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JP2000017099A - 薄膜及びそれを利用した反射防止膜 - Google Patents

薄膜及びそれを利用した反射防止膜

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JP2000017099A
JP2000017099A JP10190245A JP19024598A JP2000017099A JP 2000017099 A JP2000017099 A JP 2000017099A JP 10190245 A JP10190245 A JP 10190245A JP 19024598 A JP19024598 A JP 19024598A JP 2000017099 A JP2000017099 A JP 2000017099A
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Japan
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thin film
film according
film
group
compound
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Application number
JP10190245A
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Akitoshi Nakakimura
暁利 中木村
Tetsuji Kondo
哲司 近藤
Koichiro Oka
紘一郎 岡
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】非常に簡便な手法により形成することのできる
薄膜及びこれを利用した反射防止膜を提供することを目
的とする。 【解決手段】1.フッ素化合物及び有機珪素化合物を主
成分とするバインダー樹脂と微粒子とを有してなる薄膜
であり、かつミクロ空隙を有することを特徴とする薄
膜。 2.当該薄膜が当該薄膜よりも屈折率の高い膜の上に形
成されてなることを特徴とする反射防止膜。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビのブラウン
管や液晶表示装置用の反射防止膜、CRTモニター用反
射防止フィルターなどの各種表示装置の反射防止膜、展
示用のケースやショーウインドウ、絵画の額、窓ガラ
ス、光学レンズ、メガネレンズなどの反射防止膜などに
好適に用いられる薄膜およびそれを用いた反射防止膜に
関する。また、半導体関連の低誘電体として用いること
もできる。
【0002】
【従来の技術】表示装置などに用いられる反射防止用フ
ィルターなどの反射防止性物品は、基板に低屈折率の光
学薄膜を単層で設けるか、もしくは高屈折率および低屈
折率の光学薄膜を交互に多層に設けて反射防止層として
いる場合が多い。
【0003】このような光学薄膜を得る方法としては、
蒸着やスパッタなどによって無機物を基板に積層するの
が一般的であり、このようにして得られる反射防止膜は
低反射で耐擦傷性に優れる。しかし、無機物を蒸着やス
パッタして反射防止処理する方法は高性能な反射防止層
が得られるものの、真空を必要とする大がかりな装置を
用いるので生産性が悪く、製造コストは高価であった。
また、これらの方法は、蒸着もしくはスパッタ時に基板
が80℃以上に加熱されるので、耐熱性の点などから使
用できる基板が限定されていた。
【0004】また、近年、低屈折率の有機物質を溶媒に
溶解した後、基板に低屈折率の有機物質をコーティング
して低屈折率有機薄膜を形成して反射防止膜とする方法
が知られるようになった。このような溶液コーティング
法は、例えば特開平4−355401号公報や特開平6
−18705号公報などに開示されている。これら溶液
コーティング法で用いられる低屈折率物質は、フッ素含
有率の高い樹脂であり、優れた反射防止特性を示してい
る。また、これらは溶液コーティングにより薄膜を形成
するので、無機酸化物を蒸着やスパッタして反射防止処
理する方法とは異なり、生産性よく反射防止膜を形成す
ることが可能である。
【0005】しかしながら、特開平4−355401号
公報あるいは特開平6−18705号公報に記載の含フ
ッ素樹脂からなる有機薄膜は、溶液コーティングが可能
なので生産性がよく、低屈折率のため優れた反射防止特
性を示すが、これらの含フッ素樹脂硬化物は架橋密度が
低いので表面硬度が低く、耐擦傷性に劣るという問題が
あった。
【0006】また、表面硬度が高く架橋密度の高い含フ
ッ素樹脂としてUSP3,310,606に開示されて
いるパーフルオロジビニルエーテルの硬化物が挙げられ
るが、この硬化物は溶剤に不溶で高温、高圧下で成型す
る必要があるため光学薄膜を得ることはできない。
【0007】一方、特開平4−121701号公報に記
載の、ポリマー内部に波長以下の気泡を形成し、屈折率
が厚さ方向に連続的に変化する不均質膜の原理を利用し
た反射防止膜が記載されているが、ミクロ空隙の形成に
溶剤洗浄による溶剤可溶成分の洗い出し工程を含むた
め、屈折率が連続的に変化した膜を得ることが困難であ
るという問題があった。
【0008】また、特開平9−227713号公報には
樹脂からなる薄膜中にミクロ空隙を含む低屈折率層を逆
相乳化法で形成する反射防止膜が記載されているが、分
散機により、水を可視光の波長以下の粒径に分散させた
エマルジョンを形成する分散工程が必要である等のた
め、工程的に必ずしも容易な方法ではなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を解消しようとするものであり、簡便な手法によ
り形成することができ、かつ、表面硬度にも優れた薄膜
及びこれを利用した反射防止膜を提供することを目的と
する。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は下記の構成を有する。
【0011】1.フッ素化合物及び有機珪素化合物を主
成分とするバインダー樹脂と、微粒子とを有してなる薄
膜であり、かつミクロ空隙を有することを特徴とする薄
膜。
【0012】2.当該薄膜が当該薄膜よりも屈折率の高
い膜の上に形成されてなることを特徴とする反射防止
膜。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の薄膜においては、ミクロ
空隙を有することに特徴がある。この薄膜を低屈折率膜
として用い、反射防止性を付与すべき透明基材の最表面
に設けられることにより、好適に用いられる場合が多
い。ここで、ミクロ空隙とは膜中のミクロボイド、ある
いは膜表面の凹凸によって形成される空気層のいずれを
も意味する。このことによって、ミクロでは樹脂層と空
隙の複合構造であるが、マクロでは1つの層とみなすこ
とができ、通常予想されるよりも低屈折率の膜を形成す
ることができる。
【0014】通常の場合、微粒子と樹脂からなる膜はそ
れらの屈折率の加重平均値になるため、そのままでは、
充分な低屈折率性を有することは難しい。
【0015】しかし、空気の屈折率は1であるため、本
発明のミクロ空隙を有する薄膜においては、単に微粒子
と樹脂からなる膜よりも一層の屈折率の低下を生じさせ
ることができる。つまり、ミクロ空隙を有する低屈折率
膜は、空気層の屈折率と樹脂及び微粒子からなる膜の屈
折率の間になる。従って本発明の薄膜の屈折率は、各素
材から推定される屈折率よりもミクロ空隙の体積分率の
分だけ低くすることができる。
【0016】このような低屈折率を有する層は、単層膜
としてだけでなく、さらに多層膜の最上層として用いる
こともできる。多層化することによって、より広い波長
領域において有効な反射防止膜を得ることは、従来の技
術と同様な公知の原理に基づくものである。
【0017】膜中のミクロ空隙の比率が高すぎると、膜
の物理的強度を損なう傾向があり、ミクロ空隙の含有量
は体積分率で50%以下とすることが好ましい。また、
ミクロ空隙の大きさは特に限定はないが、膜の物理的強
度を必要とする場合は、膜厚に対して3分の2以下であ
ることが好ましい。
