable from the viewpoint of scratch resistance to use particles of 10 nm to 40 nm and particles of 40 to 100 nm in combination. The coating amount of the low refractive index particles is preferably 1mg / m 2 ~500mg / m 2 , more preferably 5mg / m 2 ~200mg / m 2 , more preferably from 10mg / m 2 ~100mg / m 2 . By setting it within this range, the balance of scratch resistance, curling and antifouling properties is improved.
本発明において中空シリカの比表面積は、20〜300m2/gが好ましく、更に好ましくは30〜120m2/g、最も好ましくは40〜90m2/gである。表面積は窒素を用いBET法で求めることが出来る。 The specific surface area of the hollow silica in the present invention is preferably from 20 to 300 m 2 / g, more preferably 30~120m 2 / g, most preferably 40~90m 2 / g. The surface area can be obtained by the BET method using nitrogen.
1−2−2.導電性粒子
本発明のフィルムには導電性を付与するために、各種の導電性粒子が使用できる。
導電性粒子は、金属の酸化物または窒化物から形成することが好ましい。金属の酸化物または窒化物の例には、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛および窒化チタンが含まれる。酸化錫および酸化インジウムが特に好ましい。導電性無機粒子は、これらの金属の酸化物または窒化物を主成分とし、さらに他の元素を含むことができる。主成分とは、粒子を構成する成分の中で最も含有量(質量%)が多い成分を意味する。他の元素の例には、Ti、Zr、Sn、Sb、Cu、Fe、Mn、Pb、Cd、As、Cr、Hg、Zn、Al、Mg、Si、P、S、B、Nb、In、Vおよびハロゲン原子が含まれる。酸化錫および酸化インジウムの導電性を高めるために、Sb、P、B、Nb、In、Vおよびハロゲン原子を添加することが好ましい。Sbを含有する酸化錫(ATO)およびSnを含有する酸化インジウム(ITO)が特に好ましい。ATO中のSbの割合は、3〜20質量%であることが好ましい。ITO中のSnの割合は、5〜20質量%であることが好ましい。
1-2-2. Conductive Particles Various conductive particles can be used for imparting conductivity to the film of the present invention.
The conductive particles are preferably formed from a metal oxide or nitride. Examples of metal oxides or nitrides include tin oxide, indium oxide, zinc oxide and titanium nitride. Tin oxide and indium oxide are particularly preferred. The conductive inorganic particles are mainly composed of oxides or nitrides of these metals, and can further contain other elements. The main component means a component having the largest content (mass%) among the components constituting the particles. Examples of other elements include Ti, Zr, Sn, Sb, Cu, Fe, Mn, Pb, Cd, As, Cr, Hg, Zn, Al, Mg, Si, P, S, B, Nb, In, V and halogen atoms are included. In order to increase the conductivity of tin oxide and indium oxide, it is preferable to add Sb, P, B, Nb, In, V and a halogen atom. Particularly preferred are tin oxide containing Sb (ATO) and indium oxide containing Sn (ITO). The ratio of Sb in ATO is preferably 3 to 20% by mass. The ratio of Sn in ITO is preferably 5 to 20% by mass.
導電性無機粒子の一次粒子の平均粒子径は、1〜150nmであることが好ましく、5〜100nmであることがさらに好ましく、5〜70nmであることが最も好ましい。形成される帯電防止層中の導電性無機粒子の平均粒子径は、1〜200nmであり、5〜150nmであることが好ましく、10〜100nmであることがさらに好ましく、10〜80nmであることが最も好ましい。導電性無機粒子の平均粒子径は、粒子の質量を重みとした平均径であり、光散乱法や電子顕微鏡写真により測定できる。
導電性無機粒子の比表面積は、10〜400m2/gであることが好ましく、20〜200m2/gであることがより好ましく、30〜150m2/gであることがさらに好ましい。
The average particle diameter of the primary particles of the conductive inorganic particles is preferably 1 to 150 nm, more preferably 5 to 100 nm, and most preferably 5 to 70 nm. The average particle diameter of the conductive inorganic particles in the antistatic layer to be formed is 1 to 200 nm, preferably 5 to 150 nm, more preferably 10 to 100 nm, and more preferably 10 to 80 nm. Most preferred. The average particle diameter of the conductive inorganic particles is an average diameter weighted by the mass of the particles and can be measured by a light scattering method or an electron micrograph.
The specific surface area of the conductive inorganic particles is preferably from 10 to 400 m 2 / g, more preferably 20 to 200 m 2 / g, further preferably 30 to 150 m 2 / g.
<粒子内部が多孔質または中空である導電性粒子>
本発明において用いることのできる導電性粒子のなかでも、空隙を導入することで屈折率を低下させた粒子内部が多孔質または中空である導電性粒子について説明する。発明の導電性微粒子は、粒子内部が多孔質または中空であってかつ導電性を有する微粒子である限り、如何なる組成や構造の微粒子であってもよい。本発明の好ましい導電性微粒子は、高気孔率(高空隙率)の微粒子を核としてその外側に導電性物質のシェル層を設けたコア/シェル型複合微粒子と、酸、アルカリ又は有機溶剤可溶の微粒子を核としてその外側に導電性物質のシェル層を設けて複合微粒子を形成させた後、酸、アルカリ又は有機溶剤の処理を行なって核粒子を除去して内部空孔を形成させた内部空孔型中空微粒子とが挙げられる。
いずれにおいても、核粒子は導電性であっても、非導電性であってもかまわない。
<Conductive particles whose inside is porous or hollow>
Among the conductive particles that can be used in the present invention, the conductive particles in which the inside of the particles whose refractive index is lowered by introducing voids are porous or hollow will be described. The conductive fine particles of the invention may be fine particles having any composition and structure as long as the inside of the particles is porous or hollow and has conductivity. Preferred conductive fine particles of the present invention are core / shell type composite fine particles having a high porosity (high porosity) fine particle as a core and a shell layer of a conductive material provided on the outside thereof, and soluble in acids, alkalis or organic solvents. After forming a composite fine particle by providing a shell layer of a conductive material on the outside of the fine particle as a core and then treating with acid, alkali or organic solvent, the core particle is removed to form an internal void. And void-type hollow fine particles.
In any case, the core particle may be conductive or non-conductive.
前者、すなわちコア/シェル型複合微粒子の場合、核粒子としては、高気孔率微粒子でかつシェル付け可能である限り種類を問わないが、好ましい核粒子はシリカゲル、合成又は天然ゼオライト、カーボンブラック、フラーレン、多孔酸化チタンを挙げることができる。特にシリカゲルが好ましい。
後者、すなわち内部空包型中空微粒子の場合、製造過程に用いる核粒子としては、酸、アルカリ又は有機溶剤の処理によってシェル層を通して溶解・流失可能である限り種類を問わないが、好ましい核粒子は周期律表の2A,2B,3A及び5B族元素から選ばれる金属の金属酸化物微粒子であり、中でもZnO、Y2O3、Sb2O5微粒子が好ましい。
In the case of the former, that is, the core / shell type composite fine particle, the core particle is not limited as long as it is a high-porosity fine particle and can be shelled. And porous titanium oxide. Silica gel is particularly preferable.
In the case of the latter, that is, in the case of internal enveloping hollow fine particles, the core particles used in the production process are not limited as long as they can be dissolved and washed away through the shell layer by treatment with an acid, alkali or organic solvent, but preferred core particles are Metal oxide fine particles of a metal selected from 2A, 2B, 3A and 5B group elements of the periodic table, and among them, ZnO, Y 2 O 3 and Sb 2 O 5 fine particles are preferable.
コア/シェル型複合微粒子の場合、シェル付けの方法としては、金属アルコキシドを用いるゾルゲル変換法、カップリング剤又はその加水分解物を介する金属超微粒子付加法、導電性物質のドーピング法などを挙げることができる。
例えば、特開平7−133105号や特開2001−233611号に記載の方法で製造したSiO2粒子表面にこれらの金属のアルコキシドなどを用いてゾルゲル法により上記無機微粒子を直接形成してもよい。
また、内部空包型中空微粒子の場合、核粒子とシェル物質の組合せとしては、ZnO、Y2O3、Sb2O5などの微粒子の表面をATO、ITO、SnO2などの超微粒子もしくはこれらの薄膜で被覆したのち、内部の微粒子を酸又はアルカリ水溶液で溶出させることにより中空の導電性無機微粒子を形成する方法を用いることができる。シリカ粒子の表面を酸化アンチモンで被覆した粒子については、特開2005−119909号公報に記載されている。
一方、Au、Ag、Cu、Sn、Al、Ni、Fe、Rhなどの金属やAl−Cu、Cu−Niなどの合金は、着色しているものの1.7以下の比較的低い屈折率を有し、かつ高い導電性を示すことが知られている。したがってこれらの金属(合金)超微粒子を導電性微粒子のシェルとして少量用いることでも実質的に高い透明性を有し、かつ低い屈折率の導電性微粒子が形成できる。
In the case of core / shell type composite fine particles, examples of the shell attaching method include a sol-gel conversion method using a metal alkoxide, a metal ultrafine particle addition method via a coupling agent or a hydrolyzate thereof, and a conductive material doping method. Can do.
For example, the inorganic fine particles may be directly formed on the surface of SiO 2 particles produced by the methods described in JP-A-7-133105 and JP-A-2001-233611 using an alkoxide of these metals or the like by a sol-gel method.
Further, in the case of the inner void type hollow fine particles, as a combination of the core particles and the shell material, the surface of the fine particles such as ZnO, Y 2 O 3 , Sb 2 O 5 is made ultra fine particles such as ATO, ITO, SnO 2 or these A method of forming hollow conductive inorganic fine particles by eluting the fine particles inside with an acid or alkaline aqueous solution after coating with the above thin film can be used. The particle | grains which coat | covered the surface of the silica particle with the antimony oxide are described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-119909.
On the other hand, metals such as Au, Ag, Cu, Sn, Al, Ni, Fe, and Rh and alloys such as Al—Cu and Cu—Ni are colored, but have a relatively low refractive index of 1.7 or less. In addition, it is known to exhibit high conductivity. Therefore, even when these metal (alloy) ultrafine particles are used in a small amount as a shell of conductive fine particles, conductive fine particles having substantially high transparency and a low refractive index can be formed.
本発明の中空の導電性微粒子の好ましい形態であるカップリング剤によるシェル付けによるコア/シェル型複合微粒子について説明する。 The core / shell type composite fine particles by shelling with a coupling agent, which is a preferred form of the hollow conductive fine particles of the present invention, will be described.
導電性微粒子は、平均粒子径が2〜100nmである半導体微粒子又は絶縁体微粒子を核粒子としてその表面に、少なくとも1種のカップリング剤もしくはその加水分解物を介して、平均粒子径1〜20nmの金属超微粒子フィラーを結合させた複合微粒子である。本発明においては上記半導体微粒子又は絶縁体微粒子の核粒子は透明でかつ屈折率1.70以下の化合物が望ましい。かかる化合物としてはAl2O3、SiO2などが挙げられる。カップリング剤は、分子中に反応基を2つ以上有し、その中の少なくとも一つが半導体又は絶縁体微粒子と結合し、残りの少なくとも一つが金属超微粒子と結合することにより、半導体又は絶縁体微粒子と金属超微粒子との橋かけを行なうものである。カップリング剤はその加水分解物が半導体又は絶縁体微粒子と金属超微粒子との橋かけを行なうものであってもよい。 The conductive fine particles have an average particle size of 1 to 20 nm on the surface of at least one coupling agent or a hydrolyzate thereof, with semiconductor fine particles or insulator fine particles having an average particle size of 2 to 100 nm as core particles. Composite fine particles obtained by bonding a metallic ultrafine particle filler. In the present invention, the core particle of the semiconductor fine particle or insulator fine particle is preferably a transparent compound having a refractive index of 1.70 or less. Examples of such compounds include Al 2 O 3 and SiO 2 . The coupling agent has two or more reactive groups in the molecule, and at least one of them is bonded to the semiconductor or insulator fine particles, and at least one of the remaining is bonded to the metal ultrafine particles, whereby the semiconductor or insulator is bonded. It is a bridge between fine particles and ultrafine metal particles. The coupling agent may be one in which the hydrolyzate crosslinks the semiconductor or insulating fine particles and the metal ultrafine particles.
好ましいカップリング剤は下記一般式[I]で表わせる化合物である。
一般式[I]: M―(R)n
一般式[I]において、MはSi又はAlを表わし、nはMの原子価に相当する整数を表す。Rは有機性基を表し、n個のRは同じでも異なっていてもよく、n個のRのうち少なくとも2つは半導体微粒子、絶縁体微粒子又は金属超微粒子と反応性を有する基である。
A preferred coupling agent is a compound represented by the following general formula [I].
Formula [I]: M- (R) n
In the general formula [I], M represents Si or Al, and n represents an integer corresponding to the valence of M. R represents an organic group, and the n Rs may be the same or different, and at least two of the n Rs are groups reactive with semiconductor fine particles, insulator fine particles, or metal ultrafine particles.
Rで表わされる有機性基のうち、半導体微粒子、絶縁体微粒子又は金属超微粒子と反応性を有する基としては、例えば、(1)ビニル基、アリルオキシ基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、イソシアナト基、ホルミル基、エポキシ基、スチリル基、ウレイド基、ハロゲンなどの反応性基、又はこれらを末端に有するアルキル基、(2)末端に−SH、−CN、−NH2、−SO2OH、−SOOH、−OPO(OH)2、−COOHなどの吸着性の基を有するアルキル基、(3)メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、n−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基などアルコキシ基、及び(4)フェノキシ基が挙げられる。これらのアルキル基、アルコキシ基及びフェノキシ基としては、炭素数が8以下のものが望ましい。また、これらのアルキル基、アルコキシ基及びフェノキシ基はさらに置換基を有していてもよい。Rで表わされる残りの有機性基としては任意のものでよいが、好ましくは炭素数が8以下のものである。 Among the organic groups represented by R, examples of the group having reactivity with semiconductor fine particles, insulator fine particles or metal ultrafine particles include (1) vinyl group, allyloxy group, acryloxy group, methacryloxy group, isocyanato group, formyl. group, an epoxy group, a styryl group, a ureido group, a reactive group such as a halogen, or an alkyl group having them end, (2) -SH terminated, -CN, -NH 2, -SO 2 OH, -SOOH, An alkyl group having an adsorptive group such as —OPO (OH) 2 or —COOH; (3) an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, an isopropoxy group, an n-propoxy group, a t-butoxy group, or an n-butoxy group. And (4) a phenoxy group. As these alkyl group, alkoxy group and phenoxy group, those having 8 or less carbon atoms are desirable. Further, these alkyl group, alkoxy group and phenoxy group may further have a substituent. The remaining organic group represented by R may be any group, but preferably has 8 or less carbon atoms.
以下に、カップリング剤の具体例を列挙するがこれらに限定されるものではない。
N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノフェノキシジメチルビニルシラン、アミノフェニルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、ビス(トリメトキシシリルプロピル)アミン、(p−クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)トリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、(3−グリシドキシプロピル)−3−メルカプトプロピルジメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、テトラエトキシシラン、アミノフェニルアルミニウムジメトキシド、アルミニウムイソプロポキシドなど。
Specific examples of the coupling agent are listed below, but are not limited thereto.
N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminophenoxydimethylvinylsilane, aminophenyltrimethoxysilane, 3-amino Propyltriethoxysilane, bis (trimethoxysilylpropyl) amine, (p-chloromethyl) phenyltrimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, (3-glycid Xylpropyl) -3-mercaptopropyldimethoxysilane, vinyltrichlorosilane, tetraethoxysilane, aminophenylaluminum dimethoxide, aluminum isopropoxide and the like.
金属超微粒子は、20℃における比抵抗が20μΩ・cm以下(好ましくは10μΩ・cm以下、より好ましくは6μΩ・cm以下)である金属または合金(複合金属)からなるものであることが好ましい。一般的に、金属または合金の物性値は、バルクと粒子とでは異なることが知られているが、前記比抵抗の範囲は、金属または合金のバルクの値をいう。したがって、かかる物性値は「化学便覧(日本化学会編)」、「分析化学便覧(日本分析化学会編)」などの文献に記載されている。 The ultrafine metal particles are preferably made of a metal or alloy (composite metal) having a specific resistance at 20 ° C. of 20 μΩ · cm or less (preferably 10 μΩ · cm or less, more preferably 6 μΩ · cm or less). Generally, it is known that the physical property value of a metal or an alloy is different between the bulk and the particle, but the range of the specific resistance refers to the bulk value of the metal or the alloy. Therefore, such physical property values are described in documents such as “Chemical Handbook (Edited by the Chemical Society of Japan)”, “Analytical Chemical Handbook (Edited by the Chemical Society of Japan)”, and the like.
上記条件を満足する金属としては、Au、Ag、Cu、Zn、Cd、Al、In、Tl、Sn、Co、Ni、Fe、Pd、Ir、Mo、Pt、Ru、Rh、Wなどが挙げられる。これらの中でもAu、Ag、Cu、Pt、Pd、Ni、RuおよびSnが比抵抗が小さくかつ酸化されにくいので好ましい。前記金属超微粒子が合金からなる場合、Au、Ag、Cu、Pt、Pd、Ni、RuおよびSnの少なくとも1種含有する合金を用いるのが好ましい。かかる合金としては、Cu−Zn、Cu−Sn、Al−Cu、Cu−Sn−P、Cu−Ni、Au−Ag−Cu、Au−Zn、Au−Ni、Ag−Cu−Zn、Ag−Cu−Zn−Sn、Sn−Pb、Ag−In、Cu−Ag−Ni、Ag−Pdなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金中の各金属の組成比については特に制限はなく、種々選択できる。また、金属および合金は不純物元素を含んでいてもよいが、その量は1%未満であるのが好ましい。不純物元素としては、Cr、Sb、Bi、Rhなどの金属、また金属以外にも、P、B、C、N、Sなどの非金属、Na、Kなどのアルカリ金属、およびMg、Caなどのアルカリ土類金属が挙げられる。これらの不純物元素は、1種もしくは2種以上含有されていてもよい。 Examples of the metal that satisfies the above conditions include Au, Ag, Cu, Zn, Cd, Al, In, Tl, Sn, Co, Ni, Fe, Pd, Ir, Mo, Pt, Ru, Rh, and W. . Among these, Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Ru, and Sn are preferable because of their low specific resistance and resistance to oxidation. When the ultrafine metal particles are made of an alloy, it is preferable to use an alloy containing at least one of Au, Ag, Cu, Pt, Pd, Ni, Ru, and Sn. Such alloys include Cu-Zn, Cu-Sn, Al-Cu, Cu-Sn-P, Cu-Ni, Au-Ag-Cu, Au-Zn, Au-Ni, Ag-Cu-Zn, Ag-Cu. -Zn-Sn, Sn-Pb, Ag-In, Cu-Ag-Ni, Ag-Pd and the like can be mentioned, but are not limited thereto. There is no restriction | limiting in particular about the composition ratio of each metal in an alloy, It can select variously. The metal and alloy may contain an impurity element, but the amount is preferably less than 1%. Examples of the impurity element include metals such as Cr, Sb, Bi, and Rh, and non-metals such as P, B, C, N, and S, alkali metals such as Na and K, and Mg and Ca. Examples include alkaline earth metals. One or more of these impurity elements may be contained.
コア/シェル型複合微粒子は、核粒子の質量当たり、金属超微粒子が少なくとも1/10倍質量結合していることが好ましく、1/5倍質量結合していることがさらに好ましい。
本発明において導電性微粒子は、屈折率が1.20〜2.00であることが好ましく、1.30〜1.80であることがさらに好ましく、1.30〜1.70であることが特に好ましく、1.35〜1.65であることが最も好ましい。
導電性微粒子の粉体抵抗は低いほどよく、好ましくは1×105Ω・cm以下、より好ましくは1×104Ω・cm以下、さらに好ましくは1×103Ω・cm以下、特に好ましくは1×102Ω・cm以下である。粉体抵抗は、例えば試料粉体を9.8MPa(100kg/cm2)の圧力で成形して、圧粉体とし、その直流抵抗を測定して求めることができる。例えば、特開平6−92636に記載されている。
導電性微粒子の一次粒子の平均粒子径は可視光波長領域以下(すなわち400nm以下)であることが必要であるが、1〜200nmであることが好ましく、より好ましくは1〜100nm、さらに好ましくは1〜80nmである。粒子が内部空包型粒子の場合、粒子の外殻を形成するシエル部の厚みは、1〜100nmが好ましく、より好ましくは1〜50nm、最も好ましくは1〜20nmである。導電性微粒子の形状は、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、棒状、不定形状又はそれらの混合形状のいずれであってもよい。ここでいう平均粒子径は、それぞれの微粒子の最大径の平均値で表し、例えば紡錘状などの場合、各微粒子の長軸径の平均値を平均粒子径とする。導電性微粒子の粒子径は、電子顕微鏡写真により少なくとも1000個の粒子について測定した平均粒子径によって定義される。
In the core / shell type composite fine particles, it is preferable that the ultrafine metal particles are bonded at least 1/10 times the mass and more preferably 1/5 times the mass bonded per mass of the core particles.
In the present invention, the conductive fine particles preferably have a refractive index of 1.20 to 2.00, more preferably 1.30 to 1.80, and particularly preferably 1.30 to 1.70. Preferably, it is 1.35 to 1.65.
The powder resistance of the conductive fine particles is preferably as low as possible, preferably 1 × 10 5 Ω · cm or less, more preferably 1 × 10 4 Ω · cm or less, further preferably 1 × 10 3 Ω · cm or less, particularly preferably. 1 × 10 2 Ω · cm or less. The powder resistance can be obtained, for example, by molding a sample powder at a pressure of 9.8 MPa (100 kg / cm 2 ) to form a green compact, and measuring the direct current resistance. For example, it is described in JP-A-6-92636.
The average particle diameter of the primary particles of the conductive fine particles is required to be not more than the visible light wavelength region (that is, not more than 400 nm), preferably 1 to 200 nm, more preferably 1 to 100 nm, and still more preferably 1. ~ 80 nm. In the case where the particles are internally enveloping particles, the thickness of the shell part forming the outer shell of the particles is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm, and most preferably 1 to 20 nm. The shape of the conductive fine particles may be any of a rice granular shape, a spherical shape, a cubic shape, a spindle shape, a rod shape, an indefinite shape, or a mixed shape thereof. The average particle diameter here is represented by the average value of the maximum diameters of the respective fine particles. For example, in the case of a spindle shape, the average value of the major axis diameters of the respective fine particles is defined as the average particle diameter. The particle diameter of the conductive fine particles is defined by an average particle diameter measured for at least 1000 particles by an electron micrograph.
1−2−3.高屈折率粒子
ハードコート層又はオーバーコート層の屈折率を調節するため、及び硬化収縮を低減するために、チタン、ジルコニウム、インジウム、亜鉛、錫、アンチモン、のうちより選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物を含有することができる。該高屈折微粒子の平均粒子径は1〜150nmであることが好ましい。更に好ましくは1〜100nmであり、最も好ましくは2〜60nmである。
1-2-3. High refractive index particles At least one metal selected from titanium, zirconium, indium, zinc, tin, and antimony to adjust the refractive index of the hard coat layer or overcoat layer and to reduce cure shrinkage The oxide can be contained. The average particle size of the highly refractive fine particles is preferably 1 to 150 nm. More preferably, it is 1-100 nm, Most preferably, it is 2-60 nm.
高屈折率な無機フィラーの具体例としては、TiO2、ZrO2、Al2O3、In2O3、ZnO、SnO2、Sb2O3、ITO、等が挙げられる。TiO2及びZrO2が高屈折率化の点で特に好ましい。 Specific examples of the high refractive index inorganic filler include TiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , In 2 O 3 , ZnO, SnO 2 , Sb 2 O 3 , ITO, and the like. TiO 2 and ZrO 2 are particularly preferable in terms of increasing the refractive index.
TiO2を主成分とする粒子の結晶構造は、ルチル、ルチル/アナターゼの混晶、アナターゼ、アモルファス構造が主成分であることが好ましく、特にルチル構造が主成分であることが好ましい。 The crystal structure of the particles containing TiO 2 as a main component is preferably a rutile, rutile / anatase mixed crystal, anatase, or amorphous structure, and particularly preferably a rutile structure.
TiO2を主成分とする粒子に、Co(コバルト)、Al(アルミニウム)及びZr(ジルコニウム)から選ばれる少なくとも1つの元素を含有することで、TiO2が有する光触媒活性を抑えることができ、本発明のフィルムの耐候性を改良することができる。
特に、好ましい元素はCo(コバルト)である。また2種類以上を併用することも好ましい。
本発明のTiO2を主成分とする無機粒子は、表面処理により特開2001−166104号公報記載のごとく、コア/シェル構造を有していても良い。
By containing at least one element selected from Co (cobalt), Al (aluminum), and Zr (zirconium) in particles containing TiO 2 as a main component, the photocatalytic activity of TiO 2 can be suppressed. The weather resistance of the inventive film can be improved.
A particularly preferable element is Co (cobalt). It is also preferable to use two or more types in combination.
The inorganic particles mainly composed of TiO 2 of the present invention may have a core / shell structure by surface treatment as described in JP-A No. 2001-166104.
1−2−4.無機粒子の表面処理
本発明で使用する無機粒子は、分散液中あるいは塗布液中で、分散安定化を図るために、あるいはバインダー成分との親和性、結合性を高めるために、プラズマ放電処理やコロナ放電処理のような物理的表面処理、界面活性剤やカップリング剤等による化学的表面処理がなされていても良い。
1-2-4. Surface Treatment of Inorganic Particles Inorganic particles used in the present invention may be subjected to plasma discharge treatment or the like in order to stabilize dispersion in a dispersion or coating solution, or to increase affinity and binding properties with a binder component. A physical surface treatment such as a corona discharge treatment, or a chemical surface treatment with a surfactant or a coupling agent may be performed.
表面処理は、無機化合物または有機化合物の表面処理剤を用いて実施することができる。表面処理に用いる無機化合物の例には、コバルトを含有する無機化合物(CoO2,Co2O3,Co3O4など)、アルミニウムを含有する無機化合物(Al2O3,Al(OH)3など)、ジルコニウムを含有する無機化合物(ZrO2,Zr(OH)4など)、ケイ素を含有する無機化合物(SiO2など)、鉄を含有する無機化合物(Fe2O3など)などが含まれる。
コバルトを含有する無機化合物、アルミニウムを含有する無機化合物、ジルコニウムを含有する無機化合物が特に好ましく、コバルトを含有する無機化合物、Al(OH)3、Zr(OH)4が最も好ましい。
表面処理に用いる有機化合物の例には、ポリオール、アルカノールアミン、ステアリン酸、シランカップリング剤およびチタネートカップリング剤が含まれる。シランカップリング剤が最も好ましい。特にシランカップリング剤(オルガノシラン化合物)、その部分加水分解物、およびその縮合物の少なくとも一種で表面処理されていることが好ましい。
The surface treatment can be performed using a surface treatment agent of an inorganic compound or an organic compound. Examples of inorganic compounds used for the surface treatment include inorganic compounds containing cobalt (CoO 2 , Co 2 O 3 , Co 3 O 4, etc.) and inorganic compounds containing aluminum (Al 2 O 3 , Al (OH) 3 Etc.), zirconium-containing inorganic compounds (such as ZrO 2 and Zr (OH) 4 ), silicon-containing inorganic compounds (such as SiO 2 ), and iron-containing inorganic compounds (such as Fe 2 O 3 ). .
An inorganic compound containing cobalt, an inorganic compound containing aluminum, and an inorganic compound containing zirconium are particularly preferable, and an inorganic compound containing cobalt, Al (OH) 3 , and Zr (OH) 4 are most preferable.
Examples of organic compounds used for the surface treatment include polyols, alkanolamines, stearic acid, silane coupling agents, and titanate coupling agents. Silane coupling agents are most preferred. In particular, the surface treatment is preferably performed with at least one of a silane coupling agent (organosilane compound), a partial hydrolyzate thereof, and a condensate thereof.
チタネートカップリング剤としては、例えば、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などの金属アルコキシド、プレンアクト(KR−TTS、KR−46B、KR−55、KR−41Bなど;味の素(株)製)などが挙げられる。
表面処理に用いる有機化合物の例には、ポリオール、アルカノールアミン、その他アニオン性基を有する有機化合物などが好ましく、特に好ましいのは、カルボキシル基、スルホン酸基、又は、リン酸基を有する有機化合物である。ステアリン酸、ラウリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などが好ましく用いることができる。
表面処理に用いる有機化合物は、さらに、架橋又は重合性官能基を有することが好ましい。架橋、又は、重合性官能基としては、ラジカル種による付加反応・重合反応が可能なエチレン性不飽和基(例えば(メタ)アクリル基、アリル基、スチリル基、ビニルオキシ基等)、カチオン重合性基(エポキシ基、オキセタニル(oxetanyl)基、ビニルオキシ基等)、重縮合反応性基(加水分解性シリル基等、N−メチロール基)等が挙げられ、好ましくはエチレン性不飽和基を有する基である。
Examples of titanate coupling agents include metal alkoxides such as tetramethoxy titanium, tetraethoxy titanium, tetraisopropoxy titanium, and preneact (KR-TTS, KR-46B, KR-55, KR-41B, etc .; manufactured by Ajinomoto Co., Inc.) ) And the like.
Examples of the organic compound used for the surface treatment include polyols, alkanolamines, and other organic compounds having an anionic group, and particularly preferable are organic compounds having a carboxyl group, a sulfonic acid group, or a phosphoric acid group. is there. Stearic acid, lauric acid, oleic acid, linoleic acid, linolenic acid and the like can be preferably used.
The organic compound used for the surface treatment preferably further has a crosslinked or polymerizable functional group. Crosslinkable or polymerizable functional groups include ethylenically unsaturated groups (for example, (meth) acrylic groups, allyl groups, styryl groups, vinyloxy groups, etc.) that can undergo addition reactions and polymerization reactions with radical species, cationic polymerizable groups (Epoxy group, oxetanyl group, vinyloxy group, etc.), polycondensation reactive group (hydrolyzable silyl group, N-methylol group, etc.) and the like, preferably a group having an ethylenically unsaturated group. .
これらの表面処理は、2種類以上を併用することもでき、アルミニウムを含有する無機化合物とジルコニウムを含有する無機化合物を併用することが、特に好ましい。 Two or more kinds of these surface treatments can be used in combination, and it is particularly preferable to use an inorganic compound containing aluminum and an inorganic compound containing zirconium.
無機粒子がシリカである場合、カップリング剤の使用が特に好ましい。カップリング剤としては、アルコキシメタル化合物(例、チタンカップリング剤、シランカップリング剤)が好ましく用いられる。なかでも、シランカップリング処理が特に有効である。
上記カップリング剤は、低屈折率層の無機フィラーの表面処理剤として該層塗布液調製以前にあらかじめ表面処理を施すために用いられるが、該層塗布液調製時にさらに添加剤として添加して該層に含有させることが好ましい。
シリカ微粒子は、表面処理前に、媒体中に予め分散されていることが、表面処理の負荷軽減のために好ましい。
本発明に好ましく用いることのできる表面処理剤および表面処理用の触媒の具体的化合物は、例えば、WO2004/017105号に記載のオルガノシラン化合物および触媒を挙げることができる。
When the inorganic particles are silica, the use of a coupling agent is particularly preferred. As the coupling agent, an alkoxy metal compound (eg, titanium coupling agent, silane coupling agent) is preferably used. Of these, silane coupling treatment is particularly effective.
