JP2001048590A

JP2001048590A - 反射防止材料

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Publication number: JP2001048590A
Application number: JP22131899A
Authority: JP
Inventors: Akira Murata; 亮村田; Kensaku Azuma; 健策東
Original assignee: Tomoegawa Paper Co Ltd
Current assignee: Tomoegawa Co Ltd
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 1999-08-04
Publication date: 2001-02-20
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP3729687B2; US6511721B1; EP1074859A3; KR20010049946A; KR100510561B1; EP1074859A2

Abstract

(57)【要約】【課題】反射防止材料において、反射防止性を損なう
ことなく、表面にごみや指紋等が付着しにくく、また付
着しても容易に拭き取ることができ、かつ、かかる防汚
効果の耐久性に優れた防汚層が設けられた反射防止材料
を提供する。【解決手段】透明基体上に低屈折率層および防汚層を
順次積層した反射防止材料において、該低屈折率層はゾ
ルゲル法により形成されるシリカ膜であり、かつ、該防
汚層は少なくともパーフルオロアルキルエーテル化合物
を含有することを特徴とする反射防止材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＣＲＴ、ＬＣＤ、
ＰＤＰ等のディスプレイに好適に用いられ、特にディス
プレイの防汚性、耐久性、反射防止性に優れた反射防止
材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰ等のディス
プレイが発達し、これらディスプレイを組み込んだ各種
機器類が多方面に使用されるようになってきた。これら
の機器を屋外などの比較的明るい場所で使用する場合、
太陽光や蛍光灯等の外部光によるディスプレイへの映り
込みが問題とされることが増えており、それに伴いディ
スプレイ表面に外部光の映り込み防止、すなわち反射防
止に対する要求も強くなっている。そこで、ディスプレ
イ表面により見やすくするための反射防止膜を設けるこ
とが増えてきた。かかる反射防止膜は、一般的には下層
よりも屈折率の低い材料を、対象とする光波長の１／４
ないしはその奇数倍分の光学膜厚で表面に設けるもので
ある。この最表面層を作製する方法としては、フッ化マ
グネシウムやシリカ等の材料を蒸着やスパッタリング法
により設ける、これらの材料を分散した塗液を塗工す
る、フッ素系の高分子膜を蒸着や塗工で形成する等が用
いられている。

【０００３】しかし、上記の従来技術による反射防止膜
は、基材表面に大気中に浮遊するゴミや油状物質が付着
したり、人の手により指紋が付着した場合、汚れが目立
ち易いという問題がある。例えば、透明なガラスやプラ
スチックの表面に付着した汚れは、ショーウインドウの
ガラスケースでは美観を、眼鏡レンズでは視界を損な
い、自動車等のウインドウでは安全走行を妨げることに
もなる。更にカメラ等の光学装置の場合は機能を十分に
発揮できないことになる。そのため、これらの汚れを付
着し難くし、更には一旦付着した汚れを容易に除去でき
る様な防汚性の機能が求められている。