【0018】本発明の薄膜のバインダー樹脂として用い
られるフッ素化合物は後述する微粒子の分散性の容易及
び膜強度の点から、通常は塗工時に架橋していなくて
も、塗工後に架橋した状態にできるものを好適に用いる
ことができる。通常このような目的のために使用される
代表的含フッ素化合物としては、分子中に重合性官能基
を有することが好ましく、より好ましくは2つ以上の官
能基を有することである。さらに合成の容易の点から
は、該フッ素化合物が、重合性官能基として、(メタ)
アクリロイルオキシ基、ビニル基、エポキシ基およびビ
ニルエーテル基から選ばれる少なくとも1種を有するこ
とがさらに好ましい。これらの官能基は熱又は光によっ
て容易に架橋構造を形成できるためである。以下にその
例を挙げる。
【0019】フッ素含有(メタ)アクリレート化合物と
しては、脂肪族、脂環族、芳香族系フッ素含有モノ(メ
タ)アクリレート類、例えば、2,2,2−トリフルオ
ロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−
ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2−
(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、
3−パーフルオロブチル−2−ヒドロキシプロピル(メ
タ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチ
ル(メタ)アクリレート、3−パーフルオロヘキシル−
2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−
(パーフルオロオクチル)エチル(メタ)アクリレー
ト、3−パーフルオロオクチル−2−ヒドロキシプロピ
ル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロデシル)
エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロ−3
−メチルブチル)エチル(メタ)アクリレート、3−
(パーフルオロ−3−メチルブチル)−2−ヒドロキシ
プロピル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロ−
5−メチルヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2
−(パーフルオロ−9−メチルオクチル)エチル(メ
タ)アクリレート、2−(パーフルオロ−9−メチルデ
シル)エチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3−
テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,
1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレ
ート、1H,1H,7H−ドデカフルオロペンチル(メ
タ)アクリレート、1H,1H,9H−ヘキサデカフル
オロノニル(メタ)アクリレート、1H,1H,11H
−アイコサフルオロウンデシル(メタ)アクリレート、
2,2,2−トリフルオロ−1−トリフルオロメチルエ
チル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4−
ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート等が挙げら
れる。
【0020】本発明で特に好ましく用いられるのは、多
官能フッ素含有(メタ)アクリレート類であり、その例
としては、下記構造式で示されるジ(メタ)アクリレー
ト類等が挙げられる。
【0021】 CH2=CRCOO(CH2)f(CF2)g(CH2)hOCOCR=CH2 CH2=CRCOOCH2CH(OH)(CH2)f(CF2)g(CH2)hCH(OH)CH2OCOCR
=CH2 CH2=CRCOOCH2CH2OCO(CF2)gCOOCH2CH2OCOCR=CH2 CH2=CRCOOCH2CH(OH)CH2OCO(CF2)gCOOCH2CH(OH)CH2OCOCR
=CH2 CH2=CRCONHCOO(CH2)f(CF2)g(CH2)hOCONHCOCR=CH2 CH2=CRCOCH2CH2NHCOO(CH2)f(CF2)g(CH2)hOCONHCH2CH2OC
OCR=CH2 なお、上記式において、RはHまたはCH3、fは0〜
2、gは0〜12、hは0〜2の整数を表す。さらに、
屈折率を低減させ、ある程度の硬さを保持するために、
gは4〜10とするのが好ましい。合成の容易さ、低屈
折率性の観点から、CH2=CRCOO(CH2)f(CF2)g(CH2)hOC
OCR=CH2がより好ましく用いられる。
【0022】その他架橋密度を上げるために、エチル
(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキ
シプロピルアクリレート、エチルヘキシル(メタ)アク
リレート、スチレン、メチルスチレン、N−ビニルピロ
リドン等の単官能モノマー、並びに多官能モノマー、例
えば、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
1,6−ノナンジオールジアクリレート、ジメチロール
トリシクロデカンジアクリレート、2−メタクリロイル
オキシエチルアシッドホスフェート、トリメチロールプ
ロパントリ(メタ)アクリレート、ヘキサンジオール
(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)
アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)ア
クリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)ア
クリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アク
リレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレ
ート、トリメチロールプロパン(メタ)アクリル酸安息
香酸エステル、2−ヒドロキシ−3−アクリロイルオキ
シプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン
酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポ
リテトラメチレングリコールジ(メタ)アクリレート、
時トリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレー
ト、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、
1,10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート等の
フッ素を含まない化合物を混合することもできる。
【0023】これらの化合物は単独又は混合されて用い
られる。
【0024】これらの(メタ)アクリレート化合物は、
アゾ系、パーオキサイド系等のラジカル重合開始剤を用
いて、好ましくは低酸素濃度下の条件で熱重合される
か、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ミヒラーベ
ンゾイルベンゾエート、α−アミロキシムエステル、テ
トラメチルチウラムモノサルファイド、チオキサントン
類や、光増感剤として、n−ブチルアミン、トリエチル
アミン、トリ−n−ブチルホスフィン類、ケタール類、
アントラキノン類などの光ラジカル重合開始剤を用い
る。
【0025】なお熱処理の場合は該基材の変形温度以下
で行わなければならない。さらに、活線エネルギー照射
処理を行う場合は、電子線又は紫外線が通常用いられ
る。特に紫外線硬化の場合は超高圧水銀灯、高圧水銀
灯、低圧水銀灯、キセノンアーク、カーボンアーク、メ
タルハライドランプ等を光源とする装置を用いる。場合
によっては系内の酸素を窒素等の不活性ガスと置換して
行う。
【0026】フッ素含有エポキシ化合物としては、脂肪