The above-mentioned coupling agent is used as a surface treatment agent for the inorganic filler of the low refractive index layer in advance for surface treatment prior to the preparation of the layer coating solution. It is preferable to make it contain in a layer.
The silica fine particles are preferably dispersed in the medium in advance before the surface treatment in order to reduce the load of the surface treatment.
Specific examples of the surface treatment agent and the surface treatment catalyst that can be preferably used in the present invention include organosilane compounds and catalysts described in WO 2004/017105.
1−3.オルガノシラン化合物
本発明のフィルムを構成する層のうちの少なくとも1層は、その層を形成する塗布液中に、オルガノシラン化合物及び/又はその加水分解物及び/又はその部分縮合物の少なくとも一種の成分、いわゆるゾル成分(以降このように称する場合もある)を含有することが耐擦傷性の点で好ましい。
1-3. Organosilane compound At least one of the layers constituting the film of the present invention contains at least one of an organosilane compound and / or a hydrolyzate thereof and / or a partial condensate thereof in the coating solution forming the layer. It is preferable in terms of scratch resistance to contain a component, a so-called sol component (hereinafter sometimes referred to as such).
オルガノシラン化合物は、下記一般式1で表されるものが好ましい。
一般式1:(R1)m−Si(X)4−m
上記一般式1において、R1は置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基を表す。アルキル基としては、炭素数1〜30のアルキル基か好ましく、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは1〜6のものである。アルキル基の具体例として、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ヘキシル、デシル、ヘキサデシル等が挙げられる。アリール基としてはフェニル、ナフチル等が挙げられ、好ましくはフェニル基である。
The organosilane compound is preferably one represented by the following general formula 1.
General formula 1: (R < 1 >) m- Si (X) 4-m
In the general formula 1, R 1 represents a substituted or unsubstituted alkyl group or a substituted or unsubstituted aryl group. As an alkyl group, a C1-C30 alkyl group is preferable, More preferably, it is C1-C16, Most preferably, it is a C1-C6 thing. Specific examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, hexyl, decyl, hexadecyl and the like. Examples of the aryl group include phenyl and naphthyl, and a phenyl group is preferable.
Xは、水酸基または加水分解可能な基を表し、例えばアルコキシ基(炭素数1〜5のアルコキシ基が好ましい。例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられる)、ハロゲン原子(例えばCl、Br、I等)、及びR2COO(R2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。例えばCH3COO、C2H5COO等が挙げられる)で表される基が挙げられ、好ましくはアルコキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基またはエトキシ基である。 X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group, for example, an alkoxy group (preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, such as a methoxy group or an ethoxy group), a halogen atom (for example, Cl, Br, I or the like). ) And R 2 COO (R 2 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Examples include CH 3 COO, C 2 H 5 COO, etc.), preferably An alkoxy group, particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
mは1〜3の整数を表し、好ましくは1〜2である。 m represents an integer of 1 to 3, and preferably 1 or 2.
Xが複数存在するとき、複数のXはそれぞれ同じであっても異なっていても良い。 When there are a plurality of Xs, the plurality of Xs may be the same or different.
R1に含まれる置換基としては特に制限はないが、ハロゲン原子(フッ素、塩素、臭素等)、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基(メチル、エチル、i−プロピル、プロピル、t−ブチル等)、アリール基(フェニル、ナフチル等)、芳香族ヘテロ環基(フリル、ピラゾリル、ピリジル等)、アルコキシ基(メトキシ、エトキシ、i−プロポキシ、ヘキシルオキシ等)、アリールオキシ(フェノキシ等)、アルキルチオ基(メチルチオ、エチルチオ等)、アリールチオ基(フェニルチオ等)、アルケニル基(ビニル、1−プロペニル等)、アシルオキシ基(アセトキシ、アクリロイルオキシ、メタクリロイルオキシ等)、アルコキシカルボニル基(メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(フェノキシカルボニル等)、カルバモイル基(カルバモイル、N−メチルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル、N−メチル−N−オクチルカルバモイル等)、アシルアミノ基(アセチルアミノ、ベンゾイルアミノ、アクリルアミノ、メタクリルアミノ等)等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。
R1は置換アルキル基もしくは置換アリール基であることが好ましい。中でも、下記一般式2で表されるビニル重合性の置換基を有するオルガノシラン化合物が好ましい。
一般式2
The substituent contained in R 1 is not particularly limited, but a halogen atom (fluorine, chlorine, bromine, etc.), hydroxyl group, mercapto group, carboxyl group, epoxy group, alkyl group (methyl, ethyl, i-propyl, propyl, t-butyl etc.), aryl groups (phenyl, naphthyl etc.), aromatic heterocyclic groups (furyl, pyrazolyl, pyridyl etc.), alkoxy groups (methoxy, ethoxy, i-propoxy, hexyloxy etc.), aryloxy (phenoxy etc.) ), Alkylthio groups (methylthio, ethylthio, etc.), arylthio groups (phenylthio, etc.), alkenyl groups (vinyl, 1-propenyl, etc.), acyloxy groups (acetoxy, acryloyloxy, methacryloyloxy, etc.), alkoxycarbonyl groups (methoxycarbonyl, ethoxy) Carbonyl, etc.), aryloxy Carbonyl groups (such as phenoxycarbonyl), carbamoyl groups (such as carbamoyl, N-methylcarbamoyl, N, N-dimethylcarbamoyl, N-methyl-N-octylcarbamoyl), acylamino groups (acetylamino, benzoylamino, acrylicamino, methacrylamino) Etc.), and these substituents may be further substituted.
R 1 is preferably a substituted alkyl group or a substituted aryl group. Among these, an organosilane compound having a vinyl polymerizable substituent represented by the following general formula 2 is preferable.
General formula 2
上記一般式2において、R2は水素原子、メチル基、メトキシ基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子、または塩素原子を表す。アルコキシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基などが挙げられる。水素原子、メチル基、メトキシ基、メトキシカルボニル基、シアノ基、フッ素原子、および塩素原子が好ましく、水素原子、メチル基、メトキシカルボニル基、フッ素原子、および塩素原子が更に好ましく、水素原子およびメチル基が特に好ましい。
Yは単結合もしくは*−COO−**、*−CONH−**または*−O−**を表し、単結合、*−COO−**および*−CONH−**が好ましく、単結合および*−COO−**が更に好ましく、*−COO−**が特に好ましい。*は=C(R2)−に結合する位置を、**はLに結合する位置を表す。
In the above general formula 2, R 2 represents a hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, an alkoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom, or a chlorine atom. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group. A hydrogen atom, a methyl group, a methoxy group, a methoxycarbonyl group, a cyano group, a fluorine atom and a chlorine atom are preferred, a hydrogen atom, a methyl group, a methoxycarbonyl group, a fluorine atom and a chlorine atom are more preferred, and a hydrogen atom and a methyl group Is particularly preferred.
Y represents a single bond or * -COO-**, * -CONH-** or * -O-**, preferably a single bond, * -COO-** or * -CONH-**, * -COO-** is more preferable, and * -COO-** is particularly preferable. * Represents a position bonded to ═C (R 2 ) —, and ** represents a position bonded to L.
Lは2価の連結鎖を表す。具体的には、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基(例えば、エーテル、エステル、アミドなど)を有する置換もしくは無置換のアルキレン基、内部に連結基を有する置換もしくは無置換のアリーレン基が挙げられ、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアリーレン基、内部に連結基を有するアルキレン基が好ましく、無置換のアルキレン基、無置換のアリーレン基、内部にエーテルあるいはエステル連結基を有するアルキレン基が更に好ましく、無置換のアルキレン基、内部にエーテルあるいはエステル連結基を有するアルキレン基が特に好ましい。置換基は、ハロゲン、水酸基、メルカプト基、カルボキシル基、エポキシ基、アルキル基、アリール基等が挙げられ、これら置換基は更に置換されていても良い。 L represents a divalent linking chain. Specifically, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted alkylene group having a linking group (for example, ether, ester, amide, etc.) inside, and a linking group inside. A substituted or unsubstituted arylene group, a substituted or unsubstituted alkylene group, a substituted or unsubstituted arylene group, an alkylene group having a linking group therein is preferred, an unsubstituted alkylene group, an unsubstituted arylene group Further, an alkylene group having an ether or ester linking group inside is more preferable, an unsubstituted alkylene group, and an alkylene group having an ether or ester linking group inside is particularly preferable. Examples of the substituent include a halogen, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, an epoxy group, an alkyl group, and an aryl group, and these substituents may be further substituted.
lはl=100−mの数式を満たす数を表し、mは0〜50の数を表す。mは0〜40の数がより好ましく、0〜30の数が特に好ましい。
R3〜R5は、ハロゲン原子、水酸基、無置換のアルコキシ基、もしくは無置換のアルキル基が好ましい。R3〜R5は塩素原子、水酸基、無置換の炭素数1〜6のアルコキシ基がより好ましく、水酸基、炭素数1〜3のアルコキシ基が更に好ましく、水酸基もしくはメトキシ基が特に好ましい。
R6は水素原子、アルキル基を表す。アルキル基はメチル基、エチル基などが好ましい。R7は前述の一般式1のR1と同義であり、水酸基もしくは無置換のアルキル基がより好ましく、水酸基もしくは炭素数1〜3のアルキル基が更に好ましく、水酸基もしくはメチル基が特に好ましい。
l represents a number satisfying the mathematical formula of l = 100−m, and m represents a number from 0 to 50. As for m, the number of 0-40 is more preferable, and the number of 0-30 is especially preferable.
R 3 to R 5 are preferably a halogen atom, a hydroxyl group, an unsubstituted alkoxy group, or an unsubstituted alkyl group. R 3 to R 5 are more preferably a chlorine atom, a hydroxyl group, or an unsubstituted alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably a hydroxyl group or a methoxy group.
R 6 represents a hydrogen atom or an alkyl group. The alkyl group is preferably a methyl group or an ethyl group. R 7 has the same meaning as R 1 in formula 1 above, more preferably a hydroxyl group or an unsubstituted alkyl group, still more preferably a hydroxyl group or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferably a hydroxyl group or a methyl group.
一般式1の化合物は2種類以上を併用しても良い。特に一般式2の化合物は一般式1の化合物2種類を出発原料として合成される。以下に一般式1の化合物および一般式2で表される化合物の出発原料の具体例を示すが、限定されるものではない。 Two or more compounds of the general formula 1 may be used in combination. In particular, the compound of general formula 2 is synthesized using two types of compounds of general formula 1 as starting materials. Specific examples of the starting materials of the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2 are shown below, but are not limited thereto.
M-48 メチルトリメトキシシラン M-48 Methyltrimethoxysilane
上記化合物のうち、重合性基を含有するオルガノシランとしては(M−1)、(M−2)、及び(M−25)が特に好ましい。
本発明の効果を得るためには、オルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物における前記ビニル重合性基を含有するオルガノシランの含有量は、30質量%〜100質量%が好ましく、50質量%〜100質量%がより好ましく、70質量%〜95質量%が更に好ましい。前記ビニル重合性基を含有するオルガノシランの含有量が30質量%より少ないと、固形分が生じたり、液が濁ったり、ポットライフが悪化したり、分子量の制御が困難(分子量の増大)であったり、重合性基の含有量が少ないために重合処理を行った場合の性能(例えば反射防止膜の耐傷性)の向上が得られにくいために好ましくない。一般式2で表される化合物を合成する場合は、前記ビニル重合性基を含有するオルガノシランとして(M−1)、(M−2)、ビニル重合性基を有さないオルガノシランとして(M−19)〜(M−21)および(M−48)の中からそれぞれ1種をそれぞれ上記の量を組み合わせて用いると好ましい。
Among the above compounds, (M-1), (M-2), and (M-25) are particularly preferable as the organosilane containing a polymerizable group.
In order to obtain the effect of the present invention, the content of the organosilane containing the vinyl polymerizable group in the hydrolyzate of organosilane and / or its partial condensate is preferably 30% by mass to 100% by mass, The mass% is more preferably 100% by mass, and more preferably 70% by mass to 95% by mass. If the content of the organosilane containing the vinyl polymerizable group is less than 30% by mass, the solid content is generated, the liquid is turbid, the pot life is deteriorated, or the molecular weight is difficult to control (increase in the molecular weight). Or because the content of the polymerizable group is small, it is difficult to improve the performance (for example, the scratch resistance of the antireflection film) when the polymerization treatment is performed. When synthesizing the compound represented by the general formula 2, (M-1) and (M-2) as the organosilane containing the vinyl polymerizable group, (MM) as the organosilane having no vinyl polymerizable group. It is preferable to use one of each of −19) to (M-21) and (M-48) in combination with the above amounts.
本発明に用いられるゾル成分は上記オルガノシランを加水分解および/または部分縮合することにより調製される。
加水分解縮合反応は加水分解性基(X)1モルに対して0.05〜2.0モル、好ましくは0.1〜1.0モルの水を添加し、本発明に用いられる触媒の存在下、25〜100℃で、撹拌することにより行われる。
The sol component used in the present invention is prepared by hydrolysis and / or partial condensation of the organosilane.
In the hydrolysis condensation reaction, 0.05 to 2.0 mol, preferably 0.1 to 1.0 mol of water is added to 1 mol of the hydrolyzable group (X), and the presence of the catalyst used in the present invention. Under stirring at 25-100 ° C.
本発明のオルガノシランの加水分解物およびその部分縮合物の少なくともいずれかにおいて、ビニル重合性基を含有するオルガノシランの加水分解物およびその部分縮合物いずれかの重量平均分子量は、分子量が300未満の成分を除いた場合に、450〜20000が好ましく、500〜10000がより好ましく、550〜5000が更に好ましく、600〜3000が更に好ましい。 In at least one of the hydrolyzate of organosilane and its partial condensate of the present invention, the weight average molecular weight of either the hydrolyzate of organosilane containing a vinyl polymerizable group or its partial condensate is less than 300. When this component is removed, 450 to 20000 is preferable, 500 to 10,000 is more preferable, 550 to 5000 is still more preferable, and 600 to 3000 is still more preferable.
オルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物における分子量が300以上の成分のうち、分子量が20000より大きい成分は10質量%以下であることが好ましく、5質量%以下であることがより好ましく、3質量%以下であることが更に好ましい。10質量%より多く含有すると、そのようなオルガノシランの加水分解物および/またはその部分縮合物を含有する硬化性組成物を硬化させて得られる硬化皮膜は、透明性や基板との密着性が劣る場合がある。 Of the components having a molecular weight of 300 or more in the hydrolyzate of organosilane and / or its partial condensate, the component having a molecular weight of more than 20000 is preferably 10% by mass or less, more preferably 5% by mass or less. More preferably, it is 3 mass% or less. When it contains more than 10% by mass, the cured film obtained by curing such a curable composition containing a hydrolyzate of organosilane and / or a partial condensate thereof has transparency and adhesion to the substrate. May be inferior.
ここで、重量平均分子量及び分子量は、TSKgel GMHxL、TSKgel G4000HxL、TSKgel G2000HxL(何れも東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒THF、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量であり、含有量は、分子量が300以上の成分のピーク面積を100%とした場合の、前記分子量範囲のピークの面積%である。
分散度(重量平均分子/数平均分子量)は3.0〜1.1が好ましく、2.5〜1.1がより好ましく、2.0〜1.1が更に好ましく、1.5〜1.1が特に好ましい。
Here, the weight average molecular weight and the molecular weight are converted into polystyrene by GTH analyzer using a column of TSKgel GMHxL, TSKgel G4000HxL, TSKgel G2000HxL (both trade names manufactured by Tosoh Co., Ltd.) and detection by a solvent THF and a differential refractometer. The content is the area% of the peak in the molecular weight range when the peak area of the component having a molecular weight of 300 or more is defined as 100%.
The dispersity (weight average molecule / number average molecular weight) is preferably 3.0 to 1.1, more preferably 2.5 to 1.1, still more preferably 2.0 to 1.1, and 1.5 to 1. 1 is particularly preferred.
本発明のオルガノシランの加水分解物および部分縮合物の29Si−NMR分析により一般式1のXが−OSiの形で縮合している状態を確認できる。この時、Siの3つの結合が−OSiの形で縮合している場合(T3)、Siの2つの結合が−OSiの形で縮合している場合(T2)、Siの1つの結合が−OSiの形で縮合している場合(T1)、Siが全く縮合していない場合を(T0)とした場合、縮合率α: The 29 Si-NMR analysis of the hydrolyzate and partial condensate of the organosilane of the present invention can confirm the state in which X in the general formula 1 is condensed in the form of -OSi. At this time, when three bonds of Si are condensed in the form of -OSi (T3), when two bonds of Si are condensed in the form of -OSi (T2), one bond of Si is- When the condensation is performed in the form of OSi (T1), and the case where Si is not condensed at all (T0), the condensation rate α:
α=(T3×3+T2×2+T1×1)/3/(T3+T2+T1+T0) α = (T3 × 3 + T2 × 2 + T1 × 1) / 3 / (T3 + T2 + T1 + T0)
で表され、縮合率は0.2〜0.95が好ましく、0.3〜0.93がより好ましく、0.4〜0.9がとくに好ましい。縮合率が、0.1より小さいと加水分解や縮合が十分でなく、モノマー成分が増えるため硬化が十分でなく、0.95より大きいと加水分解や縮合が進みすぎ、加水分解可能な基が消費されてしまうため、バインダーポリマー、樹脂基板、無機微粒子などの相互作用が低下してしまい、これらを用いても効果が得られにくくなる。 The condensation rate is preferably 0.2 to 0.95, more preferably 0.3 to 0.93, and particularly preferably 0.4 to 0.9. If the condensation rate is less than 0.1, hydrolysis and condensation are not sufficient, and monomer components increase, so that curing is not sufficient. If it is greater than 0.95, hydrolysis and condensation proceed too much, and there is a hydrolyzable group. Since they are consumed, the interaction between the binder polymer, the resin substrate, the inorganic fine particles and the like is lowered, and even if these are used, it is difficult to obtain the effect.
本発明で用いるオルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物について詳細を説明する。
オルガノシランの加水分解反応、それに引き続く縮合反応は、一般に触媒の存在下で行われる。触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類;シュウ酸、酢酸、酪酸、マレイン酸、クエン酸、ギ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類;トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類;トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム、テトラブチルチタネート、ジブチル錫ジラウレート等の金属アルコキシド類;Zr、TiまたはAlなどの金属を中心金属とする金属キレート化合物等;KF、NH4Fなどの含F化合物が挙げられる。上記触媒は単独で使用しても良く、或いは複数種を併用しても良い。
The hydrolyzate and partial condensate of the organosilane compound used in the present invention will be described in detail.
The hydrolysis reaction of organosilane and the subsequent condensation reaction are generally carried out in the presence of a catalyst. Catalysts include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid; organic acids such as oxalic acid, acetic acid, butyric acid, maleic acid, citric acid, formic acid, methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid; sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia Inorganic bases such as triethylamine, organic bases such as pyridine; metal alkoxides such as triisopropoxyaluminum, tetrabutoxyzirconium, tetrabutyltitanate, dibutyltin dilaurate; and metals such as Zr, Ti or Al as the central metal Metal chelate compounds and the like; F-containing compounds such as KF and NH4F are listed. The said catalyst may be used independently or may use multiple types together.
上記オルガノシラン化合物の加水分解物および部分縮合物の含有量は、比較的薄膜である反射防止層の場合は少なく、厚膜であるハードコート層や防眩層の場合は多いことが好ましい。含有量は効果の発現、屈折率、膜の形状・面状等を考慮すると、含有層(添加層)の全固形分の0.1〜50質量%が好ましく、0.5〜30質量%がより好ましく、1〜15質量%が最も好ましい。 The content of the hydrolyzate and partial condensate of the organosilane compound is preferably small in the case of a relatively thin antireflection layer and large in the case of a thick hard coat layer or antiglare layer. The content is preferably 0.1 to 50% by mass, and preferably 0.5 to 30% by mass based on the total solid content of the containing layer (added layer), considering the effect, refractive index, film shape / surface shape, and the like. More preferred is 1 to 15% by mass.
1−4.防汚性改良素材
1−4−1、反応性シリコーン又はフッ素化合物
本発明のオーバーコート層には、防汚性、耐水性、耐薬品性、滑り性等の特性を付与する目的で、公知のシリコーン系あるいはフッ素系の防汚剤、滑り剤等を適宜添加することができる。
これらの添加剤を添加する場合にはオーバーコート全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。
1-4. Antifouling property improving material 1-4-1, reactive silicone or fluorine compound Known for the purpose of imparting properties such as antifouling property, water resistance, chemical resistance and slipping property to the overcoat layer of the present invention. Silicone or fluorine-based antifouling agents, slipping agents, and the like can be added as appropriate.
When these additives are added, it is preferably added in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.05 to 10% by mass of the total solid content of the overcoat. Particularly preferred is 0.1 to 5% by mass.
1−4−2.[シリコーン系化合物]
次にシリコーン系化合物について説明する。
本発明では滑り性付与による耐擦傷性向上、及び防汚性の付与を目的としてポリシロキサン構造を有する化合物を用いることができる。化合物の構造は特に制限はなく、ジメチルシリルオキシ単位を繰り返し単位として複数個含む、化合物鎖の末端及び/又は側鎖に置換基を有するものが好ましい。また、ジメチルシリルオキシを繰り返し単位として含む化合物鎖中にはジメチルシリルオキシ以外の構造単位を含んでもよい。以後シリコーン系化合物と称する。
1-4-2. [Silicone compounds]
Next, the silicone compound will be described.
In the present invention, a compound having a polysiloxane structure can be used for the purpose of improving scratch resistance by imparting slipperiness and imparting antifouling property. There is no restriction | limiting in particular in the structure of a compound, The thing which has a substituent in the terminal and / or side chain of a compound chain | strand which contains multiple dimethylsilyloxy units as a repeating unit is preferable. The compound chain containing dimethylsilyloxy as a repeating unit may contain a structural unit other than dimethylsilyloxy. Hereinafter referred to as a silicone compound.
置換基は同一であっても異なっていても良く、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、オキセタニル基、フルオロアルキル基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基などを含む基が挙げられる。シリコーン系化合物の膜内での固定性向上、防汚性向上の観点からは、分子内に(メタ)アクリロイル基又はエポキシ基を2つ以上含有する化合物が好ましく、更に好ましくは4つ以上含有する化合物である。分子量に特に制限はないが、10万以下であることが好ましく、5万以下であることがより好ましく、3000〜30000であることが特に好ましく、5000〜20000であることが最も好ましい。シリコーン系化合物のシリコーン原子含有量には特に制限はないが18.0質量%以上であることが好ましく、25.0〜37.0質量%であることが特に好ましく、30.0〜37.0質量%であることが最も好ましい。 The substituents may be the same or different, and a plurality of substituents are preferable. Examples of preferred substituents include groups including acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, aryl group, cinnamoyl group, oxetanyl group, fluoroalkyl group, polyoxyalkylene group, carboxyl group, amino group, epoxy group and the like. From the viewpoint of improving the fixing property and antifouling property of the silicone compound in the film, a compound containing two or more (meth) acryloyl groups or epoxy groups in the molecule is preferred, and more preferably containing four or more. A compound. Although there is no restriction | limiting in particular in molecular weight, It is preferable that it is 100,000 or less, It is more preferable that it is 50,000 or less, It is especially preferable that it is 3000-30000, It is most preferable that it is 5000-20000. Although there is no restriction | limiting in particular in silicone atom content of a silicone type compound, it is preferable that it is 18.0 mass% or more, it is especially preferable that it is 25.0-37.0 mass%, and 30.0-37.0. Most preferably, it is mass%.
好ましいシリコーン系化合物の例としては信越化学(株)製、X−22−160AS、X−22−162C、X−22−163C、X−22−164B、X22−164C、X−22−170DX、X−22−173DX、X−22−174DX、X−22−176D、X−22−176DX、X−22−176F、X−22−1821、X−22−2426、KF−105、KF−6001、KF−6002、KF−6003、(以上商品名)やチッソ(株)製、FM−0411、FM−0421、FM−0425、FM−0725、FM−1121、FM−4411、FM−4421、FM−4425、FM−5511、FM−5521、FM−5525、FM−6611、FM−6621、FM−6625、FM−7725、FM−DA11、FM−DA21、FM−DA25(以上商品名)やGelest製、CMS−626、CMS−222、DMS−U22、RMS−033、RMS−083、UMS−182、DMS−H21、DMS−H31、HMS−301、FMS121、FMS123、FMS131、FMS141、FMS221(以上商品名)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
これらの添加剤を添加する場合にはオーバーコート全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜10質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜5質量%の場合である。
Examples of preferable silicone compounds include X-22-160AS, X-22-162C, X-22-163C, X-22-164B, X22-164C, X-22-170DX, X, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. -22-173DX, X-22-174DX, X-22-176D, X-22-176DX, X-22-176F, X-22-1821, X-22-2426, KF-105, KF-6001, KF -6002, KF-6003, (trade name) manufactured by Chisso Corporation, FM-0411, FM-0421, FM-0425, FM-0725, FM-1121, FM-4411, FM-4421, FM-4425 , FM-5511, FM-5521, FM-5525, FM-6611, FM-6621, FM-6625, FM-7725, FM-D 11, FM-DA21, FM-DA25 (trade name), Gelest, CMS-626, CMS-222, DMS-U22, RMS-033, RMS-083, UMS-182, DMS-H21, DMS-H31, Examples thereof include, but are not limited to, HMS-301, FMS121, FMS123, FMS131, FMS141, and FMS221 (above trade names).
When these additives are added, it is preferably added in the range of 0.01 to 20% by mass, more preferably in the range of 0.05 to 10% by mass of the total solid content of the overcoat. Particularly preferred is 0.1 to 5% by mass.
1−4−3.含フッ素化合物
防汚剤として用いられるフッ素系化合物としては、フルオロアルキル基を有する化合物が好ましい。該フルオロアルキル基は炭素数1〜20であることが好ましく、より好ましくは1〜10であり、直鎖(例えば−CF2CF3,−CH2(CF2)4H,−CH2(CF2)8CF3,−CH2CH2(CF2)4H等)であっても、分岐構造(例えばCH(CF3)2,CH2CF(CF3)2,CH(CH3)CF2CF3,CH(CH3)(CF2)5CF2H等)であっても、脂環式構造(好ましくは5員環または6員環、例えばパーフルオロシクロへキシル基、パーフルオロシクロペンチル基またはこれらで置換されたアルキル基等)であっても良く、エーテル結合を有していても良い(例えばCH2OCH2CF2CF3,CH2CH2OCH2C4F8H,CH2CH2OCH2CH2C8F17,CH2CH2OCF2CF2OCF2CF2H等)。該フルオロアルキル基は同一分子中に複数含まれていてもよい。
1-4-3. Fluorine-containing compound As the fluorine-based compound used as an antifouling agent, a compound having a fluoroalkyl group is preferred. The fluoroalkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and a straight chain (for example, —CF 2 CF 3 , —CH 2 (CF 2 ) 4 H, —CH 2 (CF 2 ) 8 CF 3 , —CH 2 CH 2 (CF 2 ) 4 H, etc.), even branched structures (eg, CH (CF 3 ) 2 , CH 2 CF (CF 3 ) 2 , CH (CH 3 ) CF 2 CF 3 , CH (CH 3 ) (CF 2 ) 5 CF 2 H, etc.), alicyclic structures (preferably 5-membered or 6-membered rings such as perfluorocyclohexyl group, perfluorocyclopentyl, etc. may group, or even those with substituted alkyl group etc.) which may have an ether bond (e.g. CH2OCH 2 CF 2 CF 3, CH 2 CH 2 OCH 2 C 4 F 8 H, CH 2 CH 2 O CH 2 CH 2 C 8 F 17 , CH 2 CH 2 OCF 2 CF 2 OCF 2 CF 2 H , etc.). A plurality of the fluoroalkyl groups may be contained in the same molecule.
フッ素系化合物は、さらにオーバーコート層皮膜との結合形成あるいは相溶性に寄与する置換基を有していることが好ましい。該置換基は同一であっても異なっていても良く、複数個あることが好ましい。好ましい置換基の例としてはアクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリール基、シンナモイル基、エポキシ基、オキセタニル基、水酸基、ポリオキシアルキレン基、カルボキシル基、アミノ基などが挙げられる。フッ素系化合物はフッ素原子を含まない化合物とのポリマーであってもオリゴマーであってもよく、分子量に特に制限はない。フッ素系化合物のフッ素原子含有量には特に制限は無いが20質量%以上であることが好ましく、30〜70質量%であることが特に好ましく、40〜70質量%であることが最も好ましい。好ましいフッ素系化合物の例としてはダイキン化学工業(株)製、R−2020、M−2020、R−3833、M−3833(以上商品名)、大日本インキ(株)製、メガファックF−171、F−172、F−179A、ディフェンサMCF−300(以上商品名)などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。 It is preferable that the fluorine-based compound further has a substituent that contributes to bond formation or compatibility with the overcoat layer film. The substituents may be the same or different, and a plurality of substituents are preferable. Examples of preferred substituents include acryloyl group, methacryloyl group, vinyl group, aryl group, cinnamoyl group, epoxy group, oxetanyl group, hydroxyl group, polyoxyalkylene group, carboxyl group, amino group and the like. The fluorine-based compound may be a polymer or an oligomer with a compound not containing a fluorine atom, and the molecular weight is not particularly limited. Although there is no restriction | limiting in particular in fluorine atom content of a fluorine-type compound, It is preferable that it is 20 mass% or more, It is especially preferable that it is 30-70 mass%, It is most preferable that it is 40-70 mass%. Examples of preferred fluorine-based compounds include Daikin Chemical Industries, Ltd., R-2020, M-2020, R-3833, M-3833 (named above), Dainippon Ink Co., Ltd., Megafac F-171. , F-172, F-179A, and defender MCF-300 (named above), but are not limited thereto.
オーバーコート層の防汚性の向上、塗膜の耐擦傷性改良の観点からは、(メタ)アクリレート基を有する含フッ素化合物が特に好ましい。以下好ましい構造について説明する。 From the viewpoint of improving the antifouling property of the overcoat layer and improving the scratch resistance of the coating film, a fluorine-containing compound having a (meth) acrylate group is particularly preferred. A preferable structure will be described below.
[フッ素原子を含むテロマー型アクリレート]
フッ素原子を含むテロマー型アクリレート例えば下記一般式(T−1)で示される重合度nがk以上である含フッ素(メタ)アクリル酸エステルの混合物(以下、「フッ素原子を含むテロマー型アクリレート」あるいは単に「テロマー」とも呼ぶ)である。この混合物は、重合度nがそれぞれk、k+1、k+2、...であるテロマーの混合物である。尤も、この混合物は、テロメリゼーションの条件および反応混合物の分離条件等によって、nがkより小さいテロマー等を不可避的に含むことがある。
[Telomer-type acrylate containing fluorine atoms]
Telomer-type acrylate containing fluorine atom, for example, a mixture of fluorine-containing (meth) acrylic acid ester having a polymerization degree n of k or more represented by the following general formula (T-1) (hereinafter referred to as “telomer-type acrylate containing fluorine atom”) Simply called "telomers"). This mixture has a degree of polymerization n of k, k + 1, k + 2,. . . Is a mixture of telomers. However, this mixture may inevitably contain telomers where n is smaller than k, depending on the conditions of telomerization and the separation conditions of the reaction mixture.
防汚剤としての上記硬化性樹脂の具体的な例としては、下記一般式(T−1)の基Rf(CF2CF2)nR2CH2CH2O−のnがそれぞれk、k+1、k+2、...である複数の含フッ素(メタ)アクリル酸エステルを含む混合物である。 As specific examples of the curable resin as an antifouling agent, n of the group Rf (CF 2 CF 2 ) nR 2 CH 2 CH 2 O— in the following general formula (T-1) is k, k + 1, respectively. k + 2,. . . Is a mixture containing a plurality of fluorine-containing (meth) acrylic acid esters.