【０００４】これらの汚れを防止するためにこれまでに
多くの方法が提案されてきた。例えば、特開昭５８−１
４２９５８号公報、同５８−１４７４８３号公報、同５
８−１４７４８４号公報には、ポリフルオロアルキル基
含有シラン化合物またはその部分加水分解縮合物と、水
ガラスまたはシランカップリング剤及びコロイダルシリ
カとからなるガラス表面の撥水撥油剤が有効であること
が示されている。特開昭６０−４９０７９号公報には、
炭素数４〜２１個のポリフルオロアルキル基又はポリフ
ルオロエーテル基を含有する化合物を含む指紋付着防止
剤が挙げられている。特開平４−８９８７７号公報には
パーフルオロアルキル基を一部含有する有機溶剤可溶性
オルガノポリシロキサンレジンと水に不溶な潤滑油から
なる自動車の塗膜用保護撥水性組成物が紹介されてい
る。また特開平５―１２５０８３号公報では、Ｔｉまた
はＺｒのテトラアルコキシドと、含フッ素アルキルシラ
ン化合物とを反応させることによる表面処理剤の製造方
法が示されている。更にまた特開平９−１５７５８２号
公報は、基材表面にパーフルオロポリエーテル基を含有
する特定構造のケイ素含有有機含フッ素ポリマーの層を
形成した防汚性基材を提供している。デイスプレイ用途
に注目した例としては、透明基体上に真空蒸着やスパッ
タリング法により設けた二酸化珪素を主体とする単層ま
たは多層の反射防止膜の防汚性のために、特開平９−１
２７３０７号公報において、末端に極性基を持つパーフ
ルオロポリエーテルを被覆した反射防止フィルター及び
表示装置が提案されている。更に特定構造を有するパー
フルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン化合
物を含有する防汚膜が特開平９−２５５９１９号公報
に、またこのパーフルオロポリエーテル基を有するアル
コキシシラン化合物を各種材料と組み合わせて得られる
表面改質膜、表示装置用フィルター等が、特開平９−３
２６２４０号公報、同１０−２６７０１号公報、同１０
−１２０４４２号公報、同１０−１４８７０１号公報等
に示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上に
示した防汚性についての従来技術には、下記の問題を有
するものであった。すなわち、反射防止材料の最表面層
として防汚性を有する各種の含フッ素化合物を、蒸着法
又はスパッタリング法により形成した二酸化珪素からな
る低屈折率層に適用した場合、反射防止性が損われた
り、防汚特性、特にその耐久性に問題を有するものであ
った。これは、フッ素化合物を塗布した当初は優れた防
汚性を有していても、時間が経つにつれて防汚効果が薄
れてゆくことによるものである。要するに従来の防汚性
対策では、防汚成分を塗布した基材に付着した汚れを、
拭き取る行為を繰り返すことによって防汚成分も一緒に
拭き取られて防汚性が低下してしまい、低屈折率層と防
汚成分被膜の密着性に問題があることが判明した。以上
のことから、本発明の目的は、反射防止能に悪影響を与
えることなく、防汚効果の耐久性に優れた防汚層を設け
た反射防止材料を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、ディスプレ
イ表面の防汚性を向上させるために鋭意検討した結果、
以下の方法により上記の目的を達成することができた。
すなわち、透明基体上に、少なくとも低屈折率層および
防汚層を順次積層した反射防止材料において、該低屈折
率層はゾルゲル法により形成されるシリカ膜であり、か
つ、該防汚層はパーフルオロアルキルエーテル化合物を
含有することを特徴とする反射防止材料である。更に
は、該パーフルオロアルキルエーテル化合物として、そ
の末端にシリカ膜と親和性の高い官能基及び／又は化学
結合可能な官能基を１つ以上有する化合物を用いること
を特徴とする反射防止材料である。

【０００７】本発明における防汚層は少なくともパーフ
ルオロアルキルエーテル化合物を含有するもので、かか
る化合物が実質的に防汚性を発揮する防汚成分として機
能するものであって、パーフルオロアルキルエーテル基
を有する化合物が適宜用いられ、中でもその末端に後述
のシリカ膜と親和性の高い官能基及び／又は化学結合可
能な官能基を１つ以上有する化合物が好ましい。ここで
パーフルオロアルキルエーテル基の分子構造としては特
に限定されるものではないが、好ましくはＣ₁〜Ｃ₃程度
のパーフルオロアルキルオキシ基を繰り返し単位とす
る、一価又は二価のパーフルオロアルキルエーテル基で
あり、具体例として以下のものを挙げることが出来る。
なお下記で示される化学構造中のｎ、ｍは１以上の整数
を示す。

【０００８】

【化１】

【０００９】低屈折率層を形成するシリカ膜の表面に
は、水酸基やシラノール基等の官能基が露出していると
言われている。従ってパーフルオロアルキルエーテル基
を有する防汚成分が、このシリカ膜と高い固着力を有す
るためには、その末端にシリカ膜と親和性の高い官能基
及び／又は化学結合可能な官能基を１つ以上有すること
が効果的である。ここで親和性の高い官能基としては、
シリカ膜表面の官能基とイオン結合やファンデアワール
ス力により固着するものであり、具体的にはカルボキシ
ル基、カルボン酸塩基、リン酸基、リン酸塩基、スルホ
ン酸基、スルホン酸塩基、水酸基、アミノ基、イミノ
基、アンモニウム塩基、アミド基、チオール等が挙げら
れる。また化学結合が可能な官能基としては、シリカ膜
の水酸基と結合可能なイソシアネート基、シラノール基
と結合できるクロロシリル基、アルコキシシリル基等が
挙げられる。本発明を構成するシリカ膜に対しては、特
にアルコキシシリル基が好ましい。これらの官能基は、
パーフルオロアルキルエーテル化合物の分子中に１つ以
上含有されていることが好ましく、２価のパーフルオロ
アルキルエーテル基の場合には、２個の同一または異な
る官能基を有することが出来る。

【００１０】パーフルオロアルキルエーテル基と、シリ
カ膜と親和性の高い官能基及び／又は化学結合可能な官
能基とは直接、あるいは適当な２価の原子または基を介
して結合されるが、これらの分子構造については特別の
制約はなく、合成のし易さで選択することが出来る。こ
のような結合基としては、Ｏ、ＮＨ、Ｓ等の原子または
原子団、アルキレン基、フェニレン基、アルキルエーテ
ル基、カルボニル基、エステル基、アミド基等が挙げら
れ、これらを単独でまたは複数組み合わせて使用するこ
とができる。