族、脂環式、芳香族系フッ素含有単官能エポキシ化合
物、例えば、ヘキサフルオロエポキシプロパン、3−パ
ーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパン、3−パ
ーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパン、3−
パーフルオロオクチル−1,2−エポキシプロパン、3
−パーフルオロデシル−1,2−エポキシプロパン、3
−(パーフルオロ−3−メチルブチル)−1,2−エポ
キシプロパン、3−(パーフルオロ−5−メチルヘキシ
ル)−1,2−エポキシプロパン、3−(パーフルオロ
−7−メチルオクチル)−1,2−エポキシプロパン、
3−(パーフルオロ−9−メチルデシル)−1,2−エ
ポキシプロパン、3−(2,2,3,3−テトラフルオ
ロプロポキシ)−1,2−エポキシプロパン、3−(1
H,1H,5H−オクタフルオロペンチルオキシ)−
1,2−エポキシプロパン、3−(1H,1H,7H−
ドデカフルオロヘプチルオキシ)−1,2−エポキシプ
ロパン、3−(1H,1H,9H−ヘキサデカフルオロ
ノニルオキシ)−1,2−エポキシプロパン等が挙げら
れる。
【0027】本発明で特に好ましく用いられるのは、多
官能フッ素含有エポキシ化合物類であり、その例として
は、下記構造式で示されるエポキシ化合物類が挙げられ
る。
【0028】 Ep−CH2-(O)a-(CH2)b-(CF2)c-(CH2)d-(O)e-CH2-Ep ただし、Epはエポキシ基、a=0〜1、b=0〜2、c
=2〜12、d=0〜2、e=0〜1の整数を表す。
【0029】なお、上式において、cは好ましくは2以
上12以下の整数であり、屈折率を低減させ、硬さと低
屈折率性を保持するために、cは4以上10以下とする
のが好ましい。
【0030】その他架橋密度を上げるために、脂肪族、
脂環式、芳香族系単官能エポキシ化合物、エチレングリ
コールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール
ジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシ
ジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジル
エーテル、ヘキサヒドロビスフェノールA型ジグリシジ
ルエーテル、(水添)ビスフェノールA型ジグリシジル
エーテル、、2,2−ジブロモネオペンチルグリコール
ジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテ
ル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、
フタル酸ジグリシジルエステル、ダイマー酸ジグリシジ
ルエステル、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラ
グリシジルアミノジフェニルメタン、クレゾールノボラ
ックポリグリシジルエーテル等の多官能エポキシ化合
物、エポキシ基含有シラン系化合物などを加えることも
できる。
【0031】またエポキシ化合物の場合には重合開始剤
としては、酸無水物類、アミン類、アミド類、フェノー
ル類、(ポリ)メルカプト化合物、イミダゾール類、芳
香族ジアゾニウム塩、カチオン付与系等があげられる。
光分解カチオン付与系としては、プロトン酸、酸性ハロ
ゲン化金属、有機金属化合物、安定なカルボニウムイオ
ン塩などが挙げられる。中でも光分解カチオン付与系の
化合物がポットライフの長さ、硬化速度の速さから硬化
に適しており、ジアリルヨードニウム塩、トリアリルス
ルホニウム塩、トリアリルセレノニウム塩、トリアリル
ピリリウム塩、ベンジルピリジニウムチオシアネート、
ジアルキルフェナシルスルホニウム塩、ジアルキルヒド
ロキシフェニルスルホニウム塩、ジアルキルヒドロキシ
フェニルホスホニウム塩、鉄アレン錯体等が、単体でも
しくは混合して用いられる。
【0032】含フッ素ビニルエーテル化合物としては、
単官能の他、以下のような構造をもつ、多官能化合物を
挙げることができる。
【0033】 CH2=CH-O-CH2-O-(CF2)k-O-CH2-O-CH=CH2 CH2=CH-O-CH2-O-CH2-(CF2)k-CH2-O-CH2-O-CH=CH2 CH2=CH-O-CH2-O-(CH2)2-(CF2)k-(CH2)2-O-CH2-O-CH=CH2 CH2=CH-O-CH2-O-(CH2)3-(CF2)k-(CH2)3-O-CH2-O-CH=CH2 CH2=CH-O-(CH2)2-O-(CF2)k-O-(CH2)2-O-CH=CH2 CH2=CH-O-(CH2)2-O-CH2-(CF2)k-CH2-O-(CH2)2-O-CH=CH2 CH2=CH-O-(CH2)2-O-(CH2)2-(CF2)k-(CH2)2-O-(CH2)2-O-
CH=CH2 CH2=CH-O-(CH2)2-O-(CH2)3-(CF2)k-(CH2)3-O-(CH2)2-O-
CH=CH2 なお、上記式において、kは好ましくは2以上12以下
の整数であり、屈折率を低減させ、ある程度の硬さを保
持するために、kは4以上10以下とするのが好まし
い。
【0034】また架橋密度をあげるためにフッ素を含ま
ないビニルエーテル化合物、例えば、脂肪族、脂環族、
芳香族系単官能ビニルエーテル化合物、1,3−プロパ
ンジオールジビニルエーテル、2−メチル−1,3−プ
ロパンジオールジビニルエーテル、ジエチレングリコー
ルジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテ
ル、ヘキサンジオールジビニルエーテル等の2官能ある
いはそれ以上のビニルエーテル化合物、ビニルエーテル
基含有シラン系化合物、フッ素を含有するビニルエーテ
ル化合物などを加えることもできる。
【0035】ビニルエーテル基の硬化剤として、カチオ
ン付与系の化合物が好ましく用いられる。カチオン付与
系の化合物としては、プロトン酸、酸性ハロゲン化金
属、有機金属化合物、安定なカルボニウムイオン塩など
が挙げられる。中でも光分解カチオン付与系の化合物が
ポットライフの長さ、硬化速度の速さから硬化に適して
おり、芳香族ジアゾニウム塩、ジアリルヨードニウム
塩、トリアリルスルホニウム塩、トリアリルセレノニウ
ム塩、トリアリルピリジニウム塩、ベンジルピリジニウ
ムチオイソシアネート、ジアルキルフェナシルスルホニ
ウム塩、ジアルキルヒドロキシフェニルスルホニウム
塩、ジアルキルヒドロキシフェニルホスホニウム塩およ
びメタロセン化合物などが挙げられる。
【0036】さらに、本発明の低屈折率膜のバインダー
樹脂として用いられる有機珪素化合物の例としては、一
般に下記構造で示されるものが架橋構造を形成しうる点
で好ましい。
【0037】Si(R1)i(R2)j(R3)k(OR4)4-(i+j+k) ここで、R1、R2、R3は水素、酸素及びフッ素原子
から選ばれる少なくとも1つを含む有機基を表す。R4
は脂肪族、脂環族および芳香族残基から選ばれる少なく
とも1つを表す。i=0または1、jは0または1、k
は0又は1の整数をそれぞれ表す。例としては、メチル
シリケ―ト、エチルシリケ―ト、n−プロピルシリケ―
ト、i−プロピルシリケ―ト、n−ブチルシリケ―ト、
sec−ブチルシリケ―トおよびt−ブチルシリケ―ト
などのテトラアルコキシシラン類およびその加水分解
物、さらにはメチルトリメトキシシラン、メチルトリエ
トキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルト
リブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、
ビニルトリメトキシエトキシシラン、ビニルジメチルエ
トキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、フェニ
ルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、
フェニルトリアセトキシシラン、γ―クロロプロピルト
リメトキシシラン、γ―クロロプロピルトリエトキシシ
ラン、γ―クロロプロピルトリアセトキシシラン、3,