一般式(T−1): Rf(CF2CF2)nCH2CH2R2OCOCR1=CH2 Formula (T-1): Rf ( CF 2 CF 2) n CH 2 CH 2 R 2 OCOCR 1 = CH 2
式中、Rfは、炭素数が1〜10であるフルオロアルキル基のいずれかを示し、R1は水素原子またはメチル基を示し、R2は単結合またはアルキレン基を示し、nは重合度を示す整数であり、重合度nはk(kは3以上の整数のいずれかを示す)以上である。一般式(T−1)におけるフッ素原子を含むテロマー型アクリレートとしては、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類等が挙げられる。 In the formula, Rf represents any of a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, R 1 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 2 represents a single bond or an alkylene group, and n represents a degree of polymerization. The degree of polymerization n is equal to or greater than k (k represents any integer of 3 or more). Examples of the telomer acrylate containing a fluorine atom in the general formula (T-1) include a (meth) acrylic acid moiety or a fully fluorinated alkyl ester derivative.
本発明に用いられるフッ素原子を含むテロマー型アクリレートの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるわけではない。 Specific examples of the telomer acrylate containing a fluorine atom used in the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
[炭素数10のフルオロアルキル基を有するアクリレート]
本発明では、好ましい含フッ素防汚剤として以下の一般式(T−2)で表される化合物が挙げられる。
一般式(T−2)
[Acrylate having a C10 fluoroalkyl group]
In this invention, the compound represented by the following general formula (T-2) is mentioned as a preferable fluorine-containing antifouling agent.
General formula (T-2)
(式中、X及びYは(メタ)アクリロイルオキシ基又は水酸基のいずれかであり、少なくとも一方は(メタ)アクリロイルオキシ基である。) (In the formula, X and Y are either a (meth) acryloyloxy group or a hydroxyl group, and at least one is a (meth) acryloyloxy group.)
一般式(T−2)で表される含フッ素(メタ)アクリル酸エステルは、この末端にトリフルオロメチル基(CF3−)をもつ炭素数10のフルオロアルキル基を有しており、この含フッ素(メタ)アクリル酸エステルは少量でもトリフルオロメチル基が表面に有効に配向される。フルオロアルキルの炭素数が少ないとオーバーコート層表面への配向性が低下する傾向にある。炭素数11以上のフルオロアルキル基を有する含フッ素(メタ)アクリル酸エステルは、製造や入手が困難である。 The fluorine-containing (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (T-2) has a fluoroalkyl group having 10 carbon atoms having a trifluoromethyl group (CF 3- ) at its terminal. Even if a small amount of fluorine (meth) acrylate is used, the trifluoromethyl group is effectively oriented on the surface. If the fluoroalkyl has a small number of carbon atoms, the orientation on the surface of the overcoat layer tends to decrease. The fluorine-containing (meth) acrylic acid ester having a fluoroalkyl group having 11 or more carbon atoms is difficult to produce and obtain.
一般式(T−2)で表される含フッ素(メタ)アクリル酸エステルの具体例としては、1−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシ−4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13−ヘンエイコサフルオロトリデカン、2−(メタ)アクリロイルオキシ−1−ヒドロキシ−4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13−ヘンエイコサフルオロトリデカン及び1,2−ビス(メタ)アクリロイルオキシ4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13−ヘンエイコサフルオロトリデカン等が挙げられる。 Specific examples of the fluorine-containing (meth) acrylic acid ester represented by the general formula (T-2) include 1- (meth) acryloyloxy-2-hydroxy-4,4,5,5,6,6,7. , 7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-heneicosafluorotridecane, 2- (meth) acryloyloxy-1-hydroxy-4, 4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-heneicosafluorotridecane and 1,2 -Bis (meth) acryloyloxy 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13-hen Examples include eicosafluorotridecane.
[パーフルオロポリエーテル基を有するアクリレート]
本発明において、防汚性に加えて表面の滑り性向上にも特に有用な材料として、パーフルオロポリエーテル基含有アクリレート系化合物をあげることができる。なかでも、ヘプタフルオロプロピレンオキサイド基含有アクリレートが好ましい。化合物例を以下に挙げるが、これらに限定されるものではない。
[Acrylate having perfluoropolyether group]
In the present invention, a perfluoropolyether group-containing acrylate compound can be mentioned as a particularly useful material for improving the slipperiness of the surface in addition to the antifouling property. Of these, heptafluoropropylene oxide group-containing acrylate is preferable. Although the example of a compound is given below, it is not limited to these.
(FC-1) :HFPO-C(O)N(H)CH2CH20C(O)CH=CH2
(FC-2) :HFPO-C(O)N(H)CH2CH20CH2CH20C(O)CH=CH2
(FC-3) :HFPO-C(O)N(H)CH2CH2CH2N(H)CH3と TMPTAの等モルのマイケル付加物(FC-4) :HFPO-C(O)N(H)C(CH20C(O)CH=CH2)2CH2CH3
(FC-5) :HFPO-C(O)N(H)C(CH20C(O)CH=CH2)2H
ここで、HFPO-は、 F(CF(CF3)CF20)aCF(CF3)- を表し、sの平均値は 6 〜 7(例えば 6.3)である。TMPTAはトリメチロールプロパントリアクリレートを表す。
(FC-1): HFPO-C (O) N (H) CH 2 CH 2 0C (O) CH = CH 2
(FC-2): HFPO-C (O) N (H) CH 2 CH 2 0CH 2 CH 2 0C (O) CH = CH 2
(FC-3): HFPO-C (O) N (H) CH 2 CH 2 CH 2 N (H) CH 3 and TMPTA equimolar Michael adduct (FC-4): HFPO-C (O) N (H) C (CH 2 0C (O) CH = CH 2 ) 2 CH 2 CH 3
(FC-5): HFPO-C (O) N (H) C (CH 2 0C (O) CH = CH 2 ) 2 H
Here, HFPO- is, F (CF (CF 3) CF 2 0) aCF (CF 3) - represents the average value of s is 6-7 (e.g., 6.3). TMPTA represents trimethylolpropane triacrylate.
これら化合物の合成方法については、国際特許公報WO2005/113690に記載されている。これらの添加剤を添加する場合にはオーバーコート全固形分の0.01〜20質量%の範囲で添加されることが好ましく、より好ましくは0.05〜15質量%の範囲で添加される場合であり、特に好ましくは0.1〜10質量%の場合である。 A method for synthesizing these compounds is described in International Patent Publication WO2005 / 113690. In the case of adding these additives, it is preferably added in the range of 0.01 to 20% by mass of the total solid content of the overcoat, more preferably in the range of 0.05 to 15% by mass. Especially preferred is 0.1 to 10% by mass.
1−5.透光性粒子
本発明の態様の内、ハードコート層又はオーバーコート層の少なくとも1層が光拡散層であることが好ましい。両層のうち光拡散層はどちらでもかまわないが、ハードコート層が光拡散層である態様が特に好ましい。光を拡散させる方法の1つの好ましい態様として、透光性粒子と透光性樹脂から光拡散層を形成することができる。透光性粒子と透光性樹脂により散乱光プロファイル及びヘイズ値を調整する。本発明では、1種類の粒子を用いるほかに、2種類以上の粒径およびまたは材質の透光性微粒子を用いることが好ましい。
1-5. Translucent Particle Of the embodiments of the present invention, at least one of the hard coat layer or the overcoat layer is preferably a light diffusion layer. The light diffusion layer may be either of the two layers, but an embodiment in which the hard coat layer is a light diffusion layer is particularly preferable. As one preferred embodiment of the method for diffusing light, a light diffusion layer can be formed from translucent particles and a translucent resin. The scattered light profile and the haze value are adjusted by the translucent particles and the translucent resin. In the present invention, it is preferable to use translucent fine particles having two or more types and / or materials in addition to using one type of particles.
透光性微粒子の屈折率と、光拡散層全体を構成する透光性樹脂の屈折率(前述の層の屈折率調整のために無機微粒子、等を透光性樹脂に添加した場合は、その光学的な平均屈折率)との差が0.03乃至0.30であることが好ましい。屈折率差が0.03未満の場合は、両者の屈折率の差が小さすぎて、光拡散効果を得にくく、屈折率差が0.30よりも大きい場合は、光拡散性が大きすぎて、フィルム全体が白化する。屈折率差は、0.06乃至0.25がより好ましく、0.09乃至0.20が最も好ましい。 The refractive index of the light-transmitting fine particles and the refractive index of the light-transmitting resin constituting the entire light diffusing layer (when inorganic fine particles are added to the light-transmitting resin for adjusting the refractive index of the aforementioned layer, The difference from the optical average refractive index is preferably 0.03 to 0.30. If the difference in refractive index is less than 0.03, the difference in refractive index between the two is too small, making it difficult to obtain a light diffusion effect. If the difference in refractive index is greater than 0.30, the light diffusibility is too large. The whole film turns white. The difference in refractive index is more preferably 0.06 to 0.25, and most preferably 0.09 to 0.20.
本発明における、拡散効果付与を主目的とする(表示品位を上げる(視角特性改善))ための透光性微粒子(第1の透光性微粒子)の粒子径は、0.5から3.5μmであり、0.5μm乃至2.0μmであることがより好ましい。粒子径の調整により、光散乱の角度分布を得ることができる。 In the present invention, the particle diameter of translucent fine particles (first translucent fine particles) for the purpose of imparting a diffusion effect (improving display quality (improving viewing angle characteristics)) is 0.5 to 3.5 μm. And more preferably 0.5 μm to 2.0 μm. By adjusting the particle diameter, an angular distribution of light scattering can be obtained.
本発明に好適な光拡散層は、前記透光性粒子と光拡散層全体を構成する透光性樹脂との屈折率差と透光性微粒子の粒径との適切な組み合わせにして調整することが、視角特性と白化(ボケ)を両立させる点で特に好ましい。 The light diffusing layer suitable for the present invention is adjusted by appropriately combining the refractive index difference between the translucent particles and the translucent resin constituting the entire light diffusing layer and the particle size of the translucent fine particles. However, it is particularly preferable in terms of achieving both viewing angle characteristics and whitening (blur).
拡散効果が大きければ大きい程、視角特性は向上する。しかし、表示品位という点で正面の明るさを維持するためには、出来る限り透過率を高めることも必要である。前記粒子径を0.5μm以下とした場合、散乱の効果が大きく、視角特性は向上するが、後方散乱が大きくなり明るさの減少が大きい。一方、2.0μm以上とした場合は、散乱効果が小さくなり、視角特性の向上は小さくなっていく。従って、前記粒子径は、0.6μm乃至1.8μmが好ましく、0.7μm乃至1.6μmが最も好ましい。 The greater the diffusion effect, the better the viewing angle characteristics. However, in order to maintain the front brightness in terms of display quality, it is also necessary to increase the transmittance as much as possible. When the particle size is 0.5 μm or less, the scattering effect is large and the viewing angle characteristics are improved, but the backscattering is large and the brightness is greatly reduced. On the other hand, when the thickness is 2.0 μm or more, the scattering effect is reduced, and the improvement in viewing angle characteristics is reduced. Accordingly, the particle diameter is preferably 0.6 μm to 1.8 μm, and most preferably 0.7 μm to 1.6 μm.
また、拡散効果付与を主目的としない透光性微粒子(第2の透光性微粒子)をさらに添加することも好ましい。拡散フィルムの表面に凹凸を設け、映り込み防止機能を設ける等に用いられる。第2の透光性微粒子の粒子径は第1の透光性粒子の粒子径より大きいことが好ましく、2.5μm乃至10.0μmであることが更に好ましい。これにより、好適な表面散乱を付与することができ、防眩性を付与することができる。良好な表示品位を達成するには、外光の写り込みを防止する事も必要である。表面のヘイズ値が低いほど外光による白ちゃけ感が小さくなり、明瞭なディスプレイ表示を得ることができるが、表面ヘイズ値が低すぎると、映り込みが大きくなるため、最外層に光拡散層の屈折率よりも低い屈折率の低屈折率層を設け、低反射率化する等が必要になる。表面ヘイズ値を制御するには、第2の透光性微粒子により樹脂層表面に適度な凹凸を設けることが好ましいが、この限りではない。粒子径を2.5μm以下にした場合、所望の表面凹凸を設ける場合に、層の厚みを薄くせざるを得ず、膜硬度の点で好ましくなく、一方、10μm以上にした場合、粒子1個1個の重量が大きくなるため、塗布液中の粒子沈降安定性の点で必ずしも好ましくない。従って、第2の透光性微粒子の粒子径は、2.7μm乃至9μmが好ましく、3μm乃至8μmが最も好ましい。 Further, it is also preferable to further add translucent fine particles (second translucent fine particles) that are not intended to impart a diffusion effect. It is used for providing unevenness on the surface of the diffusion film and providing a reflection preventing function. The particle diameter of the second light transmissive fine particles is preferably larger than the particle diameter of the first light transmissive particles, and more preferably 2.5 μm to 10.0 μm. Thereby, suitable surface scattering can be provided and anti-glare property can be provided. In order to achieve good display quality, it is also necessary to prevent reflection of external light. The lower the haze value of the surface, the less the whiteness caused by external light and the clear display display can be obtained. However, if the surface haze value is too low, the reflection increases, so the light diffusion layer is the outermost layer. Therefore, it is necessary to provide a low refractive index layer having a refractive index lower than that of the refractive index to lower the reflectance. In order to control the surface haze value, it is preferable to provide appropriate irregularities on the surface of the resin layer with the second light-transmitting fine particles, but this is not restrictive. When the particle diameter is 2.5 μm or less, when providing desired surface irregularities, the thickness of the layer has to be reduced, which is not preferable in terms of film hardness, whereas when it is 10 μm or more, one particle Since the weight of one is large, it is not always preferable from the viewpoint of particle sedimentation stability in the coating solution. Therefore, the particle diameter of the second light transmitting fine particles is preferably 2.7 to 9 μm, and most preferably 3 to 8 μm.
表面に凹凸を形成するために、上記の第1及び/又は第2の粒子を凝集させることもできる。各微粒子が均一に分散している場合に比較して、多様な表面構造を形成することが可能となる。凝集の粒子数としては、2〜100個が好ましく、より好ましくは5〜50個である。これら粒子は、光学フィルム内で支持体と平行な同一平面に存在しても良いが、3次元的に立体構造をとることが凹凸の形成に有効である。これら粒子の凝集体は、一定間隔又はランダムにフィルム内に存在することができる。 In order to form irregularities on the surface, the first and / or second particles may be aggregated. Compared to the case where the fine particles are uniformly dispersed, various surface structures can be formed. The number of aggregated particles is preferably 2 to 100, more preferably 5 to 50. These particles may exist in the same plane parallel to the support in the optical film, but it is effective for forming unevenness to have a three-dimensional structure. Aggregates of these particles can be present in the film at regular intervals or randomly.
第2の透光性粒子の屈折率は光拡散層全体を構成する透光性樹脂の屈折率との差が第1の透光性粒子より小さいことが好ましい。該第2の透光性粒子の屈折率と、光拡散層を構成する透光性樹脂の屈折率との屈折率差は、0.00〜0.20が好ましく、更に好ましくは0.00〜0.09である。 The difference between the refractive index of the second light-transmitting particles and the refractive index of the light-transmitting resin constituting the entire light diffusion layer is preferably smaller than that of the first light-transmitting particles. The refractive index difference between the refractive index of the second light transmissive particles and the refractive index of the light transmissive resin constituting the light diffusion layer is preferably 0.00 to 0.20, more preferably 0.00 to 0.09.
表面凸凹は、表面粗さRaが0.5μm以下であることが好ましく、0.3μm以下であることが更に好ましく、最も好ましくは、0.2μm以下である。表面粗さRa(中心線平均粗さ)の測定は、JIS−B0601に準じて行える。 The surface roughness is preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.3 μm or less, and most preferably 0.2 μm or less. The surface roughness Ra (centerline average roughness) can be measured according to JIS-B0601.
光拡散層のヘイズ値、特に透過光の拡散に寄与が大きい内部散乱へイズ(内部ヘイズ)は、視角特性改良効果と強い相関関係がある。バックライトから出射された光が視認側の偏光板表面に設置された光拡散層で拡散されることにより、視角特性が改善される。しかし、拡散されすぎると正面輝度が減少するため、光拡散層の内部ヘイズは、45%以上80%以下が好ましく、45%以上70%以下がより好ましく、45%以上60%以下が特に好ましい。内部散乱へイズを上昇させる方法として、拡散性付与を目的とする透光性微粒子の粒子濃度を上げる、もしくは、塗布膜厚を上げる、さらには、粒子と樹脂の屈折率差を大きくするなどの方法がある。 The haze value of the light diffusion layer, particularly the internal scattering haze (internal haze) that greatly contributes to the diffusion of transmitted light has a strong correlation with the effect of improving the viewing angle characteristics. The light emitted from the backlight is diffused by the light diffusion layer provided on the surface of the polarizing plate on the viewing side, whereby the viewing angle characteristics are improved. However, since the front luminance is reduced if it is excessively diffused, the internal haze of the light diffusion layer is preferably 45% or more and 80% or less, more preferably 45% or more and 70% or less, and particularly preferably 45% or more and 60% or less. As a method to increase the noise to internal scattering, increase the particle concentration of translucent fine particles for the purpose of imparting diffusibility, increase the coating film thickness, and further increase the refractive index difference between the particles and the resin. There is a way.
本発明における、表示品位を上げる(視角特性改善)ためには、ゴニオフォトメータの散乱光プロファイルの出射角0°の光強度に対する30°の散乱光強度は特定の範囲内にするのが特に好ましい。ゴニオフォトメータの散乱光プロファイルの出射角0°の光強度に対する30°の散乱光強度は、視覚特性の点から0.05%以上が好ましく、正面輝度をあまり下げない点からは0.3%以下が好ましい。従って、本発明の光散乱層は0.05〜0.3%であることが好ましく、0.05〜0.2%であることがより好ましく、0.05〜0.15%であることが特に好ましい。上記の内部ヘイズの好ましい範囲と同時に満たすことが更に好ましい。 In order to improve display quality (improve viewing angle characteristics) in the present invention, it is particularly preferable that the scattered light intensity of 30 ° with respect to the light intensity of the output angle 0 ° of the scattered light profile of the goniophotometer is within a specific range. . The scattered light intensity of 30 ° with respect to the light intensity of the goniophotometer scattered light profile with an emission angle of 0 ° is preferably 0.05% or more from the viewpoint of visual characteristics, and 0.3% from the viewpoint of not greatly reducing the front luminance. The following is preferred. Accordingly, the light scattering layer of the present invention is preferably 0.05 to 0.3%, more preferably 0.05 to 0.2%, and 0.05 to 0.15%. Particularly preferred. It is more preferable to satisfy the above preferable range of the internal haze.
本発明の偏光板の表面散乱起因のヘイズ(表面ヘイズ)は、映り込み低減と白茶け感低減の両立の観点から、0.1〜30%が好ましく、10%以下が更に好ましく、5%以下が特に好ましい。外光による白茶け感低減を重視するのであれば、4%以下が好ましく、2%以下が更に好ましい。表面ヘイズを低減すると映り込みが大きくなるため、低屈折率層を設け、5度入射における積分反射率の450nmから650nmまでの波長領域での平均値を3.0%以下にすることが好ましく、2.0%以下がより好ましく、最も好ましくは1.0%以下である。本発明における、表示品位を上げる(視角特性改善)ことに関しては、前述の内部散乱性の調整が必要であるが、同時に表面ヘイズおよび/または反射率を好適な範囲にすることで、明室下でのコントラストが改善され、最も好ましい効果を発現できる。 The haze due to surface scattering (surface haze) of the polarizing plate of the present invention is preferably 0.1 to 30%, more preferably 10% or less, and more preferably 5% or less, from the viewpoint of achieving both reduction in reflection and reduction in white-brown feeling. Is particularly preferred. If importance is attached to the reduction of white-brown feeling due to external light, it is preferably 4% or less, and more preferably 2% or less. Since reflection increases when surface haze is reduced, a low refractive index layer is provided, and it is preferable that the average value in the wavelength region from 450 nm to 650 nm of the integrated reflectance at 5 ° incidence be 3.0% or less, It is more preferably 2.0% or less, and most preferably 1.0% or less. In order to improve display quality (improve viewing angle characteristics) in the present invention, it is necessary to adjust the internal scattering property as described above. At the same time, by setting the surface haze and / or reflectivity within a suitable range, The contrast is improved and the most preferable effect can be exhibited.
前記透光性微粒子は、単分散の有機微粒子であっても、無機微粒子であってもよい。粒径にばらつきがないほど、散乱特性にばらつきが少なくなり、曇価の設計が容易となる。前記透光性微粒子としては、プラスチックビーズが好適であり、特に透明度が高く、透光性樹脂との屈折率差が前述のような数値になるものが好ましい。有機微粒子としては、ポリメチルメタクリレートビーズ(屈折率1.49)、アクリル−スチレン共重合体ビーズ(屈折率1.54)、メラミンビーズ(屈折率1.57)、ポリカーボネートビーズ(屈折率1.57)、スチレンビーズ(屈折率1.60)、架橋ポリスチレンビーズ(屈折率1.61)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率1.60)、ベンゾグアナミン−メラミンホルムアルデヒドビーズ(屈折率1.68)等が用いられる。無機微粒子としては、シリカビーズ(屈折率1.44〜1.46)、アルミナビーズ(屈折率1.63)等が用いられる。透光性微粒子は、透光性樹脂100質量部に対して5〜30質量部含有させるとよい。 The translucent fine particles may be monodispersed organic fine particles or inorganic fine particles. As the particle size is not more varied, the scattering characteristics are less varied, and the haze value can be easily designed. As the translucent fine particles, plastic beads are preferred, and those having particularly high transparency and a difference in refractive index from the translucent resin are preferred. As organic fine particles, polymethyl methacrylate beads (refractive index 1.49), acrylic-styrene copolymer beads (refractive index 1.54), melamine beads (refractive index 1.57), polycarbonate beads (refractive index 1.57). ), Styrene beads (refractive index 1.60), cross-linked polystyrene beads (refractive index 1.61), polyvinyl chloride beads (refractive index 1.60), benzoguanamine-melamine formaldehyde beads (refractive index 1.68), etc. It is done. As the inorganic fine particles, silica beads (refractive index 1.44 to 1.46), alumina beads (refractive index 1.63), and the like are used. The translucent fine particles may be contained in an amount of 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the translucent resin.
上記のような透光性微粒子の場合には、樹脂組成物(透光性樹脂)中で透光性微粒子が沈降し易いので、沈降防止のためにシリカ等の無機フィラーを添加してもよい。なお、無機フィラーは添加量が増す程、透光性微粒子の沈降防止に有効であるが、塗膜の透明性に悪影響を与える。従って、好ましくは、粒径0.5μm以下の無機フィラーを、透光性樹脂に対して塗膜の透明性を損なわない程度に、0.1質量%未満程度含有させるとよい。 In the case of the above translucent fine particles, since the translucent fine particles are likely to settle in the resin composition (translucent resin), an inorganic filler such as silica may be added to prevent sedimentation. . As the amount of the inorganic filler added increases, it is more effective in preventing the sedimentation of the translucent fine particles, but adversely affects the transparency of the coating film. Therefore, it is preferable that an inorganic filler having a particle size of 0.5 μm or less is contained in an amount of less than 0.1% by mass so as not to impair the transparency of the coating film with respect to the translucent resin.
透光性樹脂としては、主として紫外線・電子線によって硬化する樹脂、即ち、電離放射線硬化型樹脂、電離放射線硬化型樹脂に熱可塑性樹脂と溶剤を混合したもの、熱硬化型樹脂の3種類が使用される。ハードコート性を付与するためには、電離放射線硬化型樹脂が主成分であることが好ましい。光拡散層の厚さは通常1.5μm〜30μm、好ましくは3μm〜20μmとすると良い。光拡散層がハードコート層としての機能を兼ねる場合が一般的であるが、光拡散層の厚さが1.5μmよりも薄くなると、ハードコート性が十分でなくなる方向であり、一方、30μmよりも厚くなると、カールや脆性の点で好ましくない方向である。透光性樹脂の屈折率は、低屈折率層を設ける場合は、好ましくは1.46〜2.00であり、より好ましくは1.48〜1.90であり、更に好ましくは1.50〜1.80である。なお、透光性樹脂の屈折率は、透光性微粒子を含まずに測定した光拡散層平均の値である。光拡散層の屈折率が小さすぎると反射防止性が低下する。大きすぎると、反射光の色味が強くなり、好ましくない方向である。この点から上記範囲が好ましい。光拡散層の屈折率の設定は、反射防止性と反射光色味の点から所望の値に設定する As the translucent resin, there are three types of resins that are mainly cured by ultraviolet rays and electron beams, that is, an ionizing radiation curable resin, a mixture of an ionizing radiation curable resin and a thermoplastic resin and a solvent, and a thermosetting resin. Is done. In order to impart hard coat properties, an ionizing radiation curable resin is preferably the main component. The thickness of the light diffusion layer is usually 1.5 μm to 30 μm, preferably 3 μm to 20 μm. In general, the light diffusing layer also functions as a hard coat layer. However, when the thickness of the light diffusing layer becomes thinner than 1.5 μm, the hard coat property is not sufficient, whereas from 30 μm If the thickness is too thick, this is an undesirable direction in terms of curling and brittleness. When providing the low refractive index layer, the refractive index of the translucent resin is preferably 1.46 to 2.00, more preferably 1.48 to 1.90, and further preferably 1.50. 1.80. The refractive index of the translucent resin is an average value of the light diffusion layer measured without including the translucent fine particles. When the refractive index of the light diffusing layer is too small, the antireflection property is lowered. If it is too large, the color of the reflected light becomes strong, which is not preferable. From this point, the above range is preferable. The refractive index of the light diffusing layer is set to a desired value in terms of antireflection properties and reflected light color.
1―6.重合開始剤
[光開始剤]
光ラジカル重合開始剤としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、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、過酸化物類(特開2001−139663号等)、2,3−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類、芳香族スルホニウム類、ロフィンダイマー類、オニウム塩類、ボレート塩類、活性エステル類、活性ハロゲン類、無機錯体、クマリン類などが挙げられる。
アセトフェノン類の例には、2,2−ジメトキシアセトフェノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、p−ジメチルアセトフェノン、1−ヒドロキシ−ジメチルフェニルケトン、1−ヒドロキシ−ジメチル−p−イソプロピルフェニルケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−4−メチルチオ−2−モルフォリノプロピオフェノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、4−フェノキシジクロロアセトフェノン、4−t−ブチル−ジクロロアセトフェノン、が含まれる。
1-6. Polymerization initiator
[Photoinitiator]
Examples of photo radical polymerization initiators include acetophenones, benzoins, benzophenones, phosphine oxides, ketals, anthraquinones, thioxanthones, azo compounds, peroxides (JP-A No. 2001-139663, etc.), 2, 3 -Dialkyldione compounds, disulfide compounds, fluoroamine compounds, aromatic sulfoniums, lophine dimers, onium salts, borate salts, active esters, active halogens, inorganic complexes, coumarins and the like.
Examples of acetophenones include 2,2-dimethoxyacetophenone, 2,2-diethoxyacetophenone, p-dimethylacetophenone, 1-hydroxy-dimethylphenylketone, 1-hydroxy-dimethyl-p-isopropylphenylketone, 1-hydroxy Cyclohexyl phenyl ketone, 2-methyl-4-methylthio-2-morpholinopropiophenone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t- Butyl-dichloroacetophenone is included.
活性ハロゲン類としては、具体的には、若林 等の“Bull Chem.Soc Japan”42巻、2924頁(1969年)、米国特許第3,905,815号明細書、特開平5−27830号、M.P.Hutt“Jurnal of Heterocyclic Chemistry”1巻(3号),(1970年)等に記載の化合物が挙げられ、特に、トリハロメチル基が置換したオキサゾール化合物:s−トリアジン化合物が挙げられる。より好適には、少なくとも一つのモノ、ジまたはトリハロゲン置換メチル基がs−トリアジン環に結合したs−トリアジン誘導体が挙げられる。具体的な例にはS−トリアジンやオキサチアゾール化合物が知られており、2−(p−メトキシフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−(p−スチリルフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−(3−Br−4−ジ(エチル酢酸エステル)アミノフェニル)−4,6−ビス(トリクロルメチル)−s−トリアジン、2−トリハロメチル−5−(p−メトキシフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールが含まれる。具体的には特開昭58−15503のp14〜p30、特開昭55−77742のp6〜p10、特公昭60−27673のp287記載のNo.1〜No.8、特開昭60−239736のp443〜p444のNo.1〜No.17、US−4701399のNo.1〜19などの化合物が特に好ましい。 Specific examples of the active halogens include Wakabayashi et al., “Bull Chem. Soc Japan”, 42, 2924 (1969), US Pat. No. 3,905,815, JP-A-5-27830, M.M. P. Examples include compounds described in Hutt “Journal of Heterocyclic Chemistry”, Vol. 1 (No. 3), (1970), and in particular, oxazole compounds substituted with a trihalomethyl group: s-triazine compounds. More preferred are s-triazine derivatives in which at least one mono-, di- or trihalogen-substituted methyl group is bonded to the s-triazine ring. Specific examples include S-triazine and oxathiazole compounds, such as 2- (p-methoxyphenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (p-styrylphenyl). -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3-Br-4-di (ethyl acetate) aminophenyl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- Trihalomethyl-5- (p-methoxyphenyl) -1,3,4-oxadiazole is included. Specifically, p.14 to p30 in JP-A-58-15503, p6-p10 in JP-A-55-77742, and p287 in JP-B-60-27673. 1-No. 8, No. pp. 443 to p444 of JP-A-60-239736. 1-No. 17, No. 4,701,399. Compounds such as 1-19 are particularly preferred.
上記活性ハロゲン類の具体例は以下の通りである。 Specific examples of the active halogens are as follows.
これらの開始剤は単独でも混合して用いても良い。「最新UV硬化技術」,(株)技術情報協会,1991年,p.159、及び、「紫外線硬化システム」 加藤清視著、平成元年、総合技術センター発行、p.65〜148にも種々の例が記載されており本発明に有用である。 These initiators may be used alone or in combination. “Latest UV Curing Technology”, Technical Information Association, 1991, p. 159, and “UV curing system” written by Kayo Kiyomi, 1989, General Technology Center, p. Various examples are also described in 65-148 and are useful in the present invention.
市販の光ラジカル重合開始剤としては、日本化薬(株)製のKAYACURE(DETX−S,BP−100,BDMK,CTX,BMS,2−EAQ,ABQ,CPTX,EPD,ITX,QTX,BTC,MCAなど)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製のイルガキュア(651,184,500,819,907,369,1173,1870,2959,4265,4263など)、サートマー社製のEsacure(KIP100F,KB1,EB3,BP,X33,KT046,KT37,KIP150,TZT)等およびそれらの組み合わせが好ましい例として挙げられる。 Commercially available radical photopolymerization initiators include KAYACURE (DETX-S, BP-100, BDKM, CTX, BMS, 2-EAQ, ABQ, CPTX, EPD, ITX, QTX, BTC, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. MCA, etc.), Irgacure (651, 184, 500, 819, 907, 369, 1173, 1870, 2959, 4265, 4263, etc.) manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., Esacure (KIP100F, KB1, manufactured by Sartomer) EB3, BP, X33, KT046, KT37, KIP150, TZT) and the like and combinations thereof are preferred examples.