3,3−トリフロロプロピルトリメトキシシラン、γ―
メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ―ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ―アミノプロピル
トリエトキシシラン、γ―メルカプトプロピルトリメト
キシシラン、γ―メルカプトプロピルトリエトキシシラ
ン、N−β−(アミノエチル)―γ―アミノプロピルト
リメトキシシラン、β―シアノエチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリフェノキシシラン、クロロメチルトリメ
トキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、グリ
シドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチ
ルトリエトキシシラン、α―グリシドキシエチルトリメ
トキシシラン、α―グリシドキシエチルトリエトキシシ
ラン、β―グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β
―グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α―グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、α―グリシドキシ
プロピルトリエトキシシラン、β―グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、β―グリシドキシプロピルトリ
エトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、γ―グリシドキシプロピルトリエトキシシラ
ン、ジエトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラ
ン、ジメトキシ−3−グリシドキシプロピルメチルシラ
ン、3−グリシドキシプロピルジメトキシシラン、γ−
(メタ)アクリロイルオキシプロピルジメチルエトキシ
シラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルメチ
ルジエトキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリプ
ロポキシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリブトキ
シシラン、γ―グリシドキシプロピルトリメトキシエト
キシシラン、γ―グリシドキシプロピルトリフェノキシ
シラン、α―グリシドキシブチルトリメトキシシラン、
α―グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β―グリ
シドキシブチルトリメトキシシラン、β―グリシドキシ
ブチルトリエトキシシラン、γ―グリシドキシブチルト
リメトキシシラン、γ―グリシドキシブチルトリエトキ
シシラン、δ―グリシドキシブチルトリメトキシシラ
ン、δ―グリシドキシブチルトリエトキシシラン、
(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキ
シシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチル
トリエトキシシラン、β―(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリメトキシシラン、β―(3,4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、β
―(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロ
ポキシシラン、β―(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルトリブトキシシラン、β―(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルトリメトキシエトキシシラ
ン、β―(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リフェノキシシラン、γ―(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)プロピルトリメトキシシラン、γ―(3,4−
エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラ
ン、δ―(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルト
リメトキシシラン、δ―(3,4−エポキシシクロヘキ
シル)ブチルトリエトキシシランなどのトリアルコキシ
シラン、トリアシルオキシシランまたはトリフェノキシ
シラン類またはその加水分解物およびジメチルジメトキ
シシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチル
ジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、
γ―クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ―クロ
ロプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジアセト
キシシラン、γ―メタクリルオキシプロピルメチルジメ
トキシシラン、γ―メタクリルオキシプロピルメチルジ
エトキシシラン、γ―メルカプトプロピルメチルジメト
キシシラン、γ―メルカプトプロピルメチルジエトキシ
シラン、γ―アミノプロピルメチルジメトキシシラン、
γ―アミノプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビ
ニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラ
ン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリ
シドキシメチルメチルジエトキシシラン、α―グリシド
キシエチルメチルジメトキシシラン、α―グリシドキシ
エチルメチルジエトキシシラン、β―グリシドキシエチ
ルメチルジメトキシシラン、β―グリシドキシエチルメ
チルジエトキシシラン、α―グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、α―グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、β―グリシドキシプロピルメチルジ
メトキシシラン、β―グリシドキシプロピルメチルジエ
トキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジプロポキ
シシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジブトキシ
シラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジメトキシエ
トキシシラン、γ―グリシドキシプロピルメチルジフェ
ノキシシラン、γ―グリシドキシプロピルエチルジメト
キシシラン、γ―グリシドキシプロピルエチルジエトキ
シシラン、γ―グリシドキシプロピルエチルジプロポキ
シシラン、γ―グリシドキシプロピルビニルジメトキシ
シラン、γ―グリシドキシプロピルビニルジエトキシシ
ラン、γ―グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシ
ラン、γ―グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシ
ランなどジアルコキシシランまたはジアシルオキシシラ
ン類、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、
テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−プロ
ポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−
sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシ
シラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−
iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−プロポ
キシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラン、テト
ラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペンタ−t
ert−ブトキシシラン、メチルトリプロポキシシラ
ン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラ
ン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラ
ン、メチルジメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシ
ラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン等のシラン化合物またはその加水分解物が
その例である。
【0038】加水分解は純水または塩酸、酢酸あるいは
硫酸などの酸性水溶液を添加、撹拌することによって達
成される。さらに純水、あるいは酸性水溶液の添加量を
調節することによって加水分解の度合をコントロ―ルす
ることも容易に可能である。加水分解に際しては、加水
分解性基と等モル以上、3倍モル以下の純水または酸性
水溶液の添加が硬化促進の点で特に好ましい。
【0039】その他、分子鎖の途中にエポキシ基等の重
合性官能基を含む有機珪素化合物であってもよい。
【0040】これらの化合物は1種または2種以上添加
することも可能である。特に、上記有機珪素化合物の構
造において、R1、R2またはR3のいずれか1つ以上
が重合性官能基を有することが、膜の強度の面からより
好ましく用いられる。
【0041】さらに、R1、R2またはR3のいずれか
1つ以上が、(メタ)アクリロイルオキシ基、ビニル
基、エポキシ基又はビニルエーテル基であることが高い
反応性を有する点でより好ましく用いられる。
【0042】そのうち、分子中に熱又は電子線で容易に
重合しうるエポキシ基又は(メタ)アクリロイルオキシ
基を有する有機珪素化合物が特に好ましい。
【0043】例としては(メタ)アクリレート化合物、
エポキシ化合物、ビニルエーテル化合物等の重合性官能
基と化学結合を形成することができるもの、具体例とし
て、ビニルトリエトキシシラン、γ−(メタ)アクリロ
イルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン等がよ
り好ましい。
【0044】エポキシ基を有する有機珪素化合物の例と
しては、以下のものが好ましく用いられる。
【0045】 (Ep-CH20(CH2)l)mSi(R5)n(R6)p(OR7)4-(m+n+p) ただし、R5、R6は水素、酸素およびフッ素原子から
選ばれる少なくとも1つを含む有機基を表す。R7は脂
肪族、脂環族および芳香族残基から選ばれる少なくとも
1つを表す。lは0〜4、mは0〜3、nは0〜3、p
は0〜3の整数をそれぞれ表す。
【0046】(メタ)アクリロイルオキシ基を有する有
機珪素化合物の例としては、以下のものが好ましく用い
られる。
【0047】 (CH2=CRCOO(CH2)q)rSi(R8)s(R9)t(OR10)4-(r+s+t) ただし、R8、R9は水素、酸素およびフッ素原子から
選ばれる少なくとも1つを含む有機基を表す。R10は
脂肪族、脂環族および芳香族残基から選ばれる1つを表
す。qは0〜4、rは0〜3、sは0〜3、tは0〜3
の整数をそれぞれ表す。
【0048】その他に、重合性反応基を持つ、片末端ビ
ニル官能性ポリシラン化合物、両末端ビニル官能性ポリ
シラン、片末端ビニル官能性ポリシロキサン、両末端ビ
ニル官能性ポリシロキサン、或いはこれらの化合物を反
応させたビニル官能性ポリシラン、又はビニル官能性ポ
リシロキサン等があげられる。
【0049】これらは通常熱による硬化法が用いられ
る。硬化速度を早める目的で、カルボン酸のアルカリ金
属塩やアルミニウム、チタン、ジルコニウムなどの各種
金属アルコキシドあるいはキレート化合物の使用があげ
られる。
【0050】シラン系化合物とエポキシ化合物が併用さ
れる場合は、硬化剤として、アルミニウム、チタン、ジ
ルコニウム、鉄、銅などの各種金属キレート化合物を用
いると、両者を同時に硬化できるので好ましい。
【0051】これら硬化剤の中でも本願発明の目的に
は、金属キレート化合物が好適に用いることができ、特
に塗料の安定性等の点から下記に示すアルミニウムキレ
ート化合物が有用である。
【0052】ここでいうアルミニウムキレート化合物と
は、例えば一般式AlXV3-Vで示されるアルミニウム
キレート化合物である。
【0053】ただし式中、XはOL(Lは低級アルキル
基)、Yは一般式M1COCH2COM2(M1、M2(は
いずれも低級アルキル基)で示される化合物に由来する
配位子及び一般式M3COCH2COOM4(M3、M4
いずれも低級アルキル基)で示される化合物に由来する
配位子から選ばれる少なくとも1つであり、Vは0、1
または2である。
【0054】一般式AlXV3-Vで示されるアルミニウ
ムキレート化合物としては、各種化合物を挙げうるが、
組成物への溶解性、安定性等の観点から特に好ましいの
は、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウム
ビスエチルアセトアセテートモノアセチルアセトネー
ト、アルミニウム−ジ−n−ブトキシドモノエチルアセ
トアセテート、アルミニウム−ジ−iso−プロポキシ
ドモノエチルアセトアセテートなどである。これらは2
種以上を混合して使用することも可能である。その際塗
料の貯蔵安定性の点から、塗料溶剤中にアセチルアセト
ンを加えることもできる。その他、各種エポキシ樹脂硬
化剤、あるいは各種有機珪素樹脂硬化剤等が使用される
が、これらの化合物はエポキシ化合物と、シラン系化合
物の合計100重量部に対し、0.1〜20重量程度が
用いられる。
【0055】ここで、これらのバインダー成分全体を1
00重量部とした場合の本発明における各バインダー成
分の好ましい組成比について述べる。
【0056】バインダー成分として好ましいのは、フッ
素化合物1〜99重量部、有機珪素化合物99〜1重量
部である。より好ましくは、フッ素化合物10〜90重
量部、有機珪素化合物90〜10重量部である。さらに
好ましくはフッ素化合物20〜80量部、有機珪素化合
物80〜20重量部である。フッ素化合物が10重量部
未満では屈折率の低下がほとんど見られない傾向にあ
り、また90重量部を越えると膜の強度が不足する傾向
があるためである。
【0057】本発明の薄膜に用いられる微粒子として
は、それ自体が比較的低屈折率であるものが好ましく、
無機系の、少なくともSi、Al、Sn、Sb、Znお
よびTiから選ばれる1種以上の元素を含む無機酸化物
かフッ化マグネシウム、フッ化カルシウム及び有機系の
エマルジョン粒子が挙げられる。好ましいのは無機系の
微粒子である。さらに、該微粒子のBET法によって測
定した平均粒径は1nm以上、100nm以下、好まし
くは5〜40nmであるが、平均粒径100nmを超え
ると形成された膜のヘイズが大きくなり、透明性が劣る
傾向がある。これら粒子の使用に際しては、通常ゾルの
形態で用いるが、より分散性の高いゾルを得るために
は、通常は、水、アルコール、エステル、炭化水素など
の分散媒に分散させたものを用いる。これらの微粒子
は、低屈折率膜中のバインダー樹脂100重量部に対
し、5重量部〜200重量部、好ましくは15重量部〜
150重量部加えられる。微粒子の量がバインダー樹脂
100重量部に対し5重量部未満または、150重量部
よりも多い場合はボイドができにくく、屈折率の低下が
見られなくなる傾向がある。