光重合開始剤は、多官能モノマー100質量部に対して、0.1〜15質量部の範囲で使用することが好ましく、より好ましくは1〜10質量部の範囲である。 It is preferable to use a photoinitiator in the range of 0.1-15 mass parts with respect to 100 mass parts of polyfunctional monomers, More preferably, it is the range of 1-10 mass parts.
<光増感剤>
光重合開始剤に加えて、光増感剤を用いてもよい。光増感剤の具体例として、n−ブチルアミン、トリエチルアミン、トリ−n−ブチルホスフィン、ミヒラーケトンおよびチオキサントン、などを挙げることができる。
更にアジド化合物、チオ尿素化合物、メルカプト化合物などの助剤を1種以上組み合わせて用いてもよい。
市販の光増感剤としては、日本化薬(株)製のKAYACURE(DMBI,EPA)などが挙げられる。
<Photosensitizer>
In addition to the photopolymerization initiator, a photosensitizer may be used. Specific examples of the photosensitizer include n-butylamine, triethylamine, tri-n-butylphosphine, Michler's ketone and thioxanthone.
Further, one or more auxiliary agents such as an azide compound, a thiourea compound, and a mercapto compound may be used in combination.
Examples of commercially available photosensitizers include KAYACURE (DMBI, EPA) manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.
<熱開始剤>
熱ラジカル開始剤としては、有機あるいは無機過酸化物、有機アゾ及びジアゾ化合物等を用いることができる。
具体的には、有機過酸化物として過酸化ベンゾイル、過酸化ハロゲンベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過酸化ジブチル、クメンヒドロぺルオキシド、ブチルヒドロぺルオキシド、無機過酸化物として、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、アゾ化合物として2,2‘−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(プロピオニトリル)、1,1‘−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)等、ジアゾ化合物としてジアゾアミノベンゼン、p−ニトロベンゼンジアゾニウム等が挙げられる。
<Thermal initiator>
As the thermal radical initiator, organic or inorganic peroxides, organic azo, diazo compounds, and the like can be used.
Specifically, benzoyl peroxide, halogen benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, acetyl peroxide, dibutyl peroxide, cumene hydroperoxide, butyl hydroperoxide as organic peroxides, hydrogen peroxide, peroxides as inorganic peroxides. Diazo compounds such as 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (propionitrile), 1,1′-azobis (cyclohexanecarbonitrile) as azo compounds such as ammonium sulfate and potassium persulfate And diazoaminobenzene, p-nitrobenzenediazonium and the like.
本発明では上述した熱酸発生剤の他に光照射により酸を発生する化合物、すなわち感光性酸発生剤をさらに添加しても良い。該感光性酸発生剤は当該硬化性樹脂組成物の塗膜に感光性を付与し、例えば、光等の放射線を照射することによって当該塗膜を光硬化させることを可能にする物質である。この感光性酸発生剤としては、例えば、(1)ヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、ジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ピリジニウム塩等の各種オニウム塩;(2)β−ケトエステル、β−スルホニルスルホンとこれらのα−ジアゾ化合物等のスルホン化合物;(3)アルキルスルホン酸エステル、ハロアルキルスルホン酸エステル、アリールスルホン酸エステル、イミノスルホネート等のスルホン酸エステル類;(4)スルホンイミド化合物類;(5)ジアゾメタン化合物類;その他を挙げることができ、適宜使用することができる。 In the present invention, in addition to the thermal acid generator described above, a compound that generates an acid upon irradiation with light, that is, a photosensitive acid generator may be further added. The photosensitive acid generator is a substance that imparts photosensitivity to the coating film of the curable resin composition and enables the coating film to be photocured by, for example, irradiation with radiation such as light. Examples of the photosensitive acid generator include (1) various onium salts such as iodonium salt, sulfonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, ammonium salt, pyridinium salt; (2) β-ketoester, β-sulfonylsulfone and these Sulfone compounds such as α-diazo compounds; (3) sulfonic acid esters such as alkyl sulfonic acid esters, haloalkyl sulfonic acid esters, aryl sulfonic acid esters and imino sulfonates; (4) sulfonimide compounds; (5) diazomethane compounds Others can be mentioned and can be used as appropriate.
感光性酸発生剤は、単独で、又は2種以上を併用することができ、さらに前記熱酸発生剤と併用することもできる。感光性酸発生剤の使用割合は、硬化性樹脂組成物中の含フッ素ポリマー100質量部に対して、好ましくは0〜20質量部、さらに好ましくは0.1〜10質量部である。感光性酸発生剤の割合が該上限値以下であれば、得られる硬化膜の強度が優れたものとなり、透明性も良好なので好ましい。 The photosensitive acid generator can be used alone or in combination of two or more, and can also be used in combination with the thermal acid generator. The use ratio of the photosensitive acid generator is preferably 0 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the fluoropolymer in the curable resin composition. If the ratio of the photosensitive acid generator is less than or equal to the upper limit, it is preferable because the resulting cured film has excellent strength and good transparency.
感光性酸発生剤の使用割合は、硬化性樹脂組成物100質量部に対して、好ましくは0.01〜10質量部、さらに好ましくは0.1〜5重量部である。
その他、具体的な化合物や使用法として、例えば特開2005―43876号記載の内容などを用いることができる。
The use ratio of the photosensitive acid generator is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the curable resin composition.
In addition, as specific compounds and usage, for example, the contents described in JP-A-2005-43876 can be used.
1−7.界面活性剤
本発明のフィルムには、特に塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状均一性を確保するために、フッ素系、シリコーン系の何れかの界面活性剤、あるいはその両者を光拡散層形成用の塗布組成物中に含有することが好ましい。特にフッ素系の界面活性剤は、より少ない添加量において、塗布ムラ、乾燥ムラ、点欠陥等の面状故障を改良する効果が現れるため、好ましく用いることができる。面状均一性を高めつつ、高速塗布適性を持たせることにより生産性を高めることができる。
1-7. Surfactant In the film of the present invention, in order to ensure surface uniformity such as coating unevenness, drying unevenness, point defect, etc., light diffusion of either a fluorine-based surfactant or a silicone-based surfactant or both of them is performed. It is preferable to contain in the coating composition for layer formation. In particular, a fluorine-based surfactant can be preferably used because an effect of improving surface defects such as coating unevenness, drying unevenness, and point defects appears at a smaller addition amount. Productivity can be improved by giving high-speed coating suitability while improving surface uniformity.
フッ素系の界面活性剤の好ましい例としては、フルオロ脂肪族基含有共重合体(「フッ素系ポリマー」と略記することもある)が挙げられ、該フッ素系ポリマーは、下記(i)のモノマーに相当する繰り返し単位を含む、あるいは下記(ii)のモノマーに相当する繰り返し単位を含むアクリル樹脂、メタアクリル樹脂、及びこれらに共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体が有用である。 Preferable examples of the fluorosurfactant include a fluoroaliphatic group-containing copolymer (sometimes abbreviated as “fluorine polymer”), and the fluoropolymer includes the following monomer (i): An acrylic resin, a methacrylic resin, and a copolymer with a vinyl monomer copolymerizable therewith, containing the corresponding repeating unit or containing the repeating unit corresponding to the monomer (ii) below are useful.
(i)下記一般式イで表されるフルオロ脂肪族基含有モノマー
一般式イ
(I) Fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the following general formula A
一般式イにおいて、R11は水素原子またはメチル基を表し、Xは酸素原子、イオウ原子または−N(R12)−を表し、mは1以上6以下の整数、nは2〜4の整数を表す。R12は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。Xは酸素原子が好ましい。 In the general formula A, R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group, X represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 12 ) —, m is an integer of 1 to 6 and n is an integer of 2 to 4 Represents. R 12 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. X is preferably an oxygen atom.
(ii)前記(i)と共重合可能な下記一般式ロで示されるモノマー
一般式ロ
(Ii) Monomer represented by the following general formula (b) copolymerizable with the above (i)
一般式ロにおいて、R13は水素原子またはメチル基を表し、Yは酸素原子、イオウ原子または−N(R15)−を表し、R15は水素原子または炭素数1〜4のアルキル基、具体的にはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基を表し、好ましくは水素原子またはメチル基である。Yは酸素原子、−N(H)−、および−N(CH3)−が好ましい。
R14は置換基を有しても良い炭素数4以上20以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基を表す。R14のアルキル基の置換基としては、水酸基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、カルボキシル基、アルキルエーテル基、アリールエーテル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基等があげられるがこの限りではない。炭素数4以上20以下の直鎖、分岐または環状のアルキル基としては、直鎖及び分岐してもよいブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、エイコサニル基等、また、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等の単環シクロアルキル基及びビシクロヘプチル基、ビシクロデシル基、トリシクロウンデシル基、テトラシクロドデシル基、アダマンチル基、ノルボルニル基、テトラシクロデシル基、等の多環シクロアルキル基が好適に用いられる。
In the general formula (b), R 13 represents a hydrogen atom or a methyl group, Y represents an oxygen atom, a sulfur atom or —N (R 15 ) —, R 15 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, specifically Specifically, it represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group, preferably a hydrogen atom or a methyl group. Y is an oxygen atom, -N (H) -, and -N (CH 3) - are preferred.
R 14 represents a linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Examples of the substituent for the alkyl group represented by R 14 include a hydroxyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, a carboxyl group, an alkyl ether group, an aryl ether group, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom, a nitro group, and a cyano group. , Amino groups and the like, but not limited thereto. Examples of the linear, branched or cyclic alkyl group having 4 to 20 carbon atoms include a butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and undecyl group which may be linear or branched. , Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, octadecyl group, eicosanyl group, etc., and monocyclic cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, cycloheptyl group and bicycloheptyl group, bicyclodecyl group, tricycloundecyl group, A polycyclic cycloalkyl group such as a tetracyclododecyl group, an adamantyl group, a norbornyl group, a tetracyclodecyl group, or the like is preferably used.
本発明で用いられるフッ素系ポリマー中に用いられるこれらの一般式イで示されるフルオロ脂肪族基含有モノマーの量は、該フッ素系ポリマーの各単量体に基づいて10モル%以上であり、好ましくは15〜70モル%であり、より好ましくは20〜60モル%の範囲である。 The amount of the fluoroaliphatic group-containing monomer represented by the general formula (a) used in the fluoropolymer used in the present invention is 10 mol% or more based on each monomer of the fluoropolymer, preferably Is 15 to 70 mol%, more preferably in the range of 20 to 60 mol%.
本発明で用いられるフッ素系ポリマーの好ましい質量平均分子量は、3000〜100,000が好ましく、5,000〜80,000がより好ましい。 The preferred weight average molecular weight of the fluoropolymer used in the present invention is preferably 3000 to 100,000, more preferably 5,000 to 80,000.
本発明で用いられるフッ素系ポリマーの好ましい添加量は、塗布液に対して0.001〜5質量%の範囲であり、好ましくは0.005〜3質量%の範囲であり、更に好ましくは0.01〜1質量%の範囲である。フッ素系ポリマーの添加量が0.001質量%未満では効果が不十分であり、また5質量%より多くなると、塗膜の乾燥が十分に行われなくなったり、塗膜としての性能(例えば反射率、耐擦傷性)に悪影響を及ぼす。また、発明においては、ハードコート層及びオーバーコート層ともに界面活性剤を含有することができるが、ハードコート層中の絶対含有量がオーバーコート層中の絶対含有量よりも少ないことが2層を重ねたときの面状安定性の点で好ましい。また、後述のように2層を同時に塗設する場合には、ハードコート層中の界面活性剤の量は少ないほうが好ましく、特に添加しない態様をとることもできる。 The preferred addition amount of the fluoropolymer used in the present invention is in the range of 0.001 to 5% by mass, preferably in the range of 0.005 to 3% by mass, and more preferably in the range of 0.005 to 3% by mass. It is the range of 01-1 mass%. If the addition amount of the fluorine-based polymer is less than 0.001% by mass, the effect is insufficient, and if it exceeds 5% by mass, the coating film may not be sufficiently dried or the performance as a coating film (for example, reflectance) Adversely affect the scratch resistance). In the invention, both the hard coat layer and the overcoat layer can contain a surfactant, but the absolute content in the hard coat layer is less than the absolute content in the overcoat layer. This is preferable in terms of planar stability when stacked. Moreover, when coating two layers simultaneously as mentioned later, it is preferable that the amount of the surfactant in the hard coat layer is small, and an embodiment in which no surfactant is added can be taken.
1−8.増粘剤
本発明のフィルムは、塗布液の粘度を調整するために増粘剤を用いてもよい。ここでいう増粘剤とは、それを添加することにより液の粘度が増大するものを意味し、添加することにより塗布液の粘度が上昇する大きさとして好ましくは0.05〜50cP(0.05〜50mPa.s)であり、さらに好ましくは0.10〜20cP(0.1〜20mPa.s)であり、最も好ましくは0.10〜10cP(0.10〜10mPa.s)である。
1-8. Thickener The film of the present invention may use a thickener to adjust the viscosity of the coating solution. The term “thickener” as used herein means that the viscosity of the liquid is increased by adding it, and preferably 0.05 to 50 cP (0. 05 to 50 mPa.s), more preferably 0.10 to 20 cP (0.1 to 20 mPa.s), and most preferably 0.10 to 10 cP (0.10 to 10 mPa.s).
このような増粘剤としては以下のものが挙げられるが、これに限定されない。
ポリ−ε−カプロラクトン、ポリ−ε−カプロラクトン ジオール、ポリ−ε−カプロラクトン トリオール、ポリビニルアセテート、ポリ(エチレン アジペート)、ポリ(1,4−ブチレン アジペート)、ポリ(1,4−ブチレン グルタレート)、ポリ(1,4−ブチレン スクシネート)、ポリ(1,4−ブチレン テレフタレート)、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリ(2−メチル−1,3−プロピレンアジペート)、ポリ(2−メチル−1,3−プロピレン グルタレート)、ポリ(ネオペンチルグリコールアジペート)、ポリ(ネオペンチルグリコール セバケート)、ポリ(1,3−プロピレンアジペート)、ポリ(1,3−プロピレン グルタレート)、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルアセタール、ポリビニルプロパナール、ポリビニルヘキサナール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースアセテートブチレート。
Examples of such thickeners include, but are not limited to:
Poly-ε-caprolactone, poly-ε-caprolactone diol, poly-ε-caprolactone triol, polyvinyl acetate, poly (ethylene adipate), poly (1,4-butylene adipate), poly (1,4-butylene glutarate), poly (1,4-butylene succinate), poly (1,4-butylene terephthalate), poly (ethylene terephthalate), poly (2-methyl-1,3-propylene adipate), poly (2-methyl-1,3-propylene) Glutarate), poly (neopentyl glycol adipate), poly (neopentyl glycol sebacate), poly (1,3-propylene adipate), poly (1,3-propylene glutarate), polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl acetal, poly Livinyl propanal, polyvinyl hexanal, polyvinyl pyrrolidone, polyacrylate, polymethacrylate, cellulose acetate, cellulose propionate, cellulose acetate butyrate.
この他にも、特開平8−325491号記載のスメクタイト、フッ素四珪素雲母、ベントナイト、シリカ、モンモリロナイト及びポリアクリル酸ソーダ、特開平10−219136エチルセルロース、ポリアクリル酸、有機粘土など、公知の粘度調整剤やチキソトロピー性付与剤を使用することが出来る。 In addition to this, known viscosity adjustments such as smectite, tetrasilica mica, bentonite, silica, montmorillonite and sodium polyacrylate, JP-A-10-219136 ethyl cellulose, polyacrylic acid, organic clay described in JP-A-8-325491 An agent or a thixotropic agent can be used.
1−9.塗布溶剤
本発明の各層を形成するための塗布組成物に用いられる溶剤としては、各成分を溶解または分散可能であること、塗布工程、乾燥工程において均一な面状となり易いこと、液保存性が確保できること、適度な飽和蒸気圧を有すること、等の観点で選ばれる各種の溶剤が使用できる。
溶媒は2種類以上のものを混合して用いることができる。特に、乾燥負荷の観点から、常圧室温における沸点が100℃以下の溶剤を主成分とし、乾燥速度の調整のために沸点が100℃以上の溶剤を少量含有することが好ましい。
1-9. Coating solvent As a solvent used in the coating composition for forming each layer of the present invention, it is possible to dissolve or disperse each component, to easily form a uniform surface in the coating process and the drying process, and to maintain liquid stability. Various solvents selected from the viewpoints of being able to be secured, having an appropriate saturated vapor pressure, and the like can be used.
Two or more kinds of solvents can be mixed and used. In particular, from the viewpoint of drying load, it is preferable that a solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower at normal pressure and room temperature as a main component and a small amount of solvent having a boiling point of 100 ° C. or higher for adjusting the drying speed.
沸点が100℃以下の溶剤としては、例えば、ヘキサン(沸点68.7℃)、ヘプタン(98.4℃)、シクロヘキサン(80.7℃)、ベンゼン(80.1℃)などの炭化水素類、ジクロロメタン(39.8℃)、クロロホルム(61.2℃)、四塩化炭素(76.8℃)、1,2−ジクロロエタン(83.5℃)、トリクロロエチレン(87.2℃)などのハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル(34.6℃)、ジイソプロピルエーテル(68.5℃)、ジプロピルエーテル(90.5℃)、テトラヒドロフラン(66℃)などのエーテル類、ギ酸エチル(54.2℃)、酢酸メチル(57.8℃)、酢酸エチル(77.1℃)、酢酸イソプロピル(89℃)などのエステル類、アセトン(56.1℃)、2−ブタノン(メチルエチルケトンと同じ、79.6℃)などのケトン類、メタノール(64.5℃)、エタノール(78.3℃)、2−プロパノール(82.4℃)、1−プロパノール(97.2℃)などのアルコール類、アセトニトリル(81.6℃)、プロピオニトリル(97.4℃)などのシアノ化合物類、二硫化炭素(46.2℃)などがある。このうちケトン類、エステル類が好ましく、特に好ましくはケトン類である。ケトン類の中では2−ブタノンが特に好ましい。 Examples of the solvent having a boiling point of 100 ° C. or lower include hydrocarbons such as hexane (boiling point 68.7 ° C.), heptane (98.4 ° C.), cyclohexane (80.7 ° C.), benzene (80.1 ° C.), Halogenated carbonization such as dichloromethane (39.8 ° C), chloroform (61.2 ° C), carbon tetrachloride (76.8 ° C), 1,2-dichloroethane (83.5 ° C), trichloroethylene (87.2 ° C) Hydrogens, diethyl ether (34.6 ° C), diisopropyl ether (68.5 ° C), dipropyl ether (90.5 ° C), tetrahydrofuran (66 ° C) and other ethers, ethyl formate (54.2 ° C), Esters such as methyl acetate (57.8 ° C.), ethyl acetate (77.1 ° C.), isopropyl acetate (89 ° C.), acetone (56.1 ° C.), 2-butanone (methyl ethyl) Ketones such as 79.6 ° C, the same as ketone, methanol (64.5 ° C), ethanol (78.3 ° C), 2-propanol (82.4 ° C), 1-propanol (97.2 ° C), etc. Alcohols, cyano compounds such as acetonitrile (81.6 ° C.), propionitrile (97.4 ° C.), carbon disulfide (46.2 ° C.), and the like. Of these, ketones and esters are preferable, and ketones are particularly preferable. Among the ketones, 2-butanone is particularly preferable.
沸点が100℃以上の溶剤としては、例えば、オクタン(125.7℃)、トルエン(110.6℃)、キシレン(138℃)、テトラクロロエチレン(121.2℃)、クロロベンゼン(131.7℃)、ジオキサン(101.3℃)、ジブチルエーテル(142.4℃)、酢酸イソブチル(118℃)、シクロヘキサノン(155.7℃)、2−メチル−4−ペンタノン(MIBKと同じ、115.9℃)、1−ブタノール(117.7℃)、N,N−ジメチルホルムアミド(153℃)、N,N−ジメチルアセトアミド(166℃)、ジメチルスルホキシド(189℃)などがある。好ましくは、シクロヘキサノン、2−メチル−4−ペンタノンである。 Examples of the solvent having a boiling point of 100 ° C or higher include, for example, octane (125.7 ° C), toluene (110.6 ° C), xylene (138 ° C), tetrachloroethylene (121.2 ° C), chlorobenzene (131.7 ° C), Dioxane (101.3 ° C.), dibutyl ether (142.4 ° C.), isobutyl acetate (118 ° C.), cyclohexanone (155.7 ° C.), 2-methyl-4-pentanone (same as MIBK, 115.9 ° C.), Examples thereof include 1-butanol (117.7 ° C.), N, N-dimethylformamide (153 ° C.), N, N-dimethylacetamide (166 ° C.), dimethyl sulfoxide (189 ° C.) and the like. Cyclohexanone and 2-methyl-4-pentanone are preferable.
1−10.その他
本発明のフィルムには、前記の成分以外に、樹脂、カップリング剤、着色防止剤、着色剤(顔料、染料)、消泡剤、レベリング剤、難燃剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、接着付与剤、重合禁止剤、酸化防止剤、表面改質剤などを添加することもできる。
1-10. Other In the film of the present invention, in addition to the above components, resin, coupling agent, anti-coloring agent, coloring agent (pigment, dye), antifoaming agent, leveling agent, flame retardant, ultraviolet absorber, infrared absorber, Adhesion imparting agents, polymerization inhibitors, antioxidants, surface modifiers and the like can also be added.
1−11.支持体
本発明のフィルムの支持体としては、透明樹脂フィルム、透明樹脂板、透明樹脂シートや透明ガラスなど、特に限定は無い。透明樹脂フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム(例えば、セルローストリアセテートフィルム(屈折率1.48)、セルロースジアセテートフィルム、セルロースアセテートブチレートフィルム、セルロースアセテートプロピオネートフィルム)、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、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、ポ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)アクリルニトリルフィルム等が使用できる。
1-11. Support The support of the film of the present invention is not particularly limited, such as a transparent resin film, a transparent resin plate, a transparent resin sheet, and transparent glass. Transparent resin films include cellulose acylate films (for example, cellulose triacetate film (refractive index 1.48), cellulose diacetate film, cellulose acetate butyrate film, cellulose acetate propionate film), polyethylene terephthalate film, polyethersulfone. Films, polyacrylic resin films, polyurethane resin films, polyester films, polycarbonate films, polysulfone films, polyether films, polymethylpentene films, polyetherketone films, (meth) acrylonitrile films, and the like can be used.
<セルロースアシレートフィルム>
その中でも、透明性が高く、光学的に複屈折が少なく、製造が容易であり、偏光板の保護フィルムとして一般に用いられているセルロースアシレートフィルムが好ましく、セルローストリアセテートフィルムが特に好ましい。又、透明支持体の厚さは通常20μm〜1000μm程度が一般的である。ディスプレイ表面用としては、20μm〜500μmが好ましく、更に好ましくは30μm〜150μmであり、最も好ましくは15μm〜60μmである。
<Cellulose acylate film>
Among them, a cellulose acylate film having high transparency, optically low birefringence, easy production, and generally used as a protective film for a polarizing plate is preferable, and a cellulose triacetate film is particularly preferable. Further, the thickness of the transparent support is generally about 20 μm to 1000 μm. For the display surface, it is preferably 20 μm to 500 μm, more preferably 30 μm to 150 μm, and most preferably 15 μm to 60 μm.
本発明ではセルロースアシレートフィルムに、酢化度が59.0〜61.5%であるセルロースアセテートを使用することが好ましい。
酢化度とは、セルロース単位質量当たりの結合酢酸量を意味する。酢化度は、ASTM:D−817−91(セルロースアセテート等の試験法)におけるアセチル化度の測定および計算に従う。
セルロースアシレートの粘度平均重合度(DP)は、250以上であることが好ましく、290以上であることがさらに好ましい。
また、本発明に使用するセルロースアシレートは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるMw/Mn(Mwは質量平均分子量、Mnは数平均分子量)の値が1.0に近いこと、換言すれば分子量分布が狭いことが好ましい。具体的なMw/Mnの値としては、1.0〜1.7であることが好ましく、1.3〜1.65であることがさらに好ましく、1.4〜1.6であることが最も好ましい。
In the present invention, it is preferable to use cellulose acetate having an acetylation degree of 59.0 to 61.5% for the cellulose acylate film.
The degree of acetylation means the amount of bound acetic acid per unit mass of cellulose. The degree of acetylation follows the measurement and calculation of the degree of acetylation in ASTM: D-817-91 (test method for cellulose acetate and the like).
The viscosity average degree of polymerization (DP) of cellulose acylate is preferably 250 or more, and more preferably 290 or more.
The cellulose acylate used in the present invention has a Mw / Mn (Mw is a mass average molecular weight, Mn is a number average molecular weight) value by gel permeation chromatography close to 1.0, in other words, a molecular weight distribution. Narrow is preferred. The specific value of Mw / Mn is preferably 1.0 to 1.7, more preferably 1.3 to 1.65, and most preferably 1.4 to 1.6. preferable.
一般に、セルロースアシレートの2,3,6位の水酸基は全体の置換度の1/3づつに均等に分配されるわけではなく、6位水酸基の置換度が小さくなる傾向がある。本発明ではセルロースアシレートの6位水酸基の置換度が、2,3位に比べて多いほうが好ましい。
全体の置換度に対して6位の水酸基が32%以上アシル基で置換されていることが好ましく、更には33%以上、特に34%以上であることが好ましい。さらにセルロースアシレートの6位アシル基の置換度が0.88以上であることが好ましい。6位水酸基は、アセチル基以外に炭素数3以上のアシル基であるプロピオニル基、ブチロイル基、バレロイル基、ベンゾイル基、アクリロイル基などで置換されていてもよい。各位置の置換度の測定は、NMRによって求めることができる。
本発明ではセルロースアシレートとして、特開平11−5851号公報の段落「0043」〜「0044」[実施例][合成例1]、段落「0048」〜「0049」[合成例2]、段落「0051」〜「0052」[合成例3]に記載の方法で得られたセルロースアセテートを用いることができる。
In general, the hydroxyl groups at 2, 3, and 6 positions of cellulose acylate are not evenly distributed by 1/3 of the total substitution degree, and the substitution degree of the 6-position hydroxyl group tends to be small. In the present invention, it is preferable that the substitution degree of the 6-position hydroxyl group of cellulose acylate is larger than that of the 2- and 3-positions.
The hydroxyl group at the 6-position with respect to the total substitution degree is preferably substituted with 32% or more of an acyl group, more preferably 33% or more, and particularly preferably 34% or more. Furthermore, the substitution degree of the 6-position acyl group of cellulose acylate is preferably 0.88 or more. The 6-position hydroxyl group may be substituted with a propionyl group, butyroyl group, valeroyl group, benzoyl group, acryloyl group or the like, which is an acyl group having 3 or more carbon atoms, in addition to the acetyl group. The degree of substitution at each position can be determined by NMR.
In the present invention, as cellulose acylate, paragraphs “0043” to “0044” [Example] [Synthesis Example 1], paragraphs “0048” to “0049” [Synthesis Example 2], and paragraph “ Cellulose acetate obtained by the method described in “0051” to “0052” [Synthesis Example 3] can be used.
<ポリエチレンテレフタレートフィルム>
本発明では、ポリエチレンテレフタレートフィルムも、透明性、機械的強度、平面性、耐薬品性および耐湿性共に優れており、その上安価であり好ましく用いられる。
透明プラスチックフィルムとその上に設けられるハードコート層との密着強度をより向上させるため、透明プラスチックフィルムは易接着処理が施されたされたものであることが更に好ましい。
市販されている光学用易接着層付きPETフィルムとしては東洋紡績社製コスモシャインA4100、A4300等が挙げられる。
<Polyethylene terephthalate film>
In the present invention, a polyethylene terephthalate film is also preferably used because it is excellent in transparency, mechanical strength, flatness, chemical resistance and moisture resistance, and is inexpensive.
In order to further improve the adhesion strength between the transparent plastic film and the hard coat layer provided thereon, the transparent plastic film is more preferably subjected to an easy adhesion treatment.
Examples of commercially available PET films with an easily adhesive layer for optics include Cosmo Shine A4100 and A4300 manufactured by Toyobo Co., Ltd.
2.本発明の光学フィルムの構成
柔軟な支持体上にハードコート層を形成する光学フィルムにおいて、ハードコート層を形成する重合性化合物の硬化後の硬度と該光学フィルムのカールは、重合反応が硬化収縮を伴う反応を利用している限りにおいては大きくは相反するものである。重合性化合物の構造でその解決を計る試みがなされてきたが、更なる硬度向上や支持体の薄層化の要請があり更なる改良が求められている。
2. Configuration of optical film of the present invention In an optical film in which a hard coat layer is formed on a flexible support, the hardness after curing of the polymerizable compound forming the hard coat layer and the curl of the optical film are determined by the polymerization reaction being cured and contracted. As long as the reaction involving is utilized, it is largely contradictory. Attempts have been made to solve the problem with the structure of the polymerizable compound. However, there is a demand for further improvement in hardness and thinning of the support, and further improvement is required.
ハードコート層を空間的に均一な組成から形成される1層だけでこの要請を満たすのは限界がある。光学フィルムの鉛直方向(積層方向)において、重合性化合物の組成分布を変えることにより、これらの課題を解決しようとするのが本発明の主旨である。すなわち、MOC/MHC比を特定範囲に設定することで上記目的を達成しようというものである。硬化膜の硬度と重合性化合物の分子量とは大きな相関があり、300〜100000程度の分子量領域において、分子量の高い場合、硬度が高い傾向にある。 There is a limit to satisfying this requirement with only one hard coat layer formed from a spatially uniform composition. The gist of the present invention is to solve these problems by changing the composition distribution of the polymerizable compound in the vertical direction (stacking direction) of the optical film. That is, the above object is achieved by setting the MOC / MHC ratio in a specific range. There is a large correlation between the hardness of the cured film and the molecular weight of the polymerizable compound. In the molecular weight region of about 300 to 100,000, when the molecular weight is high, the hardness tends to be high.
高硬度・高耐擦傷性と低カールの両立に対して、光学フィルムの表面側に高分子量で高硬度の塗膜を選択的に形成することが、均一な組成の場合に比較して有効である。すなわち、鉛筆硬度に代表される硬度は、塗膜全体の硬度に支配され、スチールウール擦りに代表される耐擦傷性は表層の0.1〜1.0μm程度の領域の硬度に大きく支配される。 In order to achieve both high hardness, high scratch resistance and low curl, it is more effective to selectively form a high-hardness coating film with a high molecular weight on the surface side of the optical film compared to a uniform composition. is there. That is, the hardness represented by pencil hardness is governed by the hardness of the entire coating film, and the scratch resistance represented by steel wool rubbing is largely governed by the hardness of the surface layer of about 0.1 to 1.0 μm. .
また、カールは、硬化収縮の大きい層の厚さが薄いこと、硬化収縮の異なる層の界面が明瞭でないことが有効であることを見出した。 In addition, the curl has found that it is effective that the layer having a large cure shrinkage is thin and the interface of layers having different cure shrinkage is not clear.
本発明の光学フィルムでは、上記に加えて、ディスプレイの表面フィルムとして、防汚性、低反射性が好ましい性能として要求される。防汚性向上に対して、本願の構成をとることで以下に示すように有利な点がある。 In addition to the above, the optical film of the present invention is required to have antifouling properties and low reflectivity as the surface film of the display. There is an advantage as shown below by taking the configuration of the present application for improving the antifouling property.