【0058】本発明の微粒子とバインダー、及び必要に
応じて加えられる硬化剤や重合開始剤は、アルコール
系、エステル系、エーテルアルコール系、ケトン系、炭
化水素系、芳香族系溶剤やジメチルホルムアミド(DM
F)などの高極性溶剤、場合によってはそれらに少量の
水を含む溶剤など特に限定されないが、溶解性や均一コ
ーティング性の観点から選ばれる単独または混合系の溶
剤に、均一に分散または溶解され、塗料となる。
【0059】上記塗料にはコーティングの均一性と密着
性向上のために、界面活性剤、レベリング剤、カップリ
ング剤、ポリマー類等を加えることもできる。
【0060】以上のようにして調製した塗料は、スピン
コート法、ディップ法、ダイコート法、バーコート法、
スプレー法、ロールコート法、メニスカスコーター法、
フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、ビードコーター法
等があげられる。本発明の薄膜または反射防止膜を形成
する基材としては、ポリメチルメタクリレート(PMM
A)、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフ
タラート(PET)、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート、ポリエーテルスルホン(PES)、スチ
レン/マレイン酸樹脂、スチレン/アクリロニトリル共
重合体、ポリクロロスチレン、ポリ酸化ビニリデン、ポ
リアリレート、塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂等の
透明樹脂、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ト
リアセチルセルロース(TAC)、ジアセチルセルロー
ス、ポリエチレン、ジアセチルセルロース、アセテート
ブチレートセルロース、ポリエーテルサルホン、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、
ポリカーボネートフィルム、ポリスルホンフィルム、ト
リメチルペンテンフィルム、ポリエーテルケトンフィル
ム、(メタ)アクリロニトリルフィルム、ポリプロピレ
ン、塩化ビニルフィルム等のフィルム、ガラス等があげ
られるが、特に限定されるものではない。
【0061】特に近年、本発明のような薄膜または反射
防止物品は、大面積のコーティングが容易なフィルム用
途、なかでも液晶ディスプレイに用いられる透明基板、
偏光板、保護板、光学フィルターまたは同用途のための
貼付フィルムの製造に使われることが多く、そのため、
トリまたはジアセチルセルロースフィルム、ケン化処理
トリアセチルセルロースフィルムやポリエチレンテレフ
タラートフィルムに好適に適用される。
【0062】本願発明の薄膜は、光学薄膜として好適に
用いられるが、ここで光学薄膜とは、上部に薄膜が存在
している基材に光線が入射したとき、光線が屈折率の異
なる境界で交差して干渉を起こす薄膜をいう。光学薄膜
では、反射光は入射光の干渉光として出現する。例え
ば、透明な基材上に透明な光学薄膜を1層設けたとき、
入射反射光の一部は空気と薄膜との境界で反射し、一部
は薄膜と基材界面で反射し、全体として反射光はそれら
の干渉光となる。干渉光は結果的に基材の反射率を低減
もしくは増加させる。光学薄膜は、光が干渉作用をおこ
す程度に薄く、基材の反射率は光学薄膜の屈折率と膜厚
に依存する。
【0063】本願発明は、用途的に限定されるものでは
ないが、主として反射率の低減を目的として低屈折率の
光学薄膜を提供することが目的の一つであり、低屈折率
層の厚みは、反射率を低減させたい光の波長をλ、該層
の屈折率をnとしたときに、λ/4nの整数倍であるこ
とが好ましい。通常は可視光域を対象とするため、λは
500〜550nmに設定するのが好ましいため、膜厚
は70〜200nm、より好ましくは80〜130n
m、さらに好ましくは85〜115nmが良い。膜厚が
70nm未満の場合や、200nmを超える場合は、可
視光域における光干渉による反射率の低減が不十分とな
る場合があり、基材表面の屈折率が低いことによる反射
率の低減のみにとどまるので、光学薄膜を設けた場合に
比べて反射率が高くなり反射防止効果は劣る。ただし、
例えば低誘電体として用いる場合などは特にこれらの厚
さに限定されず、10nm程度の厚さであっても良い。
【0064】また、低屈折率膜による反射防止作用は、
屈折率の異なる多層の膜を、光学膜厚で積層することに
より性能が高められることが知られている。多層の積層
膜の構成膜として用いる場合は、本低屈折率膜の下層と
して該低屈折率膜よりも高屈折率の層を設けることがで
きる。本発明においても、透明基板あるいはハードコー
ト層と該低屈折率膜の中間に、透明基板あるいはハード
コート層の屈折率よりも高い高屈折率層を設けると、反
射防止性物品の性能をより高めることが可能である。こ
の場合、高屈折率層の屈折率が、20℃においてD線で
測定した値で1.56以上、好ましくは1.6以上であ
ることが求められる。
【0065】高屈折率層は、酸化チタンやスズドープ酸
化インジウム(ITO)などの導電性化合物を真空蒸着
法やスパッタ法で膜に形成するか、有機または無機バイ
ンダーあるいは両者の混合系バインダーに、酸化アンチ
モン、酸化セレン、酸化チタン、酸化スズ、アンチモン
ドープ酸化スズ、リンドープ酸化スズ、酸化亜鉛、アン
チモン酸亜鉛、スズドープ酸化インジウムなどの屈折率
の高い金属化合物超微粒子を分散させた薄膜を形成する
ことにより得る。本発明を限定するものでないが、有機
バインダーとしては、エポキシ樹脂硬化物やラジカル架
橋重合した樹脂などが、無機系バインダーとしては、シ
ラン系化合物の加水分解硬化物などが用いられる。
【0066】高屈折率層の膜厚は、反射率を低減させた
い光の波長をλ、該層の屈折率をnとしたときに、λ/
4nの整数倍であることが好ましい。膜の屈折率にもよ
るが、具体的には、90〜400nm、より好ましくは
110〜180nmの範囲である。
【0067】高屈折率層に使用される超微粒子が、酸化
スズ、アンチモンドープ酸化スズ、リンドープ酸化ス
ズ、アンチモン酸亜鉛、スズドープ酸化インジウムのよ
うに導電性を持ち、高屈折率層自体に1010〜10Ω/
□程度の導電性がある場合は、反射防止性物品に帯電防
止機能や、さらには電磁波遮蔽機能を付与できるために
好ましい。ここで、導電性とは、JIS K6911に
準じて測定されるシート抵抗を指す。
【0068】用途によっては基材に耐擦傷性を要求され
ることがある。樹脂基材を対象にすることが多いが、基
材の耐擦傷性を高める手段として、ウエットコート法に
より基材と低屈折率膜との間にハードコート層を設け
る。通常ハードコート層には、有機または無機系バイン
ダーあるいは両者の混合系バインダーに、必要により酸
化珪素、酸化アンチモン、酸化セレン、酸化チタンなど
の金属化合物の微粒子、すなわち一般的には可視光線の
波長よりも小さい粒子径の微粒子を添加した塗膜をを用
いる。有機バインダーとしては、先に述べたようなエポ
キシ樹脂硬化物やラジカル架橋重合した樹脂などが、無
機系バインダーとしては、シラン系化合物の加水分解硬
化物などがあるが、特に制限はない。
【0069】ハードコート層は通常、0.5〜10μm
程度の膜厚に形成され、耐擦傷機能とその他の性能(例
えばクラック発生防止)とのバランスをはかることがで
きる。
【0070】低屈折率膜には、使用時の指紋汚れ等の汚
れにくさ、拭き取り易さの性能を付与するために、フッ
素系、シリコーン系等の防汚層が設けられることがあ
る。
【0071】
【実施例】さらに実施例を挙げて、本発明を具体的に説
明するが、これに限定されるものではない。なお、以下
の実施例及び参考例において用いた評価手段及び測定手
段は次の通りである。
【0072】a.屈折率及び膜厚:エリプソメーターに
よる測定値 b.片面反射率:分光光度計による540nmにおける
反射率測定値 次の参考例1〜4に従い、導電性ハードコート膜を調製
した。
【0073】(参考例1)厚さ80μmのトリアセチル
セルロースフィルム(富士写真フィルム社製“フジタッ
ク”)の片面に、固形分濃度20wt%の下記組成塗料を
グラビアコートし、脱溶媒後、窒素パージ下でUVを1
000mJ照射して導電性ハードコート膜を得た。
【0074】 セルナックスCXZ−300M1F(日産化学社製、 230重量部 アンチモン酸亜鉛を30wt%含むメタノールゾル) ペンタエリスリトールトリアクリレート 30重量部 CG−907(チバガイギー社製) 2重量部 得られたハードコート膜の膜厚はおよそ3μm、導電性
はおよそ6×108Ω/□、屈折率は1.66であっ
た。
【0075】(参考例2)厚さ75μmのポリエチレン
テレフタラートフィルム(東レ社製“ルミラー”)の片
面に、固形分濃度20wt%の下記組成塗料をグラビアコ
ートし、脱溶媒後、窒素パージ下でUVを1000mJ
照射して導電性ハードコート膜を得た。
【0076】 ELECOM W−32(触媒化成社製、リンドープ酸化 230重量部 スズを30wt%含むベンジルアルコールゾル) ペンタエリスリトールトリアクリレート 35重量部 CG−907(チバガイギー社製) 2重量部 得られたハードコート膜の膜厚はおよそ3μm、導電性
はおよそ3×108Ω/□、屈折率は1.67であっ
た。
【0077】(参考例3)厚さ80μmのトリアセチル
セルロースフィルム(富士写真フィルム社製“フジタッ
ク”)の片面に、固形分濃度18wt%の下記組成塗料を
グラビアコートし、脱溶媒後、130℃の熱風乾燥機中
で20秒、続いて110℃熱風乾燥機中で2時間反応さ
せて、導電性ハードコート膜を得た。
【0078】 セルナックスCXZ−300M1F(日産化学社製、 183重量部 アンチモン酸亜鉛を30wt%含むメタノールゾル) エピコート827(油化シェルエポキシ社製、 25重量部 ビスフェノールA系エポキシ樹脂) γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加水分解物 5重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られたハードコート膜の膜厚はおよそ3μm、導電性
はおよそ5×1010Ω/□、屈折率は1.63であっ
た。
【0079】(参考例4)厚さ75μmのポリエチレン
テレフタラートフィルム(東レ社製“ルミラー”)の片
面に、固形分濃度20wt%の下記組成塗料をグラビアコ
ートし、脱溶媒後、160℃の熱風乾燥機中で30秒、
反応させて、導電性ハードコート膜を得た。
【0080】 ELECOM W−32(触媒化成社製、リンドープ酸化 230重量部 スズを30wt%含むベンジルアルコールゾル) トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル 5重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加水分解物 25重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られたハードコート膜の膜厚はおよそ3μm、導電性
はおよそ2×108Ω/□、屈折率は1.66であっ
た。
【0081】次に、参考例5〜11に従い、低屈折率膜
を調製した。
【0082】(実施例1)下記組成を用いて有機溶媒に
より固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコ
ートし、脱溶媒後、130℃の熱風オーブン中で、基材
が熱損傷を受けない時間内(約1分)の条件で熱硬化し
て低屈折率膜を得た。
【0083】
【化1】 50重量部 酸化珪素微粒子(平均粒子径10nm) 50重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加水分解物 50重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.35であった。
【0084】(実施例2)下記組成を用いて有機溶媒に
より固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコ
ートし、脱溶媒後、130℃の熱風オーブン中で、基材
が熱損傷を受けない時間内(約1分)の条件で熱硬化し
て低屈折率膜を得た。
【0085】
【化2】 70重量部 フッ化マグネシウム(平均粒子径15nm) 50重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加水分解物 30重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.32であった。
【0086】(実施例3)下記組成を用いて有機溶媒に
より固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコ
ートし、脱溶媒後、130℃の熱風オーブン中で、基材
が熱損傷を受けない時間内(約1分)の条件で熱硬化し
て低屈折率膜を得た。
【0087】
【化3】 50重量部 酸化珪素微粒子(平均粒子径20nm) 25重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加水分解物 50重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.33であった。
【0088】(実施例4)下記組成を用いて有機溶媒に
より固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコ
ートし、脱溶媒後、130℃の熱風オーブン中で、基材
が熱損傷を受けない時間内(約1分)の条件で熱硬化し
て低屈折率膜を得た。
【0089】
【化4】 70重量部 酸化珪素微粒子(平均粒子径10nm) 50重量部 γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン加水分解物 30重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.35であった。
【0090】(実施例5)下記組成を用いて有機溶媒によ
り固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコー
トし、脱溶媒後、130℃の熱風オーブン中で、基材が
熱損傷を受けない時間内(約1分)の条件で熱硬化して
低屈折率膜を得た。
【0091】
【化5】 85重量部 酸化珪素微粒子(平均粒子径10nm) 50重量部 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加水分解物 15重量部 エチルシリケート加水分解物 5重量部 アルミニウムアセチルアセトナート 5重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.37であった。
【0092】(実施例6)下記組成を用いて有機溶媒に
より固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコ
ートし、加熱脱溶媒後、窒素パージ下でUVを800m
J照射して低屈折率硬化膜を得た。
【0093】
【化6】 70重量部 酸化珪素微粒子(平均粒子径10nm) 100重量部 γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン 30重量部 CG907 4重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.32であった。
【0094】(実施例7)下記組成を用いて有機溶媒に
より固形分濃度1.5wt%の塗料を調製し、グラビアコ
ートし、加熱脱溶媒後、窒素パージ下でUVを800m
J照射して低屈折率硬化膜を得た。
【0095】
【化7】 40重量部 パーフルオロオクチルエチルアクリレート 20重量部 酸化珪素微粒子(平均粒子径10nm) 100重量部 γ−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン 40重量部 CG907 4重量部 得られた低屈折率膜の膜厚は約90nmであり、屈折率
は1.36であった。
【0096】(実施例8〜35)参考例1〜4で得られ
た導電性ハードコート膜付き基材に、実施例1〜7に示
す低屈折率膜を塗布した結果を表に示す。
【0097】