1層構成のハードコート層に、単純にシリコーンやフッ素化合物を添加するのではなく、2層構成にした上層のオーバーコート層にのみ添加することで、ハードコート層下部の不必要な防汚剤の量を減らすことができ、光学フィルムの硬度を稼ぐことができる。また、オーバーコート層に含まれる分子量が高く1分子あたりの官能基の数の多い化合物とともに硬化することで防汚剤の固定性が強くなり、防汚性、耐久性が向上する。 An unnecessary antifouling agent at the bottom of the hard coat layer is added to the upper overcoat layer having a two-layer structure instead of simply adding silicone or a fluorine compound to the single-layer hard coat layer. Therefore, the hardness of the optical film can be increased. In addition, the anti-fouling agent is more strongly fixed by curing together with a compound having a high molecular weight and a large number of functional groups per molecule in the overcoat layer, thereby improving the anti-fouling property and durability.
低反射性に対して、本発明の構成をとることで以下に示すように有利な点がある。従来の光学干渉を利用する方法では、干渉層の塗布厚の制御が重要で、膜厚ムラが生ずると干渉のムラが起こり、色味の変化が大きくなってしまう。それに対して、本発明のオーバーコート層は、光学干渉を積極的に利用していないため、塗布厚の変動に鈍感な光学フィルムを形成することができる。低屈折率の重合性化合物や低屈折率の無機微粒子を含有することでオーバーコート層表面の屈折率を下げることで表面の反射を低下させ、好ましくはオーバーコート層とハードコート層の屈折率界面を明瞭でなくすことでムラの発生を抑制した光学フィルムが得られる。該屈折率界面を明瞭でなくすための手段としては、未硬化のままハードコート層上にオーバーコート層を設けたり、同時重層を行うことができる。 Taking the configuration of the present invention with respect to low reflectivity has the following advantages. In the conventional method using optical interference, it is important to control the coating thickness of the interference layer. If the film thickness unevenness occurs, the interference unevenness occurs and the change in color becomes large. On the other hand, since the overcoat layer of the present invention does not actively use optical interference, it is possible to form an optical film that is insensitive to fluctuations in coating thickness. Reducing the refractive index of the surface of the overcoat layer by containing a low refractive index polymerizable compound and low refractive index inorganic fine particles, thereby reducing the surface reflection, preferably the refractive index interface between the overcoat layer and the hard coat layer As a result, it is possible to obtain an optical film in which unevenness is suppressed. As a means for making the refractive index interface indistinct, an overcoat layer can be provided on the hard coat layer without being cured, or simultaneous multilayering can be performed.
2−1.ハードコート層及びオーバーコート層の厚み
本発明の光学フィルムにおいては、ハードコート層を設けることが必須であり、オーバーコート層も含めて塗布し最終的に硬化した状態での鉛筆硬度が2H以上であることが好ましい。ハードコート層は1.5μm〜30μmが好ましく、更に好ましくは3μm〜20μmである。オーバーコート層は、0.15μm〜10μmが好ましく、更に好ましくは0.25μm〜6μmである。オーバーコート層に硬化性多分岐ポリマー(RHB)を含む場合には、耐擦傷性の改良効果が大きく、オーバーコート層を薄層化することができ、0.15μm〜6μmが好ましく、更に好ましくは0.25μm〜2μmである。また、ハードコート層とオーバーコート層の合計の厚みは、1.6μm〜30μmが好ましく、更に好ましくは3.0μm〜20μmである。
2-1. Hard coat layer and thickness of overcoat layer In the optical film of the present invention, it is essential to provide a hard coat layer, and the pencil hardness in a state of being applied and finally cured including the overcoat layer is 2H or more. Preferably there is. The hard coat layer is preferably 1.5 μm to 30 μm, more preferably 3 μm to 20 μm. The overcoat layer is preferably 0.15 μm to 10 μm, more preferably 0.25 μm to 6 μm. When the overcoat layer contains a curable multi-branched polymer (RHB), the effect of improving the scratch resistance is great, and the overcoat layer can be thinned, preferably 0.15 μm to 6 μm, more preferably 0.25 μm to 2 μm. The total thickness of the hard coat layer and the overcoat layer is preferably 1.6 μm to 30 μm, more preferably 3.0 μm to 20 μm.
ハードコート層に対するオーバーコート層の硬化後の厚みは、0.5%〜70%が好ましく、更に好ましくは3.0〜40%、最も好ましくは5.0〜25%である。この比率にすることで、硬度・耐擦傷性・カールを両立することが可能となる。 The thickness of the overcoat layer after curing with respect to the hard coat layer is preferably 0.5% to 70%, more preferably 3.0 to 40%, and most preferably 5.0 to 25%. By using this ratio, it is possible to achieve both hardness, scratch resistance and curl.
また、後述の様にハードコート層とオーバーコート層の界面が明瞭でない態様をとることもできる。また、ハードコート層に対して、組成を変えたオーバーコート層を2層以上設けることもできる。特に各層の組成を徐々に変える必要がある場合には、多層のオーバーコート層を用いることが好ましい。ハードコート層とオーバーコート層の界面が明瞭でないことで、硬化収縮や硬度の急激な変化が抑制され、カールの低減、耐擦傷性(界面での剥離)の改良に有効である。 Further, as will be described later, it is possible to adopt an embodiment in which the interface between the hard coat layer and the overcoat layer is not clear. Also, two or more overcoat layers with different compositions can be provided for the hard coat layer. In particular, when it is necessary to gradually change the composition of each layer, it is preferable to use a multilayer overcoat layer. Since the interface between the hard coat layer and the overcoat layer is not clear, curing shrinkage and rapid changes in hardness are suppressed, which is effective in reducing curl and improving scratch resistance (peeling at the interface).
2−2.各層の物性
[屈折率]
本発明のハードコート層の屈折率は、特に制限はないが、1.46〜2.00が好ましく、更に好ましくは1.49〜1.65である。支持体に隣接してハードコート層を設ける場合には、支持体との屈折率差を0.02以下にすることで干渉ムラを低減できるので好ましい。オーバーコート層の屈折率にも特に制限はないが、1.25〜2.00が好ましく、更に好ましくは1.25〜1.90である。ディスプレイ材料の最表面に用いる光学フィルムの最上層に用いる場合には、1.25〜1.49が好ましく、更に好ましくは1.30〜1.47である。また、後述の様にオーバーコート層とハードコート層の界面が明瞭でないときには、オーバーコート層の表面から100nm深さまでの平均屈折率が1.25〜1.49であることが好ましく、更に好ましくは1.30〜1.47である。
2-2. Physical properties of each layer
[Refractive index]
The refractive index of the hard coat layer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.46 to 2.00, more preferably 1.49 to 1.65. When providing a hard-coat layer adjacent to a support body, since a nonuniformity of interference can be reduced by making a refractive index difference with a support body 0.02 or less, it is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular also in the refractive index of an overcoat layer, 1.25-2.00 are preferable, More preferably, it is 1.25-1.90. When used for the uppermost layer of the optical film used for the outermost surface of the display material, 1.25 to 1.49 is preferable, and more preferably 1.30 to 1.47. In addition, when the interface between the overcoat layer and the hard coat layer is not clear as described later, the average refractive index from the surface of the overcoat layer to the depth of 100 nm is preferably 1.25 to 1.49, more preferably 1.30 to 1.47.
特に、指紋付着跡を目立ちにくくするためには、1.45〜1.48にすることで指紋の油脂と屈折率が近くなり有効である。また、光学フィルムに防眩性が付与されていると更に指紋跡が視認されにくくなり特に有効である。 In particular, in order to make the fingerprint adhering mark inconspicuous, by making it 1.45 to 1.48, it is effective because the fat and oil of the fingerprint becomes close to the refractive index. Moreover, when the antiglare property is imparted to the optical film, the fingerprint marks are more difficult to be visually recognized, which is particularly effective.
一方、オーバーコート層の上に更に光学干渉層として低屈折率層を設ける場合には、オーバーコート層の屈折率は1.46〜2.00が好ましく、1.49〜2.00が更に好ましく、1.58〜1.70が最も好ましい。高屈折率化するには、オーバーコート層用の無機微粒子として高屈折率のものを使用する態様が好ましい。 On the other hand, when a low refractive index layer is further provided as an optical interference layer on the overcoat layer, the refractive index of the overcoat layer is preferably 1.46 to 2.00, more preferably 1.49 to 2.00. 1.58 to 1.70 is most preferable. In order to increase the refractive index, it is preferable to use an inorganic fine particle having a high refractive index for the overcoat layer.
また、後述の様にオーバーコート層とハードコート層の界面が明瞭でないときには、オーバーコート層の表面から100nm深さまでの平均屈折率が1.46〜2.00が好ましく、1.49〜2.00が更に好ましい。 When the interface between the overcoat layer and the hard coat layer is not clear as will be described later, the average refractive index from the surface of the overcoat layer to the depth of 100 nm is preferably from 1.46 to 2.00, and from 1.49 to 2. 00 is more preferable.
[硬化収縮率]
光学フィルムの硬度・耐擦傷性の向上とカール発生の低減の観点からは、一般的な多官能の(メタ)アクリレート系モノマーを用いた場合には、オーバーコート層の厚みをハードコート層の厚みの70%以下として、ハードコート層のバインダーの硬化収縮率をオーバーコート層のバインダーの硬化収縮率よりも小さくすることが好ましい。一方、オーバーコート層に硬化性多分岐ポリマー(RHB)を含む場合には、オーバーコート層の硬化収縮率をハードコート層より大きくする必要はなく、硬度・耐擦傷性とカール低減の両立がしやすい。硬化収縮率は下記方法で算出した。
[Curing shrinkage]
From the viewpoint of improving the hardness and scratch resistance of the optical film and reducing the occurrence of curling, when using a general polyfunctional (meth) acrylate monomer, the thickness of the overcoat layer is the thickness of the hard coat layer. It is preferable that the curing shrinkage rate of the binder of the hard coat layer is made smaller than the cure shrinkage rate of the binder of the overcoat layer. On the other hand, when the overcoat layer contains a curable multi-branched polymer (RHB), it is not necessary to increase the cure shrinkage of the overcoat layer compared to the hard coat layer, and both hardness / abrasion resistance and curl reduction can be achieved. Cheap. Curing shrinkage was calculated by the following method.
体積収縮率:D=(S−S')/S×100
(S:硬化前の比重、S':硬化後の比重、比重はJIS K−7112のB法ピクノメーター法により測定)
Volumetric shrinkage: D = (S−S ′) / S × 100
(S: specific gravity before curing, S ′: specific gravity after curing, specific gravity is measured by B method pycnometer method of JIS K-7112)
[表面物性]
本発明の光学フィルムは、オーバーコート層が最上層である態様が好ましい態様の一つである。該態様においてオーバーコート層の表面物性の測定方法及び好ましい範囲を以下に説明する。
(接触角)
本発明の光学フィルムの表面の接触角は純水に対して94度以上であることが好ましく。97度以上であることがさらに好ましく、101度以上であることが最も好ましい。接触角は、以下の方法で測定することができる。
[Surface properties]
The optical film of the present invention is one of the preferred embodiments in which the overcoat layer is the uppermost layer. In this embodiment, the method for measuring the surface properties of the overcoat layer and the preferred range will be described below.
(Contact angle)
The contact angle of the surface of the optical film of the present invention is preferably 94 degrees or more with respect to pure water. It is more preferably 97 degrees or more, and most preferably 101 degrees or more. The contact angle can be measured by the following method.
接触角計[“CA−X”型接触角計、協和界面科学(株)製]を用い、乾燥状態(20℃/65%RH)で、液体として純水を使用して直径1.0mmの液滴を針先に作り、これをフィルムの表面に接触させてフィルム上に液滴を作った。フィルムと液体とが接する点における、液体表面に対する接線とフィルム表面がなす角で、液体を含む側の角度を接触角とする。 Using a contact angle meter [“CA-X” type contact angle meter, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.], using a pure water as a liquid in a dry state (20 ° C./65% RH), a diameter of 1.0 mm A droplet was made on the needle tip and brought into contact with the surface of the film to form a droplet on the film. The angle formed between the tangent to the liquid surface and the film surface at the point where the film and the liquid are in contact with each other is defined as the contact angle.
(表面自由エネルギー)
本発明の光学フィルムの表面自由エネルギーは30mN/m以下であることが好ましく、20mN/m以下であることがより好ましい。本発明のフィルムの表面自由エネルギー(γsv:単位、mN/m)はD.K.Owens:J.Appl.Polym.Sci.,13,1741(1969)を参考に、反射防止フィルム上で実験的に求めた純水とヨウ化メチレンCH2I2のそれぞれの接触角から求めることができる。
(Surface free energy)
The surface free energy of the optical film of the present invention is preferably 30 mN / m or less, and more preferably 20 mN / m or less. The surface free energy (γs v : unit, mN / m) of the film of the present invention is D.E. K. Owens: J.M. Appl. Polym. Sci. , 13, 1741 (1969), and can be obtained from the contact angles of pure water and methylene iodide CH 2 I 2 experimentally obtained on the antireflection film.
(動摩擦係数)
表面滑り性の指標として動摩擦係数を用いることができる。本発明の光学フィルムは、0.02以上0.30以下が好ましく、更に好ましくは0.02以上0.25以下、最も好ましくは0.05以上0.20以下である。上記範囲にすることで防汚性と耐擦傷性を良好に保つことができる。動摩擦係数は試料を25℃60%で24時間調湿した後、HEIDON−14動摩擦測定機により5mmφステンレス鋼球、荷重100g、速度60cm/minにて測定した値を用いた。
(Dynamic friction coefficient)
A dynamic friction coefficient can be used as an index of surface slipperiness. The optical film of the present invention is preferably 0.02 or more and 0.30 or less, more preferably 0.02 or more and 0.25 or less, and most preferably 0.05 or more and 0.20 or less. By setting it within the above range, the antifouling property and scratch resistance can be kept good. As the dynamic friction coefficient, the sample was conditioned at 25 ° C. and 60% for 24 hours, and then a value measured with a HEIDON-14 dynamic friction measuring machine at a 5 mmφ stainless steel ball, a load of 100 g, and a speed of 60 cm / min was used.
2−3.ハードコート層とオーバーコート層の界面
本発明においては、ハードコート層とオーバーコート層の境界が明瞭であってもよいが、界面密着、耐擦傷性、干渉ムラ防止の観点からその界面が明瞭でない構成も好ましい。
2-3. Interface of hard coat layer and overcoat layer In the present invention, the boundary between the hard coat layer and the overcoat layer may be clear, but the interface is not clear from the viewpoint of interfacial adhesion, scratch resistance, and interference unevenness prevention. A configuration is also preferable.
好ましい第1の態様としては、両層の組成が徐々に変化している態様が挙げられる。本発明において、組成とは、重合性化合物及び/又は微粒子の硬化膜中の構成比率を言う。
該態様においては、組成変化層の厚みは0.05μm〜5μmが好ましく、更に好ましくは0.1μm〜2μmである。オーバーコート層成分単独とハードコート層成分単独の屈折率が0.02以上異なる場合には、組成変化層の厚みは0.05μm〜1μmであることが特に好ましい。組成変化層とは、その上端から下端の間で、組成がバルクのオーバーコート層の組成からバルクのハードコート層の組成に徐々に変化する層である。
As a preferable first aspect, an aspect in which the composition of both layers is gradually changed can be mentioned. In the present invention, the composition refers to the constituent ratio of the polymerizable compound and / or fine particles in the cured film.
In this embodiment, the thickness of the composition change layer is preferably 0.05 μm to 5 μm, more preferably 0.1 μm to 2 μm. When the refractive index of the overcoat layer component alone and the hard coat layer component alone is different by 0.02 or more, the thickness of the composition change layer is particularly preferably 0.05 μm to 1 μm. The composition change layer is a layer in which the composition gradually changes from the composition of the bulk overcoat layer to the composition of the bulk hard coat layer between the upper end and the lower end.
好ましい第2の態様としては、ハードコート層とオーバーコート層がその界面で更に別の界面混合層を形成しているものである。該態様においては、界面混合層の厚みは、0.05μm〜1μmが好ましく、更に好ましくは0.05μm〜0.5μmである。
好ましい第3の態様としては、ハードコート層とオーバーコート層の成分が、その界面で相分離した海島構造又は共連続相を形成しているものである。該態様においては、相分離した島構造部分の球相当直径は、0.01μm〜1μmが好ましく、0.02〜0.3μmが更に好ましく、最も好ましくは0.02〜0.15μmである。これら界面が明瞭でない態様のうち第1の態様が特に好ましい。
In a preferred second embodiment, the hard coat layer and the overcoat layer form a further interfacial mixed layer at the interface. In this embodiment, the thickness of the interface mixed layer is preferably 0.05 μm to 1 μm, more preferably 0.05 μm to 0.5 μm.
In a preferred third aspect, the components of the hard coat layer and the overcoat layer form a sea-island structure or a co-continuous phase that is phase-separated at the interface. In this embodiment, the equivalent sphere diameter of the phase-separated island structure portion is preferably 0.01 μm to 1 μm, more preferably 0.02 to 0.3 μm, and most preferably 0.02 to 0.15 μm. Of these embodiments where the interface is not clear, the first embodiment is particularly preferable.
これら界面状態は、ハードコート層に浸透しやすいオーバーコート層の成分を用いることや、オーバーコート層に抽出されやすい成分をハードコート中に含ませることに加えて、後述する製造方法により制御することが可能である。 These interfacial states should be controlled by the manufacturing method described later in addition to using components of the overcoat layer that easily penetrate into the hard coat layer, and including components that are easily extracted into the overcoat layer in the hard coat. Is possible.
2−4.その他の光学機能層
本発明の光学フィルムは、ハードコート層とそれに隣接するオーバーコート層に加えて、支持体とハードコート層の間又はオーバーコート層の上層に、更に別の光学機能層を設けることができる。例えば、干渉ムラ(虹ムラ)防止層、帯電防止層(ディスプレイ側からの表面抵抗値を下げる等の要求がある場合、表面等へのゴミつきが問題となる場合)、ガスバリアー層、水吸収層(防湿層)、密着改良層、防汚層(汚染防止層)、中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層等が挙げられる。特に好ましい態様としては、オーバーコート層の上に低屈折率層を設ける態様である。
2-4. Other optical functional layers In addition to the hard coat layer and the overcoat layer adjacent thereto, the optical film of the present invention is provided with another optical functional layer between the support and the hard coat layer or in the upper layer of the overcoat layer. be able to. For example, interference non-uniformity (rainbow non-uniformity) prevention layer, anti-static layer (when there is a request such as lowering the surface resistance from the display side, when dust on the surface becomes a problem), gas barrier layer, water absorption Examples thereof include a layer (moisture proof layer), an adhesion improving layer, an antifouling layer (contamination preventing layer), a medium refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer. As a particularly preferred embodiment, a low refractive index layer is provided on the overcoat layer.
支持体から近い順に中屈折率層、高屈折率層、低屈折率層を塗設し、反射防止フィルムを作成する場合、高屈折率層の屈折率は、1.65乃至2.40であることが好ましく、1.70乃至2.20であることがさらに好ましい。中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、1.55乃至1.80であることが好ましい。 When an antireflective film is prepared by coating a medium refractive index layer, a high refractive index layer, and a low refractive index layer in order from the support, the refractive index of the high refractive index layer is 1.65 to 2.40. Preferably, it is 1.70 to 2.20. The refractive index of the middle refractive index layer is adjusted to be a value between the refractive index of the low refractive index layer and the refractive index of the high refractive index layer. The refractive index of the middle refractive index layer is preferably 1.55 to 1.80.
2−4−1.低屈折率層
本発明のオーバーコート層の上に、オーバーコート層の屈折率よりも低い屈折率の層を適切な膜厚で塗設することにより、反射防止性能が得られ、外光の映り込みが抑えられ、明室環境下でのコントラストを上げることができるため、画像表示装置としてはより好ましいものとなる。
2-4-1. Low refractive index layer By coating a layer having a refractive index lower than the refractive index of the overcoat layer on the overcoat layer of the present invention with an appropriate film thickness, antireflection performance can be obtained and external light reflected. Therefore, the contrast in a bright room environment can be increased, so that the image display apparatus is more preferable.
低屈折率層を形成する素材について以下に説明する。本発明の低屈折率層は、含フッ素化合物を主成分としてなる硬化性組成物、又は分子内に複数個の結合性基を有するモノマーと低屈折率の粒子を含有する硬化組成物を塗布硬化して、屈折率が1.20〜1.50の範囲に調節したものである。1.25〜1.45が好ましく。1.30〜1.40が更に好ましい。 The material for forming the low refractive index layer will be described below. The low refractive index layer of the present invention is formed by applying and curing a curable composition containing a fluorine-containing compound as a main component or a monomer having a plurality of bonding groups in the molecule and low refractive index particles. Thus, the refractive index is adjusted in the range of 1.20 to 1.50. 1.25 to 1.45 are preferred. More preferably 1.30 to 1.40.
好ましい硬化物組成の態様としては、(1)架橋性若しくは重合性の官能基を有する含フッ素ポリマーを含有する組成物、(2)含フッ素のオルガノシラン材料の加水分解縮合物を主成分とする組成物、(3)2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーと中空構造を有する無機微粒子を含有する組成物、の少なくとも一つを用いることができる。これにより、フッ化マグネシウムやフッ化カルシウムを用いた低屈折率層に比べ、最外層として用いても耐擦傷性に優れた光学フィルムが得られる。硬化した低屈折率層表面の動摩擦係数は、好ましくは0.03〜0.15、水に対する接触角は好ましくは90〜120度である。 Preferred embodiments of the cured product composition include (1) a composition containing a fluorine-containing polymer having a crosslinkable or polymerizable functional group, and (2) a hydrolysis condensate of a fluorine-containing organosilane material as a main component. At least one of a composition and (3) a composition containing a monomer having two or more ethylenically unsaturated groups and inorganic fine particles having a hollow structure can be used. Thereby, compared with the low refractive index layer using magnesium fluoride or calcium fluoride, an optical film excellent in scratch resistance can be obtained even when used as the outermost layer. The dynamic friction coefficient of the cured low refractive index layer surface is preferably 0.03 to 0.15, and the contact angle with water is preferably 90 to 120 degrees.
(1)架橋性若しくは重合性の官能基を有する含フッ素化合物
架橋性若しくは重合性の官能基を有する含フッ素化合物としては、含フッ素モノマーと架橋性または重合性の官能基を有するモノマーの共重合体を挙げることができる。含フッ素モノマーとしては、例えばフルオロオレフィン類(例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−2,2−ジメチル−1,3−ジオキソール等)、(メタ)アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類(例えばビスコート6FM(大阪有機化学製)やM−2020(ダイキン製)等)、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等である。
(1) Fluorine-containing compound having a crosslinkable or polymerizable functional group As the fluorine-containing compound having a crosslinkable or polymerizable functional group, co-polymerization of a fluorine-containing monomer and a monomer having a crosslinkable or polymerizable functional group Coalescence can be mentioned. Examples of the fluorine-containing monomer include fluoroolefins (for example, fluoroethylene, vinylidene fluoride, tetrafluoroethylene, hexafluoroethylene, hexafluoropropylene, perfluoro-2,2-dimethyl-1,3-dioxole, etc.) (meta ) Acrylic acid partial or fully fluorinated alkyl ester derivatives (for example, Biscoat 6FM (manufactured by Osaka Organic Chemicals) and M-2020 (manufactured by Daikin)), fully or partially fluorinated vinyl ethers, and the like.
架橋性基付与のためのモノマーとしては、1つの態様としては、グリシジルメタクリレートのように分子内にあらかじめ架橋性官能基を有する(メタ)アクリレートモノマーを挙げることができる。又別の態様としては、水酸基等の官能基を有するモノマーを用い含フッ素共重合体を合成後、さらにそれら置換基を修飾して架橋性若しくは重合性の官能基を導入するモノマーを使用する方法である。これらモノマーとしては、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、スルホン酸基等を有する(メタ)アクリレートモノマー(例えば(メタ)アクリル酸、メチロール(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート、アリルアクリレート等)が挙げられる。後者の態様は特開平10−25388号公報および特開平10−147739号公報により開示されている。 As an example of the monomer for imparting a crosslinkable group, a (meth) acrylate monomer having a crosslinkable functional group in the molecule in advance such as glycidyl methacrylate can be exemplified. In another embodiment, after synthesizing a fluorinated copolymer using a monomer having a functional group such as a hydroxyl group, the monomer is further modified to introduce a crosslinkable or polymerizable functional group by modifying the substituent. It is. These monomers include (meth) acrylate monomers having a carboxyl group, hydroxyl group, amino group, sulfonic acid group, etc. (for example, (meth) acrylic acid, methylol (meth) acrylate, hydroxyalkyl (meth) acrylate, allyl acrylate, etc.) Is mentioned. The latter embodiment is disclosed in Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-25388 and 10-147739.
上記含フッ素共重合体には、溶解性、分散性、塗布性、防汚性、帯電防止性などの観点から、適宜共重合可能な成分を含むことができる。特に防汚性・滑り性付与のためには、シリコーンを導入することが好ましく、主鎖にも側鎖にも導入することができる。
主鎖へのポリシロキサン部分構造導入方法は、例えば特開平6−93100号公報に記載のアゾ基含有ポリシロキサンアミド(市販のものではVPS-0501、1001(商品名;ワコー純薬工業(株)社製))等のポリマー型開始剤を用いる方法が挙げられる。また、側鎖に導入する方法は、例えばJ.Appl.Polym.Sci.2000,78,1955、特開昭56−28219号公報等に記載のごとく、反応性基を片末端に有するポリシロキサン(例えばサイラプレーンシリーズ(チッソ株式会社製)など)を高分子反応によって導入する方法、ポリシロキサン含有シリコンマクロマーを重合させる方法によって合成することができ、どちらの方法も好ましく用いることができる。
From the viewpoints of solubility, dispersibility, coatability, antifouling property, antistatic property and the like, the fluorine-containing copolymer can contain a copolymerizable component as appropriate. In particular, for imparting antifouling properties and slipperiness, it is preferable to introduce silicone, and it can be introduced into both the main chain and the side chain.
The polysiloxane partial structure introduction method to the main chain is, for example, an azo group-containing polysiloxane amide described in JP-A-6-93100 (VPS-0501, 1001 (trade name; Wako Pure Chemical Industries, Ltd. And a method using a polymer-type initiator such as a company)). Further, the method of introducing into the side chain is, for example, as described in J. Appl. Polym. Sci. 2000, 78, 1955, JP-A-56-28219, etc. For example, a silaplane series (manufactured by Chisso Corporation) can be synthesized by a method of polymer reaction or a method of polymerizing a polysiloxane-containing silicon macromer, and both methods can be preferably used.
上記のポリマーに対して、特開2000−17028号公報に記載のごとく適宜重合性不飽和基を有する硬化剤を併用してもよい。また、特開2002−145952号に記載のごとく含フッ素の多官能の重合性不飽和基を有する化合物との併用も好ましい。多官能の重合性不飽和基を有する化合物の例としては、上記の2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを挙げることができる。また、特開2004−170901号公報に記載のオルガノランの加水分解縮合物も好ましく、特に(メタ)アクリロイル基を含有するオルガノシランの加水分解縮合物が好ましい。これら化合物は、特にポリマー本体に重合性不飽和基を有する化合物を用いた場合に耐擦傷性改良に対する併用効果が大きく好ましい。 You may use together suitably the hardening | curing agent which has a polymerizable unsaturated group with respect to said polymer as Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-17028. Moreover, combined use with the compound which has a fluorine-containing polyfunctional polymerizable unsaturated group as described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-145952 is also preferable. Examples of the compound having a polyfunctional polymerizable unsaturated group include the above-described monomers having two or more ethylenically unsaturated groups. Moreover, the hydrolysis-condensation product of the organolane described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-170901 is also preferable, and the hydrolysis-condensation product of the organosilane containing a (meth) acryloyl group is especially preferable. These compounds are particularly preferred because they have a large combined effect for improving scratch resistance, particularly when a compound having a polymerizable unsaturated group is used in the polymer body.
ポリマー自身が単独で十分な硬化性を有しない場合には、架橋性化合物を配合することにより、必要な硬化性を付与することができる。例えばポリマー本体に水酸基を含有する場合には、各種アミノ化合物を硬化剤として用いることが好ましい。架橋性化合物として用いられるアミノ化合物は、例えば、ヒドロキシアルキルアミノ基及びアルコキシアルキルアミノ基のいずれか一方又は両方を合計で2個以上含有する化合物であり、具体的には、例えば、メラミン系化合物、尿素系化合物、ベンゾグアナミン系化合物、グリコールウリル系化合物等を挙げることができる。これら化合物の硬化には、有機酸又はその塩を用いるのが好ましい。 When the polymer itself does not have sufficient curability, necessary curability can be imparted by blending a crosslinkable compound. For example, when the polymer body contains a hydroxyl group, various amino compounds are preferably used as the curing agent. The amino compound used as the crosslinkable compound is, for example, a compound containing one or both of a hydroxyalkylamino group and an alkoxyalkylamino group in total, specifically, for example, a melamine compound, Examples include urea compounds, benzoguanamine compounds, glycoluril compounds, and the like. For curing these compounds, an organic acid or a salt thereof is preferably used.
これら含フッ素ポリマーの具体例は、特開2003−222702号公報、特開2003−183322号公報等に記載されている。 Specific examples of these fluoropolymers are described in JP2003-222702A, JP2003-183322A, and the like.
(2)含フッ素のオルガノシラン材料の加水分解縮合物
含フッ素のオルガノシラン化合物の加水分解縮合物を主成分とする組成物も屈折率が低く、塗膜表面の硬度が高く好ましい。フッ素化アルキル基に対して片末端又は両末端に加水分解性のシラノールを含有する化合物とテトラアルコキシシランの縮合物が好ましい。具体的組成物は、特開2002−265866号公報、特開2002−317152号公報に記載されている。
(2) Hydrolyzed condensate of fluorine-containing organosilane material A composition containing a hydrolyzed condensate of a fluorine-containing organosilane compound as a main component is also preferable because of its low refractive index and high hardness on the coating film surface. A condensate of a tetraalkoxysilane with a hydrolyzable silanol-containing compound at one or both ends with respect to the fluorinated alkyl group is preferred. Specific compositions are described in JP-A Nos. 2002-265866 and 2002-317152.
(3)2個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーと中空構造を有する無機微粒子を含有する組成物
更に別の好ましい態様として、低屈折率の粒子とバインダーからなる低屈折率層が挙げられる。低屈折率粒子としては、有機でも無機でも良いが、内部に空孔を有する粒子が好ましい。中空粒子の具体例は、特開2002−79616号公報に記載のシリカ系粒子に記載されている。粒子屈折率は1.15〜1.40が好ましく、1.20〜1.30が更に好ましい。バインダーとしては、上記ハードコート層及びオーバーコート層の頁で述べた二個以上のエチレン性不飽和基を有するモノマーを挙げることができる。
(3) A composition containing a monomer having two or more ethylenically unsaturated groups and inorganic fine particles having a hollow structure As yet another preferred embodiment, a low refractive index layer comprising low refractive index particles and a binder can be mentioned. . The low refractive index particles may be organic or inorganic, but particles having pores inside are preferable. Specific examples of the hollow particles are described in the silica-based particles described in JP-A-2002-79616. The particle refractive index is preferably 1.15 to 1.40, more preferably 1.20 to 1.30. Examples of the binder include monomers having two or more ethylenically unsaturated groups described in the pages of the hard coat layer and the overcoat layer.
本発明の低屈折率層には、上記の1−6.重合開始剤で述べた重合開始剤を添加することが好ましい。ラジカル重合性化合物を含有する場合には、該化合物に対して1〜10質量部、好ましくは1〜5質量部の重合開始剤を使用できる。 In the low refractive index layer of the present invention, the above 1-6. It is preferable to add the polymerization initiator described in the polymerization initiator. When a radically polymerizable compound is contained, 1 to 10 parts by mass, preferably 1 to 5 parts by mass of a polymerization initiator can be used with respect to the compound.
本発明の低屈折層には、無機粒子を併用することができる。耐擦傷性を付与するために、低屈折率層の厚みの15%〜150%、好ましくは30%〜100%、更に好ましくは45%〜60%の粒径を有する微粒子を使用することができる。 In the low refractive layer of the present invention, inorganic particles can be used in combination. In order to impart scratch resistance, fine particles having a particle size of 15% to 150%, preferably 30% to 100%, more preferably 45% to 60% of the thickness of the low refractive index layer can be used. .
本発明の低屈折率層には、防汚性、耐水性、耐薬品性、滑り性等の特性を付与する目的で、公知のポリシロキサン系あるいはフッ素系の防汚剤、滑り剤等を適宜添加することができる。 In the low refractive index layer of the present invention, for the purpose of imparting properties such as antifouling property, water resistance, chemical resistance, and slipping property, a known polysiloxane-based or fluorine-based antifouling agent, slipping agent, etc. are appropriately used. Can be added.
3.本発明の光学フィルムの製造方法
3−1.塗布液物性
本発明の塗布方式は液物性により塗布可能な上限の速度が大きく影響を受けるため、塗布する瞬間の液物性、特に粘度及び表面張力を制御する必要がある。粘度については2.0[mPa・sec]以下であることが好ましく、更に好ましくは1.5[mPa・sec]以下、最も好ましくは1.0[mPa・sec]以下である。塗布液によってはせん断速度により粘度が変化するものもあるため、上記の値は塗布される瞬間のせん断速度における粘度を示している。塗布液にチキソトロピー剤を添加して、高せん断のかかる塗布時は粘度が低く、塗布液にせん断が殆どかからない乾燥時は粘度が高くなると乾燥時のムラが発生しにくくなり、好ましい。
3. 3. Production method of optical film of the present invention 3-1. Coating liquid physical properties Since the coating speed of the present invention is greatly affected by the liquid physical properties, it is necessary to control the liquid physical properties, particularly the viscosity and surface tension at the moment of coating. The viscosity is preferably 2.0 [mPa · sec] or less, more preferably 1.5 [mPa · sec] or less, and most preferably 1.0 [mPa · sec] or less. Since there are some coating solutions whose viscosity changes depending on the shear rate, the above value indicates the viscosity at the shear rate at the moment of coating. When a thixotropic agent is added to the coating solution and the coating solution is subjected to high shear, the viscosity is low, and when the coating solution is hardly sheared, if the viscosity is high, unevenness during drying is less likely to occur.
液物性ではないが、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量も塗布可能な上限の速度に影響を与える。透明支持体に塗り付けられる塗布液の量は2.0〜5.0[cc/m2]であることが好ましい。透明支持体に塗り付けられる塗布液の量を増やすと塗布可能な上限の速度が上がるため好ましいが、透明支持体に塗り付けられる塗布液の量を増やしすぎると乾燥にかかる負荷が大きくなるため、液処方・工程条件によって最適な透明支持体に塗り付けられる塗布液の量を決めることが好ましい。 Although it is not a liquid physical property, the amount of the coating liquid applied to the transparent support also affects the upper limit of the coating speed. The amount of the coating solution applied to the transparent support is preferably 2.0 to 5.0 [cc / m 2 ]. Increasing the amount of the coating liquid applied to the transparent support is preferable because the upper limit of the application rate can be increased, but if the amount of the coating liquid applied to the transparent support is increased too much, the load on drying increases. It is preferable to determine the optimal amount of coating liquid to be applied to the transparent support depending on the liquid formulation and process conditions.
塗布液の表面張力については、15〜36[mN/m]の範囲にあることが好ましい。レベリング剤を添加するなどして表面張力を低下させることは乾燥時のムラが抑止されるため好ましい。一方、表面張力が下がりすぎると塗布可能な上限の速度が低下してしまうため、17[mN/m]から32[mN/m]の範囲がより好まく、19[mN/m]から26[mN/m]の範囲が更に好ましい。透光性粒子を含む層においては、粒子の沈降防止の観点で4cp以上の粘度に調製することが好ましく、6cp以上の粘度に調製することが更に好ましい。 The surface tension of the coating solution is preferably in the range of 15 to 36 [mN / m]. It is preferable to reduce the surface tension by adding a leveling agent or the like because unevenness during drying is suppressed. On the other hand, if the surface tension is too low, the upper limit speed at which coating can be performed is reduced. Therefore, a range of 17 [mN / m] to 32 [mN / m] is more preferable, and 19 [mN / m] to 26 [mN / m]. mN / m] is more preferable. In the layer containing translucent particles, the viscosity is preferably adjusted to 4 cp or more, more preferably 6 cp or more from the viewpoint of preventing sedimentation of the particles.
3−2.塗布
本発明のフィルムの各層は以下の塗布方法により形成することができるが、この方法に制限されない。ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法(ダイコート法)(米国特許2681294号明細書参照)、マイクログラビアコート法等の公知の方法が用いられ、その中でもマイクログラビアコート法、ダイコート法が好ましい。
3-2. Coating Each layer of the film of the present invention can be formed by the following coating method, but is not limited to this method. Dip coating method, air knife coating method, curtain coating method, roller coating method, wire bar coating method, gravure coating method or extrusion coating method (die coating method) (see US Pat. No. 2,681,294), micro gravure coating method, etc. Known methods are used, and among them, the micro gravure coating method and the die coating method are preferable.
特にハードコート層の上にオーバーコート層や低屈折率層などのように2層以上を塗設する場合は、一つの塗布装置で2層以上を同時に塗設する方法(特開2002−86050号、特開2003−260400号、特開平7−108213号明細書参照)や、塗布・乾燥・硬化装置を多段階に並べることで、1回の巻取りで2層以上塗布する方法(特開2003−205264号参照)が好ましい。特に、本発明の様に、ハードコート層とオーバーコート層の重合性化合物の構造や組成が異なったり、両層に含有される粒子が異なる場合には、界面密着、干渉ムラ防止、カール改良などの観点で、2層以上を同時に塗布したり、以下に述べる方法によりハードコート層を塗布後重合率の低いままオーバーコート層を塗布することが好ましい。 In particular, when two or more layers such as an overcoat layer and a low refractive index layer are coated on the hard coat layer, a method of simultaneously coating two or more layers with one coating apparatus (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-86050). , JP 2003-260400 A, JP 7-108213 A) and a method of applying two or more layers in one winding by arranging the coating / drying / curing apparatus in multiple stages (JP 2003-26015 A). -205264) is preferred. In particular, as in the present invention, when the structures and compositions of the polymerizable compounds of the hard coat layer and the overcoat layer are different, or when the particles contained in both layers are different, interfacial adhesion, interference unevenness prevention, curl improvement, etc. From this point of view, it is preferable to apply two or more layers simultaneously, or to apply an overcoat layer with a low polymerization rate after applying a hard coat layer by the method described below.
3−3.硬化
3−3−1.硬化条件
本発明のフィルムは溶剤の乾燥の後に、ウェブで電離放射線及び/又は熱により各塗膜を硬化させるゾーンを通過させ、塗膜を硬化することができる。
3-3. Curing 3-3-1. Curing conditions After drying the solvent, the film of the present invention can pass through a zone where the coating film is cured by ionizing radiation and / or heat on the web to cure the coating film.
本発明における電離放射線種は特に制限されるものではなく、皮膜を形成する硬化性組成物の種類に応じて、紫外線、電子線、近紫外線、可視光、近赤外線、赤外線、X線などから適宜選択することができが、紫外線、電子線が好ましく、特に取り扱いが簡便で高エネルギーが容易に得られるという点で紫外線が好ましい。 The ionizing radiation species in the present invention is not particularly limited, and is appropriately selected from ultraviolet rays, electron beams, near ultraviolet rays, visible light, near infrared rays, infrared rays, X-rays and the like according to the type of curable composition forming the film. Although it can be selected, ultraviolet rays and electron beams are preferred, and ultraviolet rays are particularly preferred because they are easy to handle and high energy can be easily obtained.
また、電子線も同様に使用できる。電子線としては、コックロフトワルトン型、バンデグラフ型、共振変圧型、絶縁コア変圧器型、直線型、ダイナミトロン型、高周波型等の各種電子線加速器から放出される50〜1000keV、好ましくは100〜300keVのエネルギーを有する電子線を挙げることができる。 Moreover, an electron beam can be used similarly. As an electron beam, 50 to 1000 keV, preferably 100 to 100, emitted from various electron beam accelerators such as a cockroft Walton type, a bandegraph type, a resonance transformation type, an insulated core transformer type, a linear type, a dynamitron type, and a high frequency type. An electron beam having an energy of 300 keV can be given.
照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、照射光量は10mJ/cm2以上が好ましく、更に好ましくは、50mJ/cm2〜10000mJ/cm2であり、特に好ましくは、50mJ/cm2〜2000mJ/cm2である。 Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the amount of irradiation light is preferably 10 mJ / cm 2 or more, more preferably 50 mJ / cm 2 to 10000 mJ / cm 2 , and particularly preferably 50 mJ / cm 2 to 2000 mJ / cm 2. It is.
電離放射線を照射する時間については0.7秒以上60秒以下が好ましく、0.7秒以上10秒以下がより好ましい。0.5秒以下では、硬化反応が完了することができず、十分な硬化を行うことができない。また長時間低酸素条件を維持することは、設備が大型化し、多量の不活性ガスが必要であり好ましくない。 The time for irradiating with ionizing radiation is preferably 0.7 seconds or longer and 60 seconds or shorter, and more preferably 0.7 seconds or longer and 10 seconds or shorter. If it is 0.5 seconds or less, the curing reaction cannot be completed, and sufficient curing cannot be performed. Also, maintaining low oxygen conditions for a long time is not preferable because the equipment becomes large and a large amount of inert gas is required.
酸素濃度は6体積%以下の雰囲気で電離放射線硬化性化合物の架橋反応、又は、重合反応により硬化することが好ましく、更に好ましくは酸素濃度が4体積%以下、特に好ましくは酸素濃度が2体積%以下、最も好ましくは1体積%以下である。必要以上に酸素濃度を低減するためには、窒素などの不活性ガスの多量の使用量が必要であり、製造コストの観点から好ましくない。 The oxygen concentration is preferably cured by a crosslinking reaction or polymerization reaction of an ionizing radiation curable compound in an atmosphere of 6% by volume or less, more preferably an oxygen concentration of 4% by volume or less, and particularly preferably an oxygen concentration of 2% by volume. Hereinafter, it is most preferably 1% by volume or less. In order to reduce the oxygen concentration more than necessary, a large amount of inert gas such as nitrogen is required, which is not preferable from the viewpoint of production cost.
酸素濃度を10体積%以下にする手法としては、大気(窒素濃度約79体積%、酸素濃度約21体積%)を別の気体で置換することが好ましく、特に好ましくは窒素で置換(窒素パージ)することである。 As a method of reducing the oxygen concentration to 10% by volume or less, it is preferable to replace the atmosphere (nitrogen concentration of about 79% by volume, oxygen concentration of about 21% by volume) with another gas, particularly preferably replacement with nitrogen (nitrogen purge). It is to be.
硬化の際、フィルム面が40℃以上170℃以下で加熱されることが好ましい。40℃以下では加熱の効果は少なく、170℃以上では基材の変形などの問題が生じる。更に好ましい温度は60℃〜100℃である。フィルム面の温度とは硬化しようとする層の膜面温度を指す。またフィルムが前記温度になる時間は、UV照射開始から0.1秒以上、300秒以下が好ましく、更に10秒以下が好ましい。フィルム面の温度を上記の温度範囲に保つ時間が短すぎると、皮膜を形成する硬化性組成物の反応を促進できず、逆に長すぎてもフィルムの光学性能が低下し、また設備が大きくなるなどの製造上の問題も生じる。 During curing, the film surface is preferably heated at 40 ° C. or higher and 170 ° C. or lower. Below 40 ° C, the effect of heating is small, and above 170 ° C, problems such as deformation of the substrate occur. A more preferable temperature is 60 ° C to 100 ° C. The film surface temperature refers to the film surface temperature of the layer to be cured. The time for the film to reach the temperature is preferably 0.1 second or more and 300 seconds or less from the start of UV irradiation, and more preferably 10 seconds or less. If the time for maintaining the temperature of the film surface in the above temperature range is too short, the reaction of the curable composition that forms the film cannot be accelerated, and conversely, if it is too long, the optical performance of the film deteriorates and the equipment is large. Manufacturing problems such as
加熱する方法に特に限定はないが、ロールを加熱してフィルムに接触させる方法、加熱した窒素を吹き付ける方法、遠赤外線あるいは赤外線の照射などが好ましい。特許2523574号に記載の回転金属ロールに温水や蒸気・オイルなどの媒体を流して加熱する方法も利用できる。加熱の手段としては誘電加熱ロールなどを使用しても良い。 There is no particular limitation on the heating method, but a method of heating a roll to contact the film, a method of spraying heated nitrogen, irradiation with far infrared rays or infrared rays is preferable. A method of heating a rotating metal roll described in Japanese Patent No. 2523574 by flowing a medium such as hot water, steam or oil can also be used. As a heating means, a dielectric heating roll or the like may be used.
本発明では、支持体上に積層された少なくとも一層を複数回の電離放射線により硬化することができる。この場合、少なくとも2回の電離放射線が酸素濃度3体積%を超えることのない連続した反応室で行われることが好ましい。複数回の電離放射線照射を同一の低酸素濃度の反応室で行うことにより、硬化に必要な反応時間を有効に確保することができる。特に高生産性のため製造速度をあげた場合には、硬化反応に必要な電離放射線のエネルギーを確保するために複数回の電離放射線照射が必要となる。これにより、塗膜面内の硬化進行の均一性が保たれ、面状故障を減らすのに有効である。 In the present invention, at least one layer laminated on the support can be cured by multiple times of ionizing radiation. In this case, it is preferable that at least two ionizing radiations are performed in a continuous reaction chamber in which the oxygen concentration does not exceed 3% by volume. By performing multiple times of ionizing radiation irradiation in the same low oxygen concentration reaction chamber, the reaction time required for curing can be effectively ensured. In particular, when the production rate is increased for high productivity, ionizing radiation irradiation is required multiple times to ensure the energy of ionizing radiation necessary for the curing reaction. Thereby, the uniformity of the progress of curing in the coating film surface is maintained, and it is effective in reducing surface failure.
紫外線照射は、構成する複数の層それぞれに対して1層設ける毎に照射してもよいし、積層後照射してもよい。あるいはこれらを組み合わせて照射してもよい。生産性の点から、多層を積層後、紫外線を照射することが好ましい。 The ultraviolet irradiation may be performed every time one layer is provided for each of a plurality of constituent layers, or may be performed after lamination. Or you may irradiate combining these. From the viewpoint of productivity, it is preferable to irradiate ultraviolet rays after laminating multiple layers.
本発明では、ハードコート層が未反応の重合性化合物を含有したままオーバーコート層を塗設し、その後に更に硬化を進めることが好ましい。オーバーコート層を塗設する前のハードコート層の重合性化合物の重合率は、0〜70%が好ましく、更に好ましくは0〜50%、最も好ましくは10〜30%である。上記範囲に重合率を調節することで、界面混合をコントロールでき、ムラ防止、界面密着強化が達成できる。重合率は、高分子分析ハンドブック(日本分析化学会高分子分析懇談会編)に記載されている方法を用いることができる。具体的には、例えば(メタ)アクロイルオキシ基による重合反応の場合には、塗布済みのハードコート層中バインダーの(メタ)アクロイルオキシ基の炭素―炭素二重結合(C=C)起因の810cm−1付近の赤外吸収ピーク面積Aとアシル基(C=O)起因の1720cm−1付近の赤外吸収ピーク面積Bを重合反応前後で測定し、[(重合後のA/B)/(重合前のA/B)]*100により二重結合の消失度を算出し、これを重合率(%)とする。 In the present invention, it is preferable that the overcoat layer is applied while the hard coat layer contains the unreacted polymerizable compound, and then the curing is further advanced. The polymerization rate of the polymerizable compound in the hard coat layer before coating the overcoat layer is preferably 0 to 70%, more preferably 0 to 50%, and most preferably 10 to 30%. By adjusting the polymerization rate within the above range, interfacial mixing can be controlled, and unevenness prevention and interfacial adhesion reinforcement can be achieved. For the polymerization rate, the method described in the Polymer Analysis Handbook (edited by the Japan Society for Analytical Chemistry) can be used. Specifically, for example, in the case of a polymerization reaction with a (meth) acryloyloxy group, the carbon-carbon double bond (C = C) of the (meth) acryloyloxy group of the binder in the coated hard coat layer infrared absorption peak area a and acyl groups vicinity of 810 cm -1 in the (C = O) was measured before and after the polymerization reaction an infrared absorption peak area B in the vicinity of 1720 cm -1 of the resulting, [(a / B after polymerization) / (A / B before polymerization)] * 100, the disappearance of the double bond is calculated, and this is defined as the polymerization rate (%).
3−3−2.感光波長の異なる重合開始剤を使用する方法
本発明において、ハードコート層の重合性化合物の反応率を制御する方法として、以下に示す感光波長の異なる2種以上の重合開始剤を用いる態様をとることができる。本発明の光学フィルムの製造方法においては、「感光波長域での長波長側の吸収末端が異なる2種類以上の重合開始剤を含んでなるハードコート層を、該重合開始剤の少なくとも1種(a)が実質的に感光せず、且つ該重合開始剤の少なくとも1種(b)が感光する波長の電離放射線照射し硬化させ(工程1)、その後、該ハードコート層の上に、少なくとも1種の重合開始剤(c)を含むオーバーコート層用塗布液を塗布して、重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長の電離放射線照射を行い(工程2)、ハードコート層とオーバーコート層を硬化させる塗布・製造方法」が好ましい。
3-3-2. Method of using polymerization initiators having different photosensitive wavelengths In the present invention, as a method for controlling the reaction rate of the polymerizable compound of the hard coat layer, the following two or more types of polymerization initiators having different photosensitive wavelengths are used. be able to. In the method for producing an optical film of the present invention, “a hard coat layer comprising two or more kinds of polymerization initiators having different absorption ends on the long wavelength side in the photosensitive wavelength region is used as at least one kind of the polymerization initiator ( a) is substantially unphotosensitized and is cured by irradiation with ionizing radiation having a wavelength at which at least one of the polymerization initiators (b) is sensitive (step 1), and then at least 1 on the hard coat layer. A coating liquid for an overcoat layer containing a seed polymerization initiator (c) is applied, and ionizing radiation is irradiated at a wavelength at which the polymerization initiators (a) and (c) are sensitive (step 2). The “coating / manufacturing method for curing the overcoat layer” is preferred.
実質的に感光しないとは、工程1で使用する電離放射線照射により減少する二重結合と、工程1および2で使用する電離放射線照射により減少する二重結合の比とが30%以下であることを意味する。この比は10%以下が好ましく、3%以下がより好ましい。二重結合量は、上記の赤外吸収ピーク面積比により測定。算出できる。 “Not substantially photosensitive” means that the ratio of the double bond reduced by the ionizing radiation used in step 1 to the double bond reduced by the ionizing radiation used in steps 1 and 2 is 30% or less. Means. This ratio is preferably 10% or less, and more preferably 3% or less. The amount of double bonds is measured by the above infrared absorption peak area ratio. It can be calculated.
オーバーコート層の硬化時にハードコート層の開始剤も感光させることで、酸素による硬化阻害などの影響を受けにくくなり、層の硬化を充分に行うことを可能とし、硬度が上がり、耐擦傷性が向上する。
実際の好ましい態様としては、例えば、工程1としてハードコート層に、近紫外線に感光領域のある重合開始剤(a)と、紫外線にのみ感光領域のある重合開始剤(b)を併用して近紫外線を照射し、次に、工程2として、紫外線にのみ感光領域のある重合開始剤(c)を含むオーバーコート層を塗布し、紫外線照射し、この2つの工程により、硬化させる方法が挙げられる。
また、別の好ましい態様は、工程1としてハードコート層に、近紫外線に感光領域のある重合開始剤(a)と、紫外線にのみ感光領域のある重合開始剤(b)を併用して、(a)と(b)の一部のみが重合開始する量の紫外線を照射し、次に、工程2として、紫外線にのみ感光領域のある重合開始剤(c)を含むオーバーコート層を塗布し、近紫外線及び紫外線を照射し、この2つの工程により、硬化させる方法が挙げられる。この方法では、下層のハードコート層の下部にまで近紫外光が届きやすく、鉛筆硬度の向上に有利である。
ハードコート層の重合開始剤(a)と(b)の絶対量及び割合を調節することで、工程1でのハードコート層の重合率及び工程2まで終了した後の重合率を制御することが容易である。
When the overcoat layer is cured, the hard coat layer initiator is also exposed to light, making it less susceptible to oxygen-induced curing inhibition, allowing the layer to be fully cured, increasing hardness, and providing scratch resistance. improves.
As an actual preferred embodiment, for example, in Step 1, the hard coat layer is combined with a polymerization initiator (a) having a photosensitive region in the near ultraviolet and a polymerization initiator (b) having a photosensitive region only in the ultraviolet. Next, as a step 2, there is a method of applying an overcoat layer containing a polymerization initiator (c) having a photosensitive region only to ultraviolet rays, irradiating with ultraviolet rays, and curing by these two steps. .
In another preferred embodiment, in Step 1, the hard coat layer is used in combination with a polymerization initiator (a) having a photosensitive region in the near ultraviolet ray and a polymerization initiator (b) having a photosensitive region only in the ultraviolet ray, ( a) and (b) are irradiated with an amount of ultraviolet rays that only a part of the polymerization starts, and then, as step 2, an overcoat layer containing a polymerization initiator (c) having a photosensitive region only in the ultraviolet rays is applied, There is a method of irradiating near ultraviolet rays and ultraviolet rays and curing them by these two steps. In this method, near-ultraviolet light can easily reach the lower part of the lower hard coat layer, which is advantageous in improving pencil hardness.
By adjusting the absolute amount and ratio of the polymerization initiators (a) and (b) in the hard coat layer, the polymerization rate of the hard coat layer in step 1 and the polymerization rate after completion of step 2 can be controlled. Easy.
感光波長の異なる重合開始剤としては、以下の中から選ばれることが好ましい。 The polymerization initiator having a different photosensitive wavelength is preferably selected from the following.
感光波長が近紫外領域にある重合開始剤としては、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド{“DAROCUR TPO”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}、フェニレンビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ホスフィンオキシド{“IRGACURE 819”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製};ビス(2,6−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチル−ペンチルホスフィンオキシドなどのホスフィンオキシド類、2,4−ジエチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントンなどのチオキサントン、N−メチルアクリドン、ビス(ジメチルアミノフェニル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタン−1−オン{“IRGACURE 369”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}などのケトン類、1,2−オクタンジオン−1−[4−(フェニルチオ)−2,2−(O−ベンゾイルオキシム)]などのオキシム類などの、400nm付近まで吸収末端がある化合物が好ましい。ホスフィンオキシド類が、作製したフィルムの着色を少なく、照射後の消色が大きいため、特に好ましい。 As a polymerization initiator having a photosensitive wavelength in the near ultraviolet region, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide {"DAROCUR TPO" (trade name); manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.}, phenylenebis (2 , 4,6-trimethylbenzoyl) -phosphine oxide {"IRGACURE 819" (trade name); manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.}; bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl- Phosphine oxides such as pentylphosphine oxide, thioxanthone such as 2,4-diethylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 1-chloro-4-propoxythioxanthone, N-methylacridone, bis (dimethylaminophenyl) ketone, 2-benzyl -2-dimethyl Ketones such as amino-1- (4-morpholinophenyl) -butan-1-one {“IRGACURE 369” (trade name); manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.}, 1,2-octanedione-1- Compounds having an absorption terminal up to around 400 nm, such as oximes such as [4- (phenylthio) -2,2- (O-benzoyloxime)] are preferred. Phosphine oxides are particularly preferable because the produced film is less colored and the decolorization after irradiation is large.
上記の重合開始剤とは感光波長域が異なっていて併用することができる重合開始剤として、主に紫外域に吸収のある開始剤を挙げると、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン{“IRGACURE 651”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン{“IRGACURE 184”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンゾフェノン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルホリノプロパン−1−オン{“IRGACURE 907”(商品名);チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製}などのアセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ケタール類、アントラキノン類などの公知の開始剤を挙げることができる。 As a polymerization initiator that has a photosensitive wavelength region different from that of the above polymerization initiator and can be used in combination, an initiator mainly absorbing in the ultraviolet region is 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane. -1-one {"IRGACURE 651" (trade name); manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.}, 1-hydroxycyclohexyl-phenyl ketone {"IRGACURE 184" (trade name); Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd. Made}, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzophenone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropan-1-one {“IRGACURE 907” (Product name); Acetophenones and benzoins such as Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd.} Benzophenones, ketals, can be mentioned publicly known initiator such as anthraquinones.
硬化性組成物に対する重合開始剤の量は、1質量%以上10質量%以下が好ましい。重合開始剤の量が該下限値以上であれば、反応が十分に進行して望ましい硬度を得ることができ、該上限値以下で有れば、得られる硬化層(以下、皮膜ともいう。)が着色したり、深さ方向に硬度が変化したりするなどの不具合が生じにくいので、この範囲で使用することが好ましい。 The amount of the polymerization initiator with respect to the curable composition is preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less. If the amount of the polymerization initiator is not less than the lower limit, the reaction can proceed sufficiently to obtain a desired hardness, and if it is not more than the upper limit, the resulting cured layer (hereinafter also referred to as a film). It is preferable to use in this range, since it is difficult to cause problems such as coloring or hardness changing in the depth direction.
前記近紫外領域に吸収のある重合開始剤と前記紫外域に吸収のある重合開始剤とを併用する場合に、両者の使用量の比(近紫外:紫外)は、上記添加量の範囲であれば、特に制限はない。オーバーコート層を硬化する波長の紫外線(電離放射線)を吸収する、ハードコート層含有の重合開始剤(a)の量は、着色、硬度などに問題がない範囲で多い量が好ましい。 When a polymerization initiator having absorption in the near ultraviolet region and a polymerization initiator having absorption in the ultraviolet region are used in combination, the ratio of the amounts used (near ultraviolet: ultraviolet) should be within the range of the above addition amount. There is no particular limitation. The amount of the hard coat layer-containing polymerization initiator (a) that absorbs ultraviolet rays (ionizing radiation) having a wavelength for curing the overcoat layer is preferably large within a range where there is no problem in coloring, hardness, and the like.
ハードコート層の硬化の工程1において用いる電離放射線としては、用いる重合開始剤、硬化性組成物の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、近紫外領域の光を照射する場合には、400〜480nmの波長域の光を主に放射するランプ{放射ピークが400〜480nmにあるランプ、例えば、400〜480nm(好ましくは420nm±20nm)に放射ピークを持つように蛍光体を設けた熱陰極蛍光ランプ}からの放射光や、放射波長の分布が広いメタルハライドランプなどの光を、短波長カットフィルターで短波長側(例えば380nm以下)の発光をカットした光を用いることができる。近紫外線の照射量としては、30〜1000mJ/cm2が好ましく、50〜700mJ/cm2が更に好ましい。 The ionizing radiation used in the hard coat layer curing step 1 can be appropriately selected according to the type of polymerization initiator and curable composition used. For example, when irradiating light in the near ultraviolet region, a lamp that mainly emits light in the wavelength region of 400 to 480 nm {a lamp having an emission peak in the range of 400 to 480 nm, such as 400 to 480 nm (preferably 420 nm ± 20 nm) ) The light emitted from the hot cathode fluorescent lamp provided with a phosphor so as to have a radiation peak} or the light of a metal halide lamp having a wide distribution of radiation wavelengths, etc., is short wavelength side (for example, 380 nm or less) Can be used. The irradiation of the near ultraviolet, preferably 30~1000mJ / cm 2, more preferably 50~700mJ / cm 2.
工程2で、硬化性組成物を含むオーバーコート層形成用塗布液を塗布した後、硬化に用いる電離放射線としては、用いる重合開始剤、硬化性組成物の種類に応じて適宜選択することができる。重合開始剤(a)及び(c)が感光する波長のものであれば特に制限はないが、紫外線による照射が好ましい。重合速度が早く、設備をコンパクトにでき、選択できる化合物種が豊富で、且つ低価格であることから紫外線硬化が好ましい。紫外線の場合は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、キセノンアーク、メタルハライドランプ等が利用できる。紫外線の照射量としては、30〜1000mJ/cm2が好ましく、50〜700mJ/cm2が更に好ましい。 After applying the overcoat layer-forming coating solution containing the curable composition in Step 2, the ionizing radiation used for curing can be appropriately selected according to the type of polymerization initiator used and the curable composition. . There is no particular limitation as long as the polymerization initiators (a) and (c) have a wavelength to be sensitized, but irradiation with ultraviolet rays is preferable. Ultraviolet curing is preferred because the polymerization rate is fast, the equipment can be made compact, the types of compounds that can be selected are abundant, and the price is low. In the case of ultraviolet rays, an ultra-high pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a carbon arc, a xenon arc, a metal halide lamp, etc. can be used. The irradiation dose of ultraviolet rays is preferably 30~1000mJ / cm 2, more preferably 50~700mJ / cm 2.
3−4.鹸化処理
本発明のフィルムを2枚の偏光膜の表面保護フィルムの内の一方として用いて偏光板を作成する際には、偏光膜と貼り合わせる側の表面を親水化することで、接着面における接着性を改良することが好ましい。以下の方法のいずれをとることもできる。
a.アルカリ液に浸漬する法
b.アルカリ液を塗布する方法
c.ラミネートフィルムで保護して鹸化する方法
d.中途層まで形成後にアルカリ液に浸漬する方法
e.予め鹸化済のトリアセチルセルロースフィルムに塗布層層を形成する方法
3-4. Saponification treatment When producing a polarizing plate using the film of the present invention as one of the surface protective films of two polarizing films, the surface on the side to be bonded to the polarizing film is made hydrophilic so that It is preferred to improve adhesion. Any of the following methods can be taken.
a. Method of immersing in alkaline solution b. Method of applying alkaline solution c. Method of saponification by protecting with a laminate film d. Method of immersing in alkaline solution after forming up to mid layer e. Method for forming a coating layer on a previously saponified triacetyl cellulose film
4.本発明の使用形態
本発明のフィルムは、液晶表示装置(LCD)、プラズマディスプレイパネル(PDP)、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(ELD)や陰極管表示装置(CRT)のような画像表示装置に用いられる。本発明に従う光学フィルターは、プラズマディスプレイパネル(PDP)または陰極管表示装置(CRT)など公知の画像表示装置上に用いることができる。
4). Form of use of the present invention The film of the present invention is used in image display devices such as liquid crystal display devices (LCD), plasma display panels (PDP), electroluminescence displays (ELD) and cathode ray tube display devices (CRT). The optical filter according to the present invention can be used on a known image display device such as a plasma display panel (PDP) or a cathode ray tube display (CRT).