【表1】 なおここで言う片面反射率とは、裏面の反射をなくすた
めに黒く裏面を塗装した試料片の表面反射率を分光光度
計で測定し、500〜600nmの平均値をとったもの
である。
【0098】
【発明の効果】本発明により、容易に製造可能な反射防
止性に優れた薄膜及びそれを用いた反射防止膜、反射防
止性物品を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 1/11 C08J 7/06 Z 4J100 // C08J 7/06 G02B 1/10 A Fターム(参考) 2K009 AA00 AA02 AA15 BB02 BB11 BB13 BB14 BB24 BB28 CC03 CC06 CC09 CC24 CC33 CC47 DD00 DD02 DD03 DD04 DD05 DD06 EE03 4F006 AA02 AA12 AA15 AA16 AA17 AA22 AA35 AA36 AA37 AA40 AB19 AB34 AB39 AB54 AB73 AB74 BA07 BA11 BA14 CA05 CA08 DA03 DA04 4F074 AA38 AA48E AA64 AA88 AA89 AA98 AC14 AC17 AC20 AC21 AE01 AG07 CB91 DA09 DA20 DA23 DA24 DA47 4F100 AA06A AA06H AA17C AA19A AA19H AA20A AA20H AA21A AA21H AA25A AA25C AA25H AA28A AA28C AA28H AA29A AA29C AA29H AA33C AK01B AK17A AK25A AK52A AK53A AL05A AR00B AR00C BA01 BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B CA23A DE01A DE01C DE01H DJ00A GB41 GB90 JG03C JM02A JN01B JN06 JN18C YY00A YY00H 4J036 AJ01 AJ06 AJ21 FA03 FA13 GA28 JA15 KA07 4J100 AE64P AL08P AL08Q AL66P AL74P AP16Q AP17Q BA03P BA12P BA15P BA38P BA71Q BA75Q BA77Q BB07Q BB12P BB17P BB18P CA04 JA32 JA46

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】フッ素化合物及び有機珪素化合物を主成分
    とするバインダー樹脂と、微粒子とを有してなる薄膜で
    あり、かつミクロ空隙を有することを特徴とする薄膜。
  2. 【請求項2】前記フッ素化合物が重合性官能基を有する
    ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜。
  3. 【請求項3】前記フッ素化合物が2つ以上の官能基を有
    することを特徴とする請求項1又は2に記載の薄膜。
  4. 【請求項4】前記フッ素化合物が(メタ)アクリロイル
    オキシ基、ビニル基、エポキシ基およびビニルエーテル
    基から選ばれる少なくとも1つを有することを特徴とす
    る請求項1から3のいずれかに記載の薄膜。
  5. 【請求項5】前記フッ素化合物が下記構造を有するフッ
    素含有ジエポキシドであることを特徴とする請求項1か
    ら4のいずれかに記載の薄膜。 Ep−CH2-(O)a-(CH2)b-(CF2)c-(CH2)d-(O)e-CH2-Ep ただし、Epはエポキシ基、aは0〜1、bは0〜2、c
    は2〜12、dは0〜2、eは0〜1の整数を表す。
  6. 【請求項6】前記フッ素化合物が下記構造を有するフッ
    素含有ジ(メタ)アクリレートであることを特徴とする
    請求項1から4のいずれかに記載の薄膜。 CH2=CRCOO(CH2)f(CF2)g(CH2)hOCOCR=CH2 ただし、RはHまたはCH3、fは0〜2、gは2〜1
    2、hは0〜2の整数を表す。
  7. 【請求項7】前記有機珪素化合物が下記構造を有するこ
    とを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の薄
    膜。 Si(R1)i(R2)j(R3)k(OR4)4-(i+j+k) ただし、R1、R2、R3は水素、酸素およびフッ素原
    子から選ばれる少なくとも1つを含む有機基を表す。R
    4は脂肪族、脂環族および芳香族残基から選ばれる少な
    くとも1つを表す。iは0または1、jは0または1、
    kは0または1の整数をそれぞれ表す。
  8. 【請求項8】請求項7に記載の有機珪素化合物におい
    て、R1、R2、R3の少なくともいずれか一つに重合
    性官能基を有することを特徴とする薄膜。
  9. 【請求項9】請求項8に記載の有機珪素化合物が、(メ
    タ)アクリロイルオキシ基、ビニル基、エポキシ基又は
    ビニルエーテル基であることを特徴とする薄膜。
  10. 【請求項10】前記有機珪素化合物が、下記構造である
    ことを特徴とする請求項1ないし9に記載の薄膜。 (Ep-CH20(CH2)l)mSi(R5)n(R6)p(OR7)4-(m+n+p) ただし、R5、R6は水素、酸素およびフッ素原子から
    選ばれる少なくとも1つを含む有機基を表す。R7は脂
    肪族、脂環族および芳香族残基から選ばれる少なくとも
    1つを表す。lは0〜4、mは0〜3、nは0〜3、p
    は0〜3の整数をそれぞれ表す。
  11. 【請求項11】前記有機珪素化合物が、下記構造である
    ことを特徴とする請求項1から9に記載の薄膜。 (CH2=CRCOO(CH2)q)rSi(R8)s(R9)t(OR10)4-(r+s+t) ただし、R8、R9は水素、酸素およびフッ素原子から
    選ばれる少なくとも1つを含む有機基を表す。R10は
    脂肪族、脂環族および芳香族残基から選ばれる1つを表
    す。qは0〜4、rは0〜3、sは0〜3、tは0〜3
    の整数をそれぞれ表す。
  12. 【請求項12】前記微粒子が、Si、Al、Sn、S
    b、ZnおよびTiから選ばれる1種以上の元素を含む
    無機酸化物か、フッ化マグネシウム又はフッ化カルシウ
    ムであることを特徴とする請求項1から11のいずれか
    に記載の薄膜。
  13. 【請求項13】前記微粒子が、BET法で測定した平均
    粒子径が1〜100nmであることを特徴とする請求項
    1から12のいずれかに記載の薄膜。
  14. 【請求項14】請求項1から13のいずれかに記載の薄
    膜を透明基体上に設けてなることを特徴とする反射防止
    性物品。
  15. 【請求項15】前記透明基体がフィルムであることを特
    徴とする請求項14に記載の反射防止性物品。
  16. 【請求項16】請求項1から13のいずれかに記載の薄
    膜が当該膜よりも屈折率の高い層の上に形成されてなる
    ことを特徴とする反射防止膜。
  17. 【請求項17】請求項16に記載の当該薄膜よりも屈折
    率が高い層が、帯電防止機能を有する無機酸化物微粒子
    を分散させたものであることを特徴とする反射防止膜。
  18. 【請求項18】前記帯電防止機能を有する無機酸化物微
    粒子が、スズ、インジウム、アンチモンおよび亜鉛の群
    から選ばれる成分を含有していることを特徴とする請求
    項17に記載の反射防止膜。
  19. 【請求項19】前記帯電防止機能を有する無機酸化物微
    粒子が、アンチモン酸亜鉛微粒子を含有することを特徴
    とする請求項17に記載の反射防止膜。
  20. 【請求項20】請求項16から19に記載の反射防止膜
    を透明基体上に設けてなることを特徴とする反射防止性
    物品。
  21. 【請求項21】前記透明基体がフィルムであることを特
    徴とする請求項20に記載の反射防止性物品。
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