<液晶表示装置>
本発明のフィルム、偏光板は、液晶表示装置等の画像表示装置に有利に用いることができ、ディスプレイの最表層に用いることが好ましい。液晶表示装置は、液晶セルおよびその両側に配置された二枚の偏光板を有し、液晶セルは、二枚の電極基板の間に液晶を担持している。さらに、光学異方性層が、液晶セルと一方の偏光板との間に一枚配置されるか、あるいは液晶セルと双方の偏光板との間に二枚配置されることもある。
<Liquid crystal display device>
The film and polarizing plate of the present invention can be advantageously used for an image display device such as a liquid crystal display device, and is preferably used for the outermost layer of the display. The liquid crystal display device has a liquid crystal cell and two polarizing plates arranged on both sides thereof, and the liquid crystal cell carries a liquid crystal between two electrode substrates. Furthermore, one optically anisotropic layer may be disposed between the liquid crystal cell and one polarizing plate, or two optically anisotropic layers may be disposed between the liquid crystal cell and both polarizing plates.
液晶セルは、TNモード、VAモード、OCBモード、IPSモードまたはECBモードであることが好ましい。 The liquid crystal cell is preferably in TN mode, VA mode, OCB mode, IPS mode or ECB mode.
<タッチパネル>
本発明のフィルムは、特開平5−127822号公報、特開2002−48913号公報等に記載されるタッチパネルなどに応用することができる。
<Touch panel>
The film of the present invention can be applied to touch panels described in JP-A-5-127822 and JP-A-2002-48913.
<有機EL素子>
本発明のフィルムは、有機EL素子等の基板(基材フィルム)や保護フィルムとして用いることができる。
本発明のフィルムを有機EL素子等に用いる場合には、特開平11−335661号、特開平11−335368号、特開2001−192651号、特開2001−192652号、特開2001−192653号、特開2001−335776号、特開2001−247859号、特開2001−181616号、特開2001−181617号、特開2002−181816号、特開2002−181617号、特開2002−056976号等の各公報記載の内容を応用することができる。また、特開2001−148291号、特開2001−221916号、特開2001−231443号の各公報記載の内容と併せて用いることが好ましい。
<Organic EL device>
The film of the present invention can be used as a substrate (base film) such as an organic EL element or a protective film.
When the film of the present invention is used for an organic EL device or the like, JP-A-11-335661, JP-A-11-335368, JP-A-2001-192651, JP-A-2001-192652, JP-A-2001-192653, JP-A-2001-335776, JP-A-2001-247859, JP-A-2001-181616, JP-A-2001-181617, JP-A-2002-181816, JP-A-2002-181617, JP-A-2002-056776, etc. The contents described in each publication can be applied. Moreover, it is preferable to use together with the content of each gazette of Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-148291, Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-221916, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2001-231443.
本発明を詳細に説明するために、以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特別の断りの無い限り、「部」及び「%」は質量基準である。
以下、実施例1、2、4、5、6、7は、それぞれ、参考例1、2、4、5、6、7と読み替えるものとする。
In order to describe the present invention in detail, examples will be described below, but the present invention is not limited thereto. Unless otherwise specified, “part” and “%” are based on mass.
Hereinafter, Examples 1, 2, 4, 5, 6, and 7 shall be read as Reference Examples 1, 2, 4, 5, 6, and 7, respectively.
光学フィルムの作成例(実施例1)
下記表に示すハードコート層用塗布液(HCL−1)〜(HCL−7)、及びオーバーコート層用塗布液(OCL−1)〜(OCL−12)を調製した。
Example of production of optical film (Example 1)
Hard coat layer coating solutions (HCL-1) to (HCL-7) and overcoat layer coating solutions (OCL-1) to (OCL-12) shown in the following table were prepared.
表中の構成成分は固形分の質量百分率で示す。使用した化合物の詳細を以下に示す。
MANDA:
(2官能アクリレート、KAYARAD MANDA、日本化薬(株)製、分子量312)
PETA:
(ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、日本化薬(株)製、平均分子量約300)
DPHA:
(ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートの混合物、日本化薬(株)製、平均分子量540)
M−215:
(イソシアヌル酸EO変性ジアクリレート、東亜合成(株)製、分子量369)
ウレタンヘキサアクリレート:
(分子内に2つのウレタン結合を有する6官能アクリレート、特開2005−272702の化合物PETA−IPDI−PETA、分子量488)
RHB−10:
(デンドリマー型12官能アクリレート、特開2006−10829号公報の例示化合物RHB−10、分子量3324)
RHB−17:
(デンドリマー型14官能アクリレート、下記合成例1の化合物、分子量2280)
IRG184:
(光重合開始剤、イルガキュア184、日本チバガイギー(株)製)
IRG369:
(光重合開始剤、イルガキュア369、日本チバガイギー(株)製)
MIBK−ST:
(コロイダルシリカ、平均粒子径約12nm、固形分30%、日産化学(株)製)
IPA−ST−L:
(コロイダルシリカ、平均粒子径約50nm、固形分30%、日産化学(株)製)
IPA−ST−ZL:
(コロイダルシリカ、平均粒子径約90nm、固形分30%、日産化学(株)製)
低屈折率シリカ:
(直径約60nm、内部に空隙を有するシリカ、屈折率1.25、表面処理剤として、トリメチルメトキシシラン3%およびアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン7%を含む、固形分濃度33%、MIBK分散液、特開2002−79616の実施例4に準じサイズを変更して作製)
MEK:(メチルエチルケトン)
MIBK:(メチルイソブチルケトン)
IPA:(イソプロピルアルコール)
The constituents in the table are expressed as mass percentages of solids. Details of the compounds used are shown below.
MANDA:
(Bifunctional acrylate, KAYARAD MANDA, Nippon Kayaku Co., Ltd., molecular weight 312)
PETA:
(A mixture of pentaerythritol triacrylate and pentaerythritol tetraacrylate, Nippon Kayaku Co., Ltd., average molecular weight of about 300)
DPHA:
(Dipentaerythritol hexaacrylate, mixture of dipentaerythritol pentaacrylate, Nippon Kayaku Co., Ltd., average molecular weight 540)
M-215:
(Isocyanuric acid EO-modified diacrylate, manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., molecular weight 369)
Urethane hexaacrylate:
(Hexafunctional acrylate having two urethane bonds in the molecule, compound PETA-IPDI-PETA of JP 2005-272702, molecular weight 488)
RHB-10:
(Dendrimer type 12-functional acrylate, Exemplified compound RHB-10 of JP-A-2006-10829, molecular weight 3324)
RHB-17:
(Dendrimer type 14-functional acrylate, compound of Synthesis Example 1 below, molecular weight 2280)
IRG184:
(Photopolymerization initiator, Irgacure 184, manufactured by Ciba Geigy Japan Ltd.)
IRG369:
(Photopolymerization initiator, Irgacure 369, manufactured by Nippon Ciba Geigy Co., Ltd.)
MIBK-ST:
(Colloidal silica, average particle size of about 12 nm, solid content of 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.)
IPA-ST-L:
(Colloidal silica, average particle size of about 50 nm, solid content of 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.)
IPA-ST-ZL:
(Colloidal silica, average particle size of about 90 nm, solid content of 30%, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.)
Low refractive index silica:
(Silica with a diameter of about 60 nm, voids inside, refractive index 1.25, 3% trimethylmethoxysilane and 7% acryloyloxypropyltrimethoxysilane as a surface treatment agent, solid content concentration 33%, MIBK dispersion, (Made by changing the size according to Example 4 of JP-A-2002-79616)
MEK: (Methyl ethyl ketone)
MIBK: (Methyl isobutyl ketone)
IPA: (Isopropyl alcohol)
(RHB−17の合成)
特許第2574201号の記載に準じて、還流冷却機、攪拌機、温度計、温度調節装置、及び水分離機を備えた反応機に、多分岐ポリマー(HB−1)としてペルストルプ アー・ベー社製BOLTORN H20(OH価:510mgKOH/g)55.0gと、アクリル酸39.6g(0.55モル)、反応溶媒としてトルエン63.4g、重合禁止剤としてハイドロキノン0.143g、酸触媒としてメタンスルホン酸0.953gを仕込み、反応温度100〜115℃で生成水を溶媒と共沸除去しながら反応させ、生成水が7.8mlに達したところで反応を終了した。反応混合物をトルエン40gに溶解し、25%苛性ソーダ水溶液で中和した後、15%食塩水20gで3回洗浄した。溶媒を減圧留去して硬化性多分岐ポリマー(RHB-17)を得た。硬化性多分岐ポリマー(RHB-17)のOH価は68mgKOH/gであり、反応性基である水酸基から硬化性反応基への変換率は87モル%であった。
(Synthesis of RHB-17)
In accordance with the description in Japanese Patent No. 2574201, a reactor equipped with a reflux cooler, a stirrer, a thermometer, a temperature control device, and a water separator is used as a multi-branched polymer (HB-1) as a BOLTORN manufactured by Pelstor Poor Bae H20 (OH value: 510 mg KOH / g), 59.6 g of acrylic acid, 39.6 g (0.55 mol) of acrylic acid, 63.4 g of toluene as a reaction solvent, 0.143 g of hydroquinone as a polymerization inhibitor, 0 methanesulfonic acid as an acid catalyst .953 g was charged, and the reaction was performed while removing the produced water azeotropically with the solvent at a reaction temperature of 100 to 115 ° C., and the reaction was terminated when the produced water reached 7.8 ml. The reaction mixture was dissolved in 40 g of toluene, neutralized with 25% aqueous sodium hydroxide solution, and then washed 3 times with 20 g of 15% brine. The solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a curable multi-branched polymer (RHB-17). The OH value of the curable multibranched polymer (RHB-17) was 68 mgKOH / g, and the conversion rate from the reactive hydroxyl group to the curable reactive group was 87 mol%.
(光学フィルム(101)の作製)
膜厚80μm、幅1340mmのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製}上に、前記ハードコート層用塗料(HCL-1)をマイクログラビア塗工方式で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量20mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、膜厚5.0μmのハードコート層を作製した。
(Preparation of optical film (101))
On the triacetyl cellulose film “TAC-TD80U” {manufactured by FUJIFILM Corporation) with a film thickness of 80 μm and a width of 1340 mm, the hard coat layer coating material (HCL-1) is applied by a microgravure coating method at a conveyance speed of 30 m / After applying for 150 minutes and drying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), The coating layer was cured by irradiating ultraviolet rays having an irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation energy amount of 20 mJ / cm 2 to prepare a hard coat layer having a thickness of 5.0 μm.
得られたハードコート層の上に、前記オーバーコート層用塗料(OCL−1)をダイコーター塗工方式で、硬化後の膜厚が3.0μmになるように調節しながら、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、試料101を得た。 On the obtained hard coat layer, the coating speed for the overcoat layer (OCL-1) is adjusted by a die coater coating method so that the film thickness after curing is 3.0 μm, while the conveyance speed is 30 m / After applying for 150 minutes and drying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), Sample 101 was obtained by irradiating ultraviolet rays with an irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation energy amount of 240 mJ / cm 2 to cure the coating layer.
得られた試料101に対して、ハードコート層とオーバーコート層の組成を下記表に示すように変更した試料102〜117を作製した。 Samples 102 to 117 were prepared by changing the composition of the hard coat layer and the overcoat layer as shown in the following table with respect to the obtained sample 101.
(光学フィルムの評価)
得られたフィルムについて、以下の項目の評価を行った。
(評価1)カール度
光学フィルム試料を20cm×20cmのサイズに切り取り、4隅が浮き上がっている面を上向きにして、25℃、60%RHの環境下で水平な机上に置いた。24時間経過後に各4隅の机面からの浮き上がり距離を定規で測定し、4隅の平均をとった。平均値を以下の基準でクラス分けして評価した。
◎ : 5mm未満
○ : 5〜10mm未満
○△: 10〜20mm未満
△ : 20〜40mm未満
× : 40mm以上
(Evaluation of optical film)
About the obtained film, the following items were evaluated.
(Evaluation 1) Curling degree The optical film sample was cut into a size of 20 cm × 20 cm, and placed on a horizontal desk in an environment of 25 ° C. and 60% RH with the surfaces where the four corners were raised facing upward. After 24 hours, the lifting distance from the desk surface at each of the four corners was measured with a ruler, and the average of the four corners was taken. The average values were classified and evaluated according to the following criteria.
◎: Less than 5 mm ○: Less than 5-10 mm ○ △: Less than 10-20 mm △: Less than 20-40 mm ×: 40 mm or more
(評価2)スチールウール耐擦傷性評価(SW)
ラビングテスターを用いて、以下の条件でこすりテストを行った。
評価環境条件:25℃、60%RH
こすり材:試料と接触するテスターのこすり先端部(1cm×1cm)にスチールウール((株)日本スチールウール製、No.0000)を巻いて、動かないようバンド固定した。その上で下記条件の往復こすり運動を与えた。
移動距離(片道):13cm、こすり速度:13cm/秒、
荷重:500g/cm3、先端部接触面積:1cm×1cm、
こすり回数:10往復。
こすり終えた試料の裏側に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、こすり部分の傷を、以下の基準で評価した。
○:非常に注意深く見ても、全く傷が見えない。
○△:非常に注意深く見ると僅かに弱い傷が見える。
△:弱い傷が見える。
△×:中程度の傷が見える。
×:一目見ただけで分かる傷がある。
◎:○評価を得たものを更に上記条件で追加擦り試験を行っても
全く傷が見えない。
(Evaluation 2) Steel wool scratch resistance evaluation (SW)
A rubbing test was conducted using a rubbing tester under the following conditions.
Evaluation environmental conditions: 25 ° C., 60% RH
Rub material: Steel wool (No. 0000, manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.) was wound around the rubbing tip (1 cm × 1 cm) of a tester in contact with the sample, and the band was fixed so as not to move. Then, the reciprocating rubbing motion under the following conditions was given.
Moving distance (one way): 13 cm, rubbing speed: 13 cm / second,
Load: 500 g / cm 3 , tip contact area: 1 cm × 1 cm,
Number of rubs: 10 round trips.
An oil-based black ink was applied to the back side of the rubbed sample and visually observed with reflected light, and scratches on the rubbed portion were evaluated according to the following criteria.
○: Even when viewed very carefully, no scratches are visible.
○ △: Slightly weak scratches are visible when viewed very carefully.
Δ: A weak scratch is visible.
Δ ×: moderate scratches are visible.
X: There are scratches that can be seen at first glance.
◎: Even if an additional rubbing test is performed on the above-obtained conditions for those obtained with ○ evaluation
I can't see any scratches.
(評価3)鉛筆硬度評価
耐傷性の指標としてJIS K 5400に記載の鉛筆硬度評価を行った。反射防止フィルムを温度25℃、湿度60%RHで2時間調湿した後、JIS S 6006に規定する試験用鉛筆を用いて、1kgの荷重にて評価を行った。
評価結果を下記表に示す。
下記表4中の備考欄の本発明は参考例と読み替えるものとする。
(Evaluation 3) Pencil Hardness Evaluation Pencil hardness evaluation described in JIS K 5400 was performed as an index of scratch resistance. The antireflection film was conditioned at a temperature of 25 ° C. and a humidity of 60% RH for 2 hours, and then evaluated using a test pencil specified in JIS S 6006 with a load of 1 kg.
The evaluation results are shown in the following table.
The present invention in the remarks column in Table 4 below shall be read as a reference example.
上記表によれば、本発明に従いオーバーコート層が重合性官能基を1分子中に3つ以上含有する化合物を含む光学フィルムは、カール、耐擦傷性、硬度の点で優れることが分かる。特に、硬化性多分岐ポリマー(RHB)や無機粒子を使用した場合の耐擦傷性の改良が著しいことがわかる。 According to the above table, it can be seen that the optical film containing the compound in which the overcoat layer contains three or more polymerizable functional groups in one molecule according to the present invention is excellent in curl, scratch resistance and hardness. In particular, it can be seen that the scratch resistance is significantly improved when a curable multi-branched polymer (RHB) or inorganic particles are used.
(実施例2)
表5に示すオーバーコート層用塗布液(OCL−13)〜(OCL−24)を調製した。
(Example 2)
Overcoat layer coating solutions (OCL-13) to (OCL-24) shown in Table 5 were prepared.
上記表中の構成成分は固形分の質量百分率で示す。使用した化合物の詳細を以下に示す。
FM−0421:
(水酸基変性ジメチルシロキサン、平均分子量約5000、チッソ(株)製)
X22−164C:
(両末端メタクリル変性ジメチルシロキサン、平均分子量約5000、信越化学(株)製)
RMS−033:
(アクリル変性ジメチルシロキサン、平均分子量約25000、Gelest社製)
例示化合物(a-10):
(含フッ素テロマー型アクリレート、本文例示化合物)
FAA:
(本文の一般式(T−2)の含フッ素化合物、1−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシ−4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,12,12,13,13,13−ヘンエイコサフルオロトリデカン)
FC−1:
(本文のパーフルオロポリエーテル基を有するアクリレート)
FC−3:
(本文のパーフルオロポリエーテル基を有するアクリレート)
導電性粒子:
(特開2005−119909の実施例1に準じて作製した酸化アンチモン被覆シリカ微粒子、20%イソプロピルアルコール分散液、平均粒子サイズ60nm、屈折率1.41、体積抵抗1500Ω・cm、無機粒子固形分当たり4%のメタクリル系シランカップリング剤(信越化学(株)製:KBM−503)で表面処理)
The constituents in the above table are expressed as mass percentages of solids. Details of the compounds used are shown below.
FM-0421:
(Hydroxyl-modified dimethylsiloxane, average molecular weight of about 5000, manufactured by Chisso Corporation)
X22-164C:
(Both-end methacryl-modified dimethylsiloxane, average molecular weight of about 5000, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
RMS-033:
(Acrylic modified dimethylsiloxane, average molecular weight of about 25000, manufactured by Gelest)
Exemplary compound (a-10):
(Fluorine-containing telomer acrylate, exemplified compound in the text)
FAA:
(Fluorine-containing compound of general formula (T-2) in the main text, 1-acryloyloxy-2-hydroxy-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10, 10, 11, 11, 12, 12, 13, 13, 13-heneicosafluorotridecane)
FC-1:
(Acrylate with perfluoropolyether group in the text)
FC-3:
(Acrylate with perfluoropolyether group in the text)
Conductive particles:
(Antimony oxide-coated silica fine particles prepared according to Example 1 of JP-A-2005-119909, 20% isopropyl alcohol dispersion, average particle size 60 nm, refractive index 1.41, volume resistance 1500 Ω · cm, per inorganic particle solid content 4% methacrylic silane coupling agent (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: KBM-503) surface treatment)
得られたハードコート層及びオーバーコート層用塗布液を用いて、以下の光学フィルムを作製した。 The following optical films were produced using the obtained coating liquid for hard coat layer and overcoat layer.
(光学フィルム(201)の作製)
膜厚80μm、幅1340mmのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製}上に、ハードコート層用塗料(HCL-5)をマイクログラビア塗工方式で、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量20mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、膜厚4.6μmのハードコート層を作製した。
(Preparation of optical film (201))
On the triacetyl cellulose film “TAC-TD80U” {manufactured by FUJIFILM Corporation) with a film thickness of 80 μm and a width of 1340 mm, a hard coat layer coating (HCL-5) is transported by a micro gravure coating method at a conveyance speed of 30 m / min. After applying for 150 seconds and drying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), radiation The coating layer was cured by irradiating ultraviolet rays having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation energy amount of 20 mJ / cm 2 to prepare a hard coat layer having a thickness of 4.6 μm.
得られたハードコート層の上に、上記オーバーコート層用塗料(OCL−4)をダイコーター塗工方式で、硬化後の膜厚が0.4μmになるように調節しながら、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、試料201を得た。 On the obtained hard coat layer, the coating speed for the overcoat layer (OCL-4) is adjusted by a die coater coating method so that the film thickness after curing is 0.4 μm, while the conveyance speed is 30 m / After applying for 150 minutes and drying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), Sample 201 was obtained by irradiating ultraviolet rays with an irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation energy amount of 240 mJ / cm 2 to cure the coating layer.
得られた試料201に対して、ハードコート層とオーバーコート層の組成を下記表に示すように変更した試料202〜213を作製した。 Samples 202 to 213 in which the compositions of the hard coat layer and the overcoat layer were changed as shown in the following table were prepared for the obtained sample 201.
(光学フィルムの評価)
得られたフィルムについて、実施例1の評価に加えて、以下の項目の評価を行った。
(評価4)防汚耐久性
光学フィルムをガラス面上に粘着剤で固定し、25℃60RH%の条件下で黒マジック「マッキー極細(商品名:ZEBRA製)」のペン先(細)にて直径5mmの円形を3周書き込み、5秒後に10枚重ねに折り束ねたベンコット(商品名、旭化成(株))でベンコットの束がへこむ程度の荷重で20往復拭き取る。マジック跡が拭き取りで消えなくなるまで前記の書き込みと拭き取りを前記条件で繰り返し、拭き取りできた回数により防汚性を評価した。消えなくなるまでの回数は10回以上であることが好ましく、30回以上であることが更に好ましい。
(評価5)表面自由エネルギー
25℃60RH%の条件下で、純水とヨウ化メチレンで接触角を測定し、本文記載の方法で表面自由エネルギーを算出した。
評価結果を下記表に示す。
下記表7中の備考欄の本発明は参考例と読み替えるものとする。
(Evaluation of optical film)
About the obtained film, in addition to the evaluation of Example 1, the following items were evaluated.
(Evaluation 4) Antifouling Durability An optical film is fixed on a glass surface with an adhesive, and a black magic “Mackey Extra Fine (trade name: made by ZEBRA)” nib (fine) under the condition of 25 ° C. and 60 RH%. A circle of 5 mm in diameter is written three times and wiped back and forth 20 times with a load that causes the bundle of Bencot to be dented with Bencot (trade name, Asahi Kasei Co., Ltd.) folded in 10 sheets after 5 seconds. The writing and wiping were repeated under the above conditions until the magic traces were not erased by wiping, and the antifouling property was evaluated by the number of times that the wiping was completed. The number of times until disappearance is preferably 10 times or more, and more preferably 30 times or more.
(Evaluation 5) Surface Free Energy Under the condition of 25 ° C. and 60 RH%, the contact angle was measured with pure water and methylene iodide, and the surface free energy was calculated by the method described in the text.
The evaluation results are shown in the following table.
The present invention in the remarks column in Table 7 below should be read as a reference example.
上記表によれば、本発明に従いオーバーコート層が、重合性官能基を1分子中に3つ以上含有する化合物を含み、更に防汚剤を含有する光学フィルムは、カール、耐擦傷性、硬度、防汚性の点で優れることが分かる。特に、防汚剤がオーバーコート構成バインダーと重合可能な基を有する場合に、防汚性・耐擦傷性・鉛筆硬度が改良されることが分かる。また、硬化性多分岐ポリマー(RHB)を併用した場合に防汚耐久性が改良されることがわかる。また、オーバーコート層に導電性粒子を含む試料213に対して、以下の塵埃除去性の評価を行った結果、3回以内に塵埃が除去でき、塵埃除去性に優れていた。 According to the above table, according to the present invention, the overcoat layer contains a compound containing three or more polymerizable functional groups in one molecule, and further contains an antifouling agent. The optical film contains curl, scratch resistance, hardness It can be seen that it is excellent in terms of antifouling properties. In particular, it can be seen that the antifouling property, scratch resistance and pencil hardness are improved when the antifouling agent has a group polymerizable with the overcoat constituent binder. Moreover, it turns out that antifouling durability is improved when curable multi-branched polymer (RHB) is used together. Moreover, as a result of evaluating the following dust removability with respect to the sample 213 containing conductive particles in the overcoat layer, the dust could be removed within 3 times, and the dust removability was excellent.
(評価6)塵埃除去性
本発明のフィルムをモニターに張り付け、モニター表面に塵埃(布団、衣服の繊維屑)を振りかけ、クリーニングクロスで塵埃を拭き取り、塵埃除去性を評価した。6回の拭取りで完全に取除けることが好ましく、3回以内の拭き取りで塵埃が完全に取り除けることが更に好ましい。
(Evaluation 6) Dust removability The film of the present invention was attached to a monitor, dust (futon, clothes fiber waste) was sprinkled on the monitor surface, the dust was wiped off with a cleaning cloth, and the dust removability was evaluated. It is preferable to remove completely by wiping 6 times, and it is more preferable to remove dust completely by wiping within 3 times.
(実施例3)
下記表に示すオーバーコート層用塗布液(OCL−25)〜(OCL−32)を調製した。
(Example 3)
Overcoat layer coating solutions (OCL-25) to (OCL-32) shown in the following table were prepared.
上記表中の構成成分は固形分の質量百分率で示す。使用した化合物の詳細を以下に示す。
オルガノシラン:
(3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM―5103、信越化学工業(株))の6〜9量体の加水分解縮合物)
IRG651:
(光重合開始剤、イルガキュア651、日本チバガイギー(株)製)
含F重合性ポリマー:
(含フッ素含シリコーン型メタクリロイルオキシ基含有ポリマー、特開2003−183322の実施例3の化合物A−3に準じて合成、分子量約32000)
The constituents in the above table are expressed as mass percentages of solids. Details of the compounds used are shown below.
Organosilane:
(6-9-mer hydrolysis condensate of 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM-5103, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.))
IRG651:
(Photopolymerization initiator, Irgacure 651, manufactured by Ciba Geigy Japan Ltd.)
F-containing polymerizable polymer:
(Fluorine-containing silicone-containing methacryloyloxy group-containing polymer, synthesized according to compound A-3 of Example 3 of JP-A-2003-183322, molecular weight of about 32000)
得られたハードコート層及びオーバーコート層用塗布液を用いて、以下の光学フィルム(301〜308)を作製した。 The following optical films (301 to 308) were produced using the obtained coating liquid for hard coat layer and overcoat layer.
(光学フィルム(301A)の作製)
膜厚80μm、幅1340mmのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製}上に、ハードコート層用塗料(HCL-5)をダイコーターで、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量80mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、膜厚5.5μmのハードコート層を作製した。ハードコート層の重合率を本文記載の方法で測定した結果75%であった。
(Preparation of optical film (301A))
A hard coat layer coating (HCL-5) is coated on a triacetyl cellulose film “TAC-TD80U” (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 μm and a width of 1340 mm with a die coater under a condition of a conveyance speed of 30 m / min. After applying and drying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), an irradiance of 400 mW / The coating layer was cured by irradiating ultraviolet rays having a cm 2 and an irradiation energy amount of 80 mJ / cm 2 to prepare a hard coat layer having a thickness of 5.5 μm. The polymerization rate of the hard coat layer was measured by the method described in the text, and it was 75%.
得られたハードコート層の上に、上記オーバーコート層用塗布液(OCL−25)をダイコーター塗工方式で、硬化後の膜厚が0.5μmになるように調節しながら、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、試料301Aを得た。この試料の塗布・硬化製造条件を製造工程Aとする。 On the obtained hard coat layer, the above coating liquid for overcoat layer (OCL-25) is adjusted by a die coater coating method so that the film thickness after curing is 0.5 μm, while the conveyance speed is 30 m. After applying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {made by Eye Graphics Co., Ltd.] while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less). The coating layer was cured by irradiating with ultraviolet rays having an irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation energy amount of 240 mJ / cm 2 to obtain a sample 301A. The coating / curing manufacturing conditions for this sample are referred to as manufacturing process A.
(光学フィルム(301B)の作製)
光学フィルム(301A)のハードコート層の作製において、ハードコート層の光重合時の照射エネルギー量を20mJ/cm2に変更した以外は光学フィルム(301A)のハードコート層の作製と同様にしてハードコート層を作製した。このハードコート層の重合率を本文記載の方法で測定した結果45%であった。
(Preparation of optical film (301B))
In the production of the hard coat layer of the optical film (301A), the hard coat layer was hardened in the same manner as the production of the hard coat layer of the optical film (301A), except that the irradiation energy amount during photopolymerization of the hard coat layer was changed to 20 mJ / cm 2. A coat layer was prepared. The polymerization rate of the hard coat layer was measured by the method described in the text, and found to be 45%.
得られたハードコート層の上に、上記オーバーコート層用塗布液(OCL−25)を上記光学フィルム(301A)と同様に塗布・硬化させた。このようにして得られた光学フィルムを試料301Bとする。この試料の塗布・硬化製造条件を製造工程Bとする。 On the obtained hard coat layer, the overcoat layer coating solution (OCL-25) was applied and cured in the same manner as the optical film (301A). The optical film thus obtained is designated as Sample 301B. The coating / curing manufacturing conditions for this sample are referred to as manufacturing process B.
(光学フィルム(301C)の作製)
光学フィルム(301A)のハードコート層の作製において、ハードコート層に光照射することなく乾燥のみ行った。得られたハードコート層の上に、上記オーバーコート層用塗布液(OCL−25)を上記光学フィルム(301A)と同様に塗布・硬化させた。このようにして得られた光学フィルムを試料301Cとする。この試料の塗布・硬化製造条件を製造工程Cとする。
(Preparation of optical film (301C))
In the production of the hard coat layer of the optical film (301A), only the drying was performed without irradiating the hard coat layer with light. On the obtained hard coat layer, the overcoat layer coating solution (OCL-25) was applied and cured in the same manner as the optical film (301A). The optical film thus obtained is designated as Sample 301C. The coating / curing manufacturing conditions for this sample are referred to as manufacturing process C.
(光学フィルム(301D)の作製)
膜厚80μm、幅1340mmのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製}をロール形態で巻き出して、同時重層塗布機を用いて、ハードコート層用塗布液(HCL−5)と、オーバーコート層用塗布液(OCL−25)とを同時に塗出し、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、さらに窒素パージ下で160W/cmの空冷メタルハライドランプ(アイグラフィックス(株)製)を用いて、照度400mW/cm2、照射量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、機能層を形成し、巻き取った。このようにして得られた試料を301Dとする。この試料の塗布・硬化製造条件を製造工程Dとする。
(Preparation of optical film (301D))
A triacetyl cellulose film “TAC-TD80U” {manufactured by FUJIFILM Corporation} having a film thickness of 80 μm and a width of 1340 mm is unrolled in a roll form, and is applied to a hard coat layer coating solution (HCL-5) using a simultaneous multilayer coating machine. ) And an overcoat layer coating solution (OCL-25) are coated at the same time, coated at a conveyance speed of 30 m / min, dried at 60 ° C. for 150 seconds, and then air-cooled at 160 W / cm under a nitrogen purge. Using a metal halide lamp (manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.), ultraviolet rays having an illuminance of 400 mW / cm 2 and an irradiation amount of 240 mJ / cm 2 were irradiated to cure the coating layer, and a functional layer was formed and wound. The sample thus obtained is designated as 301D. The coating / curing manufacturing condition of this sample is referred to as manufacturing process D.
得られた試料301A〜301Dに対して、ハードコート層とオーバーコート層の組成を下記表に示すように変更し、対応する製造工程条件B〜Dで製造し、試料302B〜308Dを作製した。 With respect to the obtained samples 301A to 301D, the compositions of the hard coat layer and the overcoat layer were changed as shown in the following table, and the samples were manufactured under the corresponding manufacturing process conditions B to D to prepare samples 302B to 308D.
(光学フィルムの評価)
得られたフィルムについて、実施例2で行った評価に加え、以下の評価を行った。
(評価7)ハードコート層とオーバーコート層界面観察
上記表中で、層界面とは、界面の混合の様子を表したものである。層界面は、各光学フィルムを50nmの厚さの切片として、その断面を透過型電子顕微鏡を用いて15万倍の写真を撮影し、界面の混合の様子を観察した。
(Evaluation of optical film)
In addition to the evaluation performed in Example 2, the following evaluation was performed on the obtained film.
(Evaluation 7) Observation of interface between hard coat layer and overcoat layer In the above table, the layer interface represents the state of mixing at the interface. As for the layer interface, each optical film was taken as a section having a thickness of 50 nm, and the cross section was photographed 150,000 times using a transmission electron microscope, and the mixing state of the interface was observed.
上記表によれば、本発明の試料は、カール、耐擦傷性、硬度、防汚性の点で優れることが分かる。特に、ハードコート層の重合率を低くし、その上にオーバーコート層を塗設した試料はカールが改良される傾向を有していた。また、製造方法C及び製造方法Dにより作製した試料は、層界面が勾配を有して組成が変化したり、混合層を形成しており、カールが低減されていた。製造方法C及びDでは、ハードコート層の重合性化合物が未硬化のままオーバーコート層が塗設されたため、オーバーコート層の成分が未硬化のハードコート層に部分的に拡散して、界面で粒子密度の勾配を有したり、混合層が形成されたと推察している。 According to the above table, it can be seen that the sample of the present invention is excellent in curl, scratch resistance, hardness and antifouling properties. In particular, a sample in which the polymerization rate of the hard coat layer was lowered and an overcoat layer was coated thereon had a tendency to improve curl. Moreover, the sample produced by the manufacturing method C and the manufacturing method D had a layer interface having a gradient, the composition was changed, or a mixed layer was formed, and curling was reduced. In production methods C and D, since the overcoat layer was applied while the polymerizable compound of the hard coat layer was uncured, the components of the overcoat layer partially diffused into the uncured hard coat layer, It is presumed that a particle density gradient or a mixed layer was formed.
試料305C、305D、306C、306D、307C、307D、308C及び308Dは干渉ムラが認められず、反射率が3.0〜3.3%の範囲にあり、試料301Aの4.3%に対して1%強反射率が低下しており反射防止性能に優れていた。また、これら試料は指紋の跡が特に目立ちにくく、指紋のふき取り性にも優れていた。これは、これら試料のオーバーコート層が防汚剤を有しており、指紋の油脂をはじきやすいことに加えて、光学フィルム表面の屈折率が低く指紋の油脂の屈折率(1.45〜1.48)と近いことにより、指紋の跡が目立ちにくいことが原因である。更に防汚剤が指紋の除去を容易にしている。また、導電粒子を含有する試料307B〜308Dは、塵埃除去性にも優れていた。(反射率の測定は以下の様に行った。光学フィルムの裏面を粗面化処理した後、黒色のインクで光吸収処理(380〜780nmにおける透過率が10%未満)を行った。分光光度計{日本分光(株)製}を用いて、380〜780nmの波長領域において、入射角5°における分光反射率を測定した。結果には450〜650nmの平均反射率を用いた。) Samples 305C, 305D, 306C, 306D, 307C, 307D, 308C, and 308D have no interference unevenness and reflectivity in the range of 3.0 to 3.3%, which is 4.3% of sample 301A. The 1% strong reflectance was lowered and the antireflection performance was excellent. In addition, the fingerprints of these samples were not particularly noticeable, and the fingerprints were excellent in wiping. This is because the overcoat layer of these samples has an antifouling agent, and in addition to being easy to repel the fingerprint oil, the refractive index of the fingerprint oil is low (1.45-1). This is because the fingerprint trace is not conspicuous. Furthermore, the antifouling agent facilitates fingerprint removal. Samples 307B to 308D containing conductive particles were also excellent in dust removability. (The reflectance was measured as follows. After the back surface of the optical film was roughened, it was light-absorbed with black ink (transmittance at 380 to 780 nm was less than 10%). Spectral reflectance at an incident angle of 5 ° was measured in a wavelength range of 380 to 780 nm using a meter {manufactured by JASCO Corp.} (average reflectance of 450 to 650 nm was used for the result).
(実施例4)
表11に示すハードコート層用塗布液(HCL−8)〜(HCL−10)を調製した。
Example 4
Hard coat layer coating solutions (HCL-8) to (HCL-10) shown in Table 11 were prepared.
それぞれ使用した化合物を以下に示す。
架橋スチレン粒子:
(SX−350、平均粒径3.5μm架橋ポリスチレン粒子{屈折率1.60、綜研化学(株)製})
架橋アクリル−スチレン粒子:
(平均粒径3.5μm{屈折率1.55、綜研化学(株)製})
架橋アクリル粒子:
(MX−300、平均粒径3.0μm架橋アクリル粒子{屈折率1.49、綜研化学(株)製})
シリカ粒子:
(サイシリア430、平均粒径2.5μmシリカ粒子、富士シリシア(株)製)
PMMA:
(ポリメチルメタアクリレート、分子量80000)
The compounds used are shown below.
Cross-linked styrene particles:
(SX-350, average particle size 3.5 μm crosslinked polystyrene particles {refractive index 1.60, manufactured by Soken Chemicals Co., Ltd.})
Cross-linked acrylic-styrene particles:
(Average particle size 3.5 μm {refractive index 1.55, manufactured by Soken Chemical Co., Ltd.})
Cross-linked acrylic particles:
(MX-300, average particle size 3.0 μm crosslinked acrylic particles {refractive index 1.49, manufactured by Soken Chemicals Co., Ltd.})
Silica particles:
(Cycilia 430, silica particles having an average particle diameter of 2.5 μm, manufactured by Fuji Silysia Ltd.)
PMMA:
(Polymethyl methacrylate, molecular weight 80000)
(光学フィルム(401)の作製)
膜厚80μm、幅1340mmのトリアセチルセルロースフィルム“TAC−TD80U”{富士フイルム(株)製}上に、ハードコート層用塗料(HCL-8)をダイコーターで、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量20mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、膜厚7.2μmのハードコート層を作製した。
(Preparation of optical film (401))
A hard coat layer coating (HCL-8) is coated on a triacetyl cellulose film “TAC-TD80U” (manufactured by Fujifilm Corporation) with a thickness of 80 μm and a width of 1340 mm on a die coater at a conveying speed of 30 m / min. After applying and drying at 60 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), an irradiance of 400 mW / The coating layer was cured by irradiating ultraviolet rays having a cm 2 and an irradiation energy amount of 20 mJ / cm 2 to prepare a hard coat layer having a thickness of 7.2 μm.
得られたハードコート層の上に、実施例1で用いた上記オーバーコート層用塗料(OCL−5)をダイコーター塗工方式で、硬化後の膜厚が0.4μmになるように調節しながら、搬送速度30m/分の条件で塗布し、60℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させ、試料401を得た。 On the obtained hard coat layer, the coating for overcoat layer (OCL-5) used in Example 1 was adjusted by a die coater coating method so that the film thickness after curing was 0.4 μm. However, it was applied at a transfer speed of 30 m / min, dried at 60 ° C. for 150 seconds, and then purged with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), and then an air-cooled metal halide lamp of 160 W / cm {eye graphics Co., Ltd. The coating layer was cured by irradiating with ultraviolet rays having an irradiance of 400 mW / cm 2 and an irradiation energy amount of 240 mJ / cm 2 .
得られた試料401に対して、ハードコート層とオーバーコート層の組成を表12に示すように変更した試料402〜436を作製した。
下記表12中の備考欄の本発明は参考例と読み替えるものとする。
Samples 402 to 436 were prepared by changing the composition of the hard coat layer and the overcoat layer as shown in Table 12 with respect to the obtained sample 401.
The present invention in the remarks column in Table 12 below should be read as a reference example.
(光学フィルムの評価)
得られたフィルムについて、実施例2に準じた評価を行った。その結果、本発明に従えば、カール、耐擦傷性に優れる試料が得られることが分かった。また、オーバーコート層用塗布液に防汚剤を含有する試料は防汚性特に耐久性に優れることが分かった。また特に、オーバーコート層用塗布液(OCL-15)、(OCL-18)、(OCL-20)及び(OCL-21)を用いた試料では、黒のしまりのある防眩性を有する光学フィルムが得られた。
また、オーバーコート層用塗布液(OCL-30)及び(OCL-31)を用いた試料では、防眩性を有しているため、実施例3の試料よりも更に指紋の跡が特に目立ちにくく、指紋のふき取り性にも優れていた。
(Evaluation of optical film)
The obtained film was evaluated according to Example 2. As a result, it was found that according to the present invention, a sample having excellent curling and scratch resistance can be obtained. Moreover, it turned out that the sample which contains antifouling agent in the coating liquid for overcoat layers is excellent in antifouling property, especially durability. In particular, an optical film having an antiglare property with black spots in a sample using the coating liquid for overcoat layer (OCL-15), (OCL-18), (OCL-20) and (OCL-21). was gotten.
In addition, the samples using the overcoat layer coating liquids (OCL-30) and (OCL-31) have antiglare properties, so that the fingerprint marks are particularly less noticeable than the sample of Example 3. Also, the fingerprint wiping property was excellent.
(実施例5)
実施例3の製造工程Bにおいて、ハードコート層を重合させる際に、390nm以下のシャープカットフィルターを介して光照射を行ったところ、長波吸収を有する光重合開始剤IRG369が主として反応し、ハードコート層の重合率を50%以下の特定値に制御するのが容易であった。
(Example 5)
In the production process B of Example 3, when the hard coat layer was polymerized, when light was irradiated through a sharp cut filter of 390 nm or less, the photopolymerization initiator IRG369 having long wave absorption mainly reacted, and the hard coat layer was reacted. It was easy to control the polymerization rate of the layer to a specific value of 50% or less.
(実施例6)
以下に示すオーバーコート層用塗布液(OCL−33)〜(OCL−34)及び、低屈折率層用塗布液(LnL−1)〜(LnL−4)を調製した。
(Example 6)
The following coating liquids for overcoat layer (OCL-33) to (OCL-34) and coating liquids for low refractive index layer (LnL-1) to (LnL-4) were prepared.
(オーバーコート層用塗布液(OCL−33)の調製)
DPHA(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製)38.0g、PETA(ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、日本化薬(株)製、)10.0g、光重合開始剤(イルガキュア369(商品名)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、分子量367)2.0gをメチルイソブチルケトン110g、シクロヘキサノン7.0gに溶解した。その後ZrO2分散液(平均粒子径5〜20nm、メチルイソブチルケトン分散液20%、住友大阪セメント(株)製)250.0gを加え攪拌し、オーバーコート層用塗布液(OCL−33)を調製した。このオーバーコート層用塗布液のMOCは492、硬化物の屈折率は1.62であった。
(Preparation of overcoat layer coating solution (OCL-33))
DPHA (mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 38.0 g, PETA (mixture of pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ) 10.0 g, 2.0 g of a photopolymerization initiator (Irgacure 369 (trade name), manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., molecular weight 367) was dissolved in 110 g of methyl isobutyl ketone and 7.0 g of cyclohexanone. Thereafter, 250.0 g of ZrO2 dispersion (average particle size 5 to 20 nm, methyl isobutyl ketone dispersion 20%, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) was added and stirred to prepare an overcoat layer coating solution (OCL-33). . The MOC of this overcoat layer coating solution was 492, and the refractive index of the cured product was 1.62.
(オーバーコート層用塗布液(OCL−34)の調製)
DPHA(ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物、日本化薬(株)製)18.0g、PETA(ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、日本化薬(株)製、)10.0g、RHB−17(デンドリマー型14官能アクリレート、実施例1の化合物)20.0g、光重合開始剤(イルガキュア369(商品名)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、分子量367)2.0gをメチルイソブチルケトン110g、シクロヘキサノン7.0gに溶解した。その後ZrO2分散液(平均粒子径5〜20nm、メチルイソブチルケトン分散液20%、住友大阪セメント(株)製)250.0gを加え攪拌し、オーバーコート層用塗布液(OCL−34)を調製した。このオーバーコート層用塗布液のMOCは1215、硬化物の屈折率は1.62であった。
(Preparation of overcoat layer coating solution (OCL-34))
DPHA (mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 18.0 g, PETA (mixture of pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) ) 10.0 g, RHB-17 (dendrimer type 14 functional acrylate, compound of Example 1) 20.0 g, photopolymerization initiator (Irgacure 369 (trade name), manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc., molecular weight 367) 2.0 g was dissolved in 110 g of methyl isobutyl ketone and 7.0 g of cyclohexanone. Thereafter, 250.0 g of ZrO 2 dispersion (average particle size 5 to 20 nm, methyl isobutyl ketone dispersion 20%, manufactured by Sumitomo Osaka Cement Co., Ltd.) was added and stirred to prepare an overcoat layer coating solution (OCL-34). did. The MOC of this overcoat layer coating solution was 1215, and the refractive index of the cured product was 1.62.
(低屈折率層用塗布液(LnL−1)の調製)
熱架橋性含フッ素ポリマー(特開平11−189621公報実施例1に記載の含フッ素含シリコーン熱硬化ポリマー)4.52g、硬化剤(サイメル303;商品名、日本サイテックインダストリーズ(株)製)1.13g、硬化触媒(キャタリスト4050;商品名、日本サイテックインダストリーズ(株)製)0.11g、コロイダルシリカ分散液(MEK−ST−L;商品名、日産化学(株)、固形分濃度30%、平均粒子サイズ約50nm)1.5g、シリカ分散液B(中空シリカのシクロヘキサノン分散液、シリカに対して重合性官能基含有表面処理剤15%使用、固形分濃度23%)15.0g、ゾル液a2.5g、光重合開始剤(PM980M、分子量527、和光純薬製)0.60g、およびメチルエチルケトン114gを添加、攪拌の後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液(LnL−1)を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LnL-1))
Heat-crosslinkable fluorine-containing polymer (fluorine-containing silicone thermosetting polymer described in Example 1 of JP-A-11-189621) 4.52 g, curing agent (Cymel 303; trade name, manufactured by Nippon Cytec Industries Co., Ltd.) 13 g, curing catalyst (Catalyst 4050; trade name, manufactured by Nippon Cytec Industries Co., Ltd.) 0.11 g, colloidal silica dispersion (MEK-ST-L; trade name, Nissan Chemical Co., Ltd., solid content concentration 30%, 1.5 g of an average particle size of about 50 nm, 15.0 g of silica dispersion B (cyclohexanone dispersion of hollow silica, 15% polymerizable functional group-containing surface treatment agent relative to silica, 23% solid content), sol solution a2.5 g, photopolymerization initiator (PM980M, molecular weight 527, manufactured by Wako Pure Chemical Industries) 0.60 g, and methyl ethyl ketone 114 g Pressurizing, after stirring, the mixture was filtered through a polypropylene filter having a pore size of 1 [mu] m, to prepare a coating solution for low refractive index layer (LnL-1).
(低屈折率層用塗布液(LnL−2)の調製)
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)2.65g、シリカ分散液B(中空シリカ分散液、シリカに対して重合性官能基含有表面処理剤15%使用、固形分濃度23%)30.0g、ゾル液a2.93g、反応性シリコーンX−22−164C(商品名;信越化学工業社製)0.15g、含フッ素化合物F3035(商品名;日本油脂株式会社製、固形分濃度30%)0.15g、光重合開始剤(イルガキュア369(商品名)、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、分子量367)0.20gおよびメチルエチルケトン103g、シクロヘキサノン3.5gを添加、攪拌の後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液(LnL−2)を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LnL-2))
2.65 g of a mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.), silica dispersion B (hollow silica dispersion, surface treatment agent containing a polymerizable functional group with respect to silica) 15% used, solid content concentration 23%) 30.0 g, sol liquid 2.93 g, reactive silicone X-22-164C (trade name; manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.15 g, fluorine-containing compound F3035 (trade name; Nippon Oil & Fat Co., Ltd., solid content concentration 30%) 0.15 g, photopolymerization initiator (Irgacure 369 (trade name), Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., molecular weight 367) 0.20 g and methyl ethyl ketone 103 g, cyclohexanone 3 .5g was added, stirred, and filtered through a polypropylene filter with a pore size of 1μm. Rate layer coating solution (LnL-2) was prepared.
(低屈折率層用塗布液(LnL−3)の調製)
ラジカル重合性含フッ素ポリマー(特開2003−222702号公報に記載の含フッ素含シリコーンラジカル重合性ポリマーP9)5.22g、ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物(DPHA、日本化薬(株)製)0.50g、シリカ分散液B(中空シリカ分散液、固形分濃度23%)15.0g、ゾル液a4.4g、反応性シリコーンRMS−033(商品名;Gelest社製)0.15g、光重合開始剤イルガキュア369(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製、分子量367)0.17gおよびメチルエチルケトン114g、シクロヘキサノン3.5gを添加、攪拌の後、孔径1μmのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液(LnL−3)を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LnL-3))
Radical polymerizable fluorine-containing polymer (fluorinated silicone-containing radical polymerizable polymer P9 described in JP-A-2003-222702) 5.22 g, mixture of dipentaerythritol pentaacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate (DPHA, Nippon Kayaku) 0.50 g, silica dispersion B (hollow silica dispersion, solid content concentration 23%) 15.0 g, sol liquid a 4.4 g, reactive silicone RMS-033 (trade name; manufactured by Gelest) 0 .15 g, 0.17 g of photopolymerization initiator Irgacure 369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals Co., Ltd., molecular weight 367), 114 g of methyl ethyl ketone, and 3.5 g of cyclohexanone were added, stirred, and then filtered through a polypropylene filter having a pore size of 1 μm. The coating liquid for the low refractive index layer (LnL 3) was prepared.
(低屈折率層用塗布液(LnL−4)の調製)
コルコートN103(オルガノオルガノシロキサンオリゴマ−(平均分子量950、コルコート社製)(2%)245質量部、オプスターJTA105(含フッ素オルガノシロキサンオリゴマー(5%)、ポリエチレングリコール、ヘキサメチロールメラミン、酸発生剤含有、JSR社製)100質量部、オプスタ−JTA105A(硬化剤(5%)、JSR社製)1質量部、中空シリカ分散液A(30%)23質量部、酢酸ブチル365質量部を混合し、低屈折率層用塗布液(LnL−4)を調製した。
(Preparation of coating solution for low refractive index layer (LnL-4))
Colcoat N103 (organoorganosiloxane oligomer (average molecular weight 950, manufactured by Colcoat Co.) (245%), Opstar JTA105 (fluorinated organosiloxane oligomer (5%), polyethylene glycol, hexamethylolmelamine, containing acid generator, 100 parts by mass of JSR), 1 part by mass of OPSTA-JTA105A (curing agent (5%), made by JSR), 23 parts by mass of hollow silica dispersion A (30%), 365 parts by mass of butyl acetate, and low A coating solution for refractive index layer (LnL-4) was prepared.
使用した分散液を以下に示す。
中空シリカ分散液A:(中空シリカ微粒子ゾル、平均粒子径65nm、シェル厚み8nm、シリカ粒子の屈折率1.28、特開2002−79616の調製例4に準じサイズを変更して調製、IPA分散液、固形分30%)、
中空シリカ分散液B:中空シリカ分散液A中のシリカに対して、表面処理剤として3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン15質量部で表面修飾し、修飾後シクロヘキサノンに溶媒置換し固形分濃度を23%とした。)
The dispersion used is shown below.
Hollow silica dispersion A: (hollow silica fine particle sol, average particle diameter 65 nm, shell thickness 8 nm, silica particle refractive index 1.28, prepared by changing the size according to Preparation Example 4 of JP-A-2002-79616, IPA dispersion Liquid, solid content 30%),
Hollow silica dispersion B: The silica in the hollow silica dispersion A is surface-modified with 15 parts by mass of 3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane as a surface treatment agent, and after modification, the solvent is substituted with cyclohexanone to obtain a solid content concentration of 23. %. )
(ゾル液a)
攪拌機、還流冷却器を備えた反応器、メチルエチルケトン120部、アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン(KBM―5103、信越化学工業(株)製)100部、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート3部を加え混合したのち、イオン交換水30部を加え、60℃で4時間反応させたのち、室温まで冷却し、ゾル液を得た。質量平均分子量は1600であり、オリゴマー成分以上の成分のうち、分子量が1000〜20000の成分は100%であった。また、ガスクロマトグラフィー分析から、原料のアクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランは全く残存していなかった。固形分の濃度が29%になるようにメチルエチルケトンで調節してゾル液aとした。
(Sol solution a)
A stirrer, a reactor equipped with a reflux condenser, 120 parts of methyl ethyl ketone, 100 parts of acryloyloxypropyltrimethoxysilane (KBM-5103, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3 parts of diisopropoxyaluminum ethyl acetoacetate were added and mixed. After that, 30 parts of ion-exchanged water was added and reacted at 60 ° C. for 4 hours, and then cooled to room temperature to obtain a sol solution. The mass average molecular weight was 1600, and among the components higher than the oligomer component, the component having a molecular weight of 1000 to 20000 was 100%. Further, from the gas chromatography analysis, the raw material acryloyloxypropyltrimethoxysilane did not remain at all. Sol solution a was adjusted with methyl ethyl ketone so that the solid content was 29%.
続いて、表13に示す構成で、ハードコート層、オーバーコート層、低屈折率層を塗設した。ハードコート層の硬化条件は紫外線照射エネルギー量20mJ/cm2、オーバーコート層の硬化条件は紫外線照射エネルギー量20mJ/cm2で行い、低屈折率層は下記の条件で硬化させた。 Subsequently, in the configuration shown in Table 13, a hard coat layer, an overcoat layer, and a low refractive index layer were applied. The hard coat layer was cured under an ultraviolet irradiation energy amount of 20 mJ / cm 2 , the overcoat layer was cured under an ultraviolet irradiation energy amount of 20 mJ / cm 2 , and the low refractive index layer was cured under the following conditions.
(LnL−1、LnL−4を使用した光学フィルムの硬化条件)
90℃で150秒乾燥の後、110℃で10分の熱硬化を行った。その後に窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させた。
(Curing conditions for optical film using LnL-1 and LnL-4)
After drying at 90 ° C. for 150 seconds, thermosetting was performed at 110 ° C. for 10 minutes. Thereafter, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), the irradiance is 400 mW / cm 2 and the irradiation energy amount is 240 mJ / cm 2. The ultraviolet ray was irradiated to cure the coating layer.
(LnL−2、LnL−3を使用した光学フィルムの硬化条件)
90℃で150秒乾燥の後、窒素パージ(酸素濃度0.05%以下)しながら、160W/cmの空冷メタルハライドランプ{アイグラフィックス(株)製}を用いて、放射照度400mW/cm2、照射エネルギー量240mJ/cm2の紫外線を照射して塗布層を硬化させた。
下記表13中の備考欄の本発明は参考例と読み替えるものとする。
(Curing conditions for optical films using LnL-2 and LnL-3)
After drying at 90 ° C. for 150 seconds, using a 160 W / cm air-cooled metal halide lamp {manufactured by Eye Graphics Co., Ltd.) while purging with nitrogen (oxygen concentration 0.05% or less), an irradiance of 400 mW / cm 2 , The coating layer was cured by irradiating with an ultraviolet ray having an irradiation energy amount of 240 mJ / cm 2 .
The present invention in the remarks column in Table 13 below shall be read as a reference example.
得られた試料を、実施例2に準じて評価した結果、本発明の試料は、低カールで、耐擦傷性に優れることが確認され、更に低屈折率層を塗設した試料は、反射率が低いことが確認された。 As a result of evaluating the obtained sample according to Example 2, it was confirmed that the sample of the present invention was low curl and excellent in scratch resistance, and the sample coated with a low refractive index layer was a reflectance. Was confirmed to be low.
(実施例7)
実施例1において、支持体の厚みを40μmに変更した試料を作成した。実施例1と同様の評価を行った結果を下記表に示す。
下記表14中の備考欄の本発明は参考例と読み替えるものとする。
(Example 7)
In Example 1, a sample in which the thickness of the support was changed to 40 μm was prepared. The results of the same evaluation as in Example 1 are shown in the following table.
The present invention in the remarks column in Table 14 below shall be read as a reference example.
上記表によれば、本発明のハードコート層とオーバーコート層を組み合わせることにより、カールの発生が少なく、耐擦傷性、防汚性に優れる光学フィルムが得られることが確認された。実施例1に対して支持体の膜厚を下げることでカールの程度が悪化する方向にあるが、本発明のデンドリマーや無機粒子を用いたオーバーコート層を用いた場合には、カールの悪化が抑えられていることがわかる。
また、市販されている光学用易接着層付きPETフィルムである東洋紡績社製コスモシャインA4100、A4300を用いて実施例1の層構成の組み合わせを評価した結果同様の結果であった。
According to the above table, it was confirmed that by combining the hard coat layer and the overcoat layer of the present invention, an optical film with less curling and excellent scratch resistance and antifouling properties can be obtained. Although the degree of curling tends to deteriorate by lowering the film thickness of the support relative to Example 1, when the overcoat layer using the dendrimer or inorganic particles of the present invention is used, the curling deteriorates. You can see that it is suppressed.
Moreover, it was the same result as a result of having evaluated the combination of the layer structure of Example 1 using Toyobo Co., Ltd. Cosmo Shine A4100 and A4300 which are commercially available PET films with an easily bonding layer for optics.
(実施例8)
[光学フィルムの鹸化処理]
実施例1〜実施例7の試料の裏面を以下に示す条件で鹸化処理を行った。
アルカリ浴:1.5mol/dm3水酸化ナトリウム水溶液、55℃−120秒。
第1水洗浴:水道水、60秒。
中和浴:0.05mol/dm3硫酸、30℃−20秒。
第2水洗浴:水道水、60秒。
乾燥:120℃、60秒
(Example 8)
[Saponification of optical film]
The back surface of the samples of Examples 1 to 7 was saponified under the conditions shown below.
Alkaline bath: 1.5 mol / dm 3 sodium hydroxide aqueous solution, 55 ° C.-120 seconds.
First washing bath: tap water, 60 seconds.
Neutralization bath: 0.05 mol / dm 3 sulfuric acid, 30 ° C. for 20 seconds.
Second washing bath: tap water, 60 seconds.
Drying: 120 ° C, 60 seconds
[光学フィルム付き偏光板の作製]
延伸したポリビニルアルコールフィルムに、ヨウ素を吸着させて偏光膜を作製した。実施例1の鹸化処理済みの反射防止フィルムに、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、該反射防止フィルムの支持体(トリアセチルセルロース)側が偏光膜側となるように偏光膜の片側に貼り付けた。光学補償層を有する視野角拡大フィルム「ワイドビューフィルムSA12B」{富士フイルム(株)製}を鹸化処理し、ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜のもう一方の側に貼り付けた。このようにして偏光板を作製した。
作製した本発明の偏光板を装着したTNモードの透過型液晶表示装置を評価した結果、視認性、防塵性、耐擦傷性に優れた表示装置が作製できることが確認された。
[Production of polarizing plate with optical film]
A polarizing film was prepared by adsorbing iodine to a stretched polyvinyl alcohol film. A saponified antireflection film of Example 1 was attached to one side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol adhesive so that the support (triacetylcellulose) side of the antireflection film was the polarizing film side. . A viewing angle widening film “Wide View Film SA12B” (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) having an optical compensation layer was saponified and attached to the other side of the polarizing film using a polyvinyl alcohol-based adhesive. In this way, a polarizing plate was produced.
As a result of evaluating the TN mode transmissive liquid crystal display device equipped with the produced polarizing plate of the present invention, it was confirmed that a display device excellent in visibility, dust resistance and scratch resistance could be produced.
(実施例9)
実施例3の光学フィルム(試料305C、305D、306C、306D、307C、307D、308C及び308D)を、有機EL表示装置の表面のガラス板に粘着剤を介して貼り合わせたところ、ガラス表面での反射が抑えられ、視認性の高い表示装置が得られた。
Example 9
When the optical film of Example 3 (samples 305C, 305D, 306C, 306D, 307C, 307D, 308C, and 308D) was bonded to the glass plate on the surface of the organic EL display device via an adhesive, Reflection was suppressed, and a display device with high visibility was obtained.
(実施例10)
実施例3の光学フィルム(試料305C、305D、306C、306D、307C、307D、308C及び308D)において、透明支持体として易接着層付きPET(東洋紡製コスモシャインA4100、膜厚188μm)を用いた以外は同様にして光学フィルムを作製した。前面板なしの42インチプラズマディスプレイ(パイオニア製ダイレクトカラーフィルター方式PDU−42H6A1)の表面フィルムを剥がし、本発明の光学フィルムを粘着剤で貼り付けたところ低反射、耐擦傷、防汚性に優れることが確認された。
(Example 10)
In the optical film of Example 3 (samples 305C, 305D, 306C, 306D, 307C, 307D, 308C, and 308D), PET with an easily adhesive layer (Cosmo Shine A4100 manufactured by Toyobo Co., Ltd., film thickness 188 μm) was used as the transparent support. Produced an optical film in the same manner. When the surface film of a 42-inch plasma display (pioneer direct color filter type PDU-42H6A1) without a front plate is peeled off and the optical film of the present invention is attached with an adhesive, it has excellent low reflection, scratch resistance and antifouling properties. Was confirmed.
(実施例11)
実施例3の光学フィルム(試料305C、305D、306C、306D、307C、307D、308C及び308D)を有機ELディスプレイの表面に低屈折率層が外側になるように粘着剤で貼り付けたところ、低反射、耐擦傷、防汚性に優れることが確認された。
(Example 11)
When the optical film of Example 3 (samples 305C, 305D, 306C, 306D, 307C, 307D, 308C, and 308D) was attached to the surface of the organic EL display with an adhesive so that the low refractive index layer was on the outside, the low It was confirmed to be excellent in reflection, scratch resistance and antifouling properties.
(実施例12)
反射型液晶ディスプレイおよび半透過型液晶ディスプレイの表面の保護膜として、低屈折率層が外側になるように実施例3の光学フィルムを用いたところ、低反射、耐擦傷、防汚性に優れることが確認された。
(Example 12)
When the optical film of Example 3 was used as a protective film on the surface of the reflective liquid crystal display and the transflective liquid crystal display so that the low refractive index layer was on the outside, it was excellent in low reflection, scratch resistance and antifouling properties. Was confirmed.
Claims (15)
前記光学フィルムが、前記支持体上に、前記ハードコート層用塗布組成物を硬化してなるハードコート層と、前記オーバーコート層用塗布組成物を硬化してなる、膜厚が0.15μm以上10μm以下であるオーバーコート層とをこの順に有し、
前記オーバーコート層用塗布組成物に含有される1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物の重量平均分子量(MOC)と前記ハードコート層用塗布組成物に含有される1分子中に重合性官能基を複数個有する化合物の重量平均分子量(MHC)との比(MOC/MHC)が、1.1以上6.0以下であり、
前記ハードコート層用塗布組成物及びオーバーコート層用塗布組成物の少なくとも一方が無機微粒子を含有し、
前記オーバーコート層が、平均粒子径1nm以上1μm以下のシリカを主成分とする無機微粒子を含有する、光学フィルムの製造方法。 A coating composition for a hard coat layer containing a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule and a coating composition for an overcoat layer containing a compound having at least three polymerizable functional groups on a support. A method for producing an optical film to be applied simultaneously,
Wherein the optical film is, on the supporting lifting member, and the hard coat layer obtained by curing the hard Dokoto layer coating composition, obtained by curing the O Bakoto layer coating composition, film thickness 0.15μm and an overcoat layer is 10μm inclusive possess in this order,
Weight average molecular weight (MOC) of a compound having a plurality of polymerizable functional groups in one molecule contained in the overcoat layer coating composition and polymerization in one molecule contained in the hardcoat layer coating composition The ratio (MOC / MHC) to the weight average molecular weight (MHC) of the compound having a plurality of functional functional groups is 1.1 or more and 6.0 or less,
At least one of the hard coat layer coating composition and the overcoat layer coating composition contains inorganic fine particles,
The method for producing an optical film, wherein the overcoat layer contains inorganic fine particles mainly composed of silica having an average particle diameter of 1 nm or more and 1 μm or less.
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