【００１１】本発明で使用できるパーフルオロアルキル
エーテル化合物の例を下記に列挙する。

【化２】

【００１２】本発明において使用されるパーフルオロア
ルキルエーテル化合物はこれらに限定されるものではな
く、また２種類以上を混合して使用することも可能であ
る。更にこれらの化合物の分子量は、５００〜１０００
０が好ましく、更に好ましくは５００〜４０００であ
る。分子量が５００以下では、充分な防汚性や耐久性を
発揮出来ず、また１００００以上では溶剤に対する溶解
性が低下して均一な防汚層を形成することが困難となる
からである。上記の化合物は、その分子中に多くのフッ
素原子を含むため、それ自体低い屈折率を示すものであ
る。従って下層の低屈折率層の存在により達成される反
射防止性能を阻害することなく、むしろ反射率を低下さ
せる働きも期待できる。

【００１３】本発明における防汚層は少なくとも上記の
如き化合物を溶剤に溶解した塗液を塗布・乾燥して形成
されるものである。ここでかかる化合物の好ましい塗布
量は、防汚層の厚さにして、０．１〜５０ｎｍであり、
より好ましくは０．５〜２０ｎｍである。０．１ｎｍ未
満では防汚性の機能を発揮できず、また５０ｎｍを越え
ると防汚性は充分であるが塗布面にべたつきが感じら
れ、また経済的にも不利である。なお本発明の防汚層を
形成するための塗料を調製するには、シリカ膜の構成、
塗布方法、塗布膜厚を考慮して防汚性の有効成分の溶液
濃度をまず決定し、次にこれに応じたフッ素系溶剤及び
非フッ素系溶剤の選定、配合比の決定を行うことが適当
である。

【００１４】上記防汚層を形成するための塗料に用いる
溶剤としては、均一な防汚層を形成するために充分に溶
解する能力と、塗工に適した沸点を有することが必要で
ある。防汚成分であるパーフルオロアルキルエーテル化
合物を溶解可能な溶剤としては、ハロゲン系溶剤やフッ
素系溶剤があるが、人体への安全性、大気寿命、オゾン
層破壊係数、地球温暖化係数、光化学スモッグ原因物質
等を充分に考慮して選択することが好ましい。このよう
な観点から本発明ではフッ素系溶剤として、ハイドロフ
ルオロカーボン（ＨＦＣ）及びハイドロフルオロエーテ
ル（ＨＦＥ）を使用することが好ましい。ＨＦＣは基本
的に水素、フッ素、炭素原子からなり、ＨＦＥでは更に
分子内にエーテル性の酸素原子を有するものである。具
体的にはデユポン社の商品名；バートレルＸＦ（ＣＦ₃
ＣＨＦＣＨＦＣＦ₂ＣＦ₃：ｂｐ.５５℃）、日本ゼオン
社の商品名；ゼオローラＨ（ヘプタフルオロシクロペン
タン：ｂｐ.８２．５℃）、３Ｍ社の商品名；ＨＦＥ−
７１００（Ｃ₄Ｆ₉ＯＣＨ₃：ｂｐ．６０℃）および同Ｈ
ＦＥ−７２００（Ｃ₄Ｆ₉ＯＣ₂Ｈ₅：ｂｐ．７８℃）等が
挙げられるがこれらに限定されるものではない。これら
の溶剤はフッ素以外のハロゲン原子を含まないため、安
全性が高く、また下表に示すように他のフッ素系溶剤と
比べるとオゾン破壊係数がゼロであり、温暖化係数も従
来のフッ素系溶剤よりも一桁以上小さく、更に光化学ス
モッグを生じることもない優れたものである。

【００１５】

【表１】１）ＣＦＣ−１１(フロン１１)を１とした場合の各物質
のオゾン破壊係数２）大気中で１／ｅに減少する期間３）ＣＯ₂の温暖化係数を１とした場合の各物質の１０
０年積算の温暖化係数

【００１６】本発明ではこれらの溶剤から選ばれる１種
類を単独でまたは２種類以上を混合して使用することが
出来る。ただしこれらのフッ素系溶剤は汎用溶剤と比べ
ると、価格的に一桁以上高価であるため安価な非フッ素
系溶剤で希釈して使用することによりコストダウンを行
うことも可能である。本発明で使用される非フッ素系溶
剤は、通常の塗工に使用される汎用溶剤の中で上記のフ
ッ素系溶剤と相溶するものが使用可能で、高価なフッ素
系溶剤の使用量を低減するいわゆる希釈剤の役割を果た
すものである。これらはパーフルオロアルキルエーテル
化合物を単独で溶解することは難しいが、上記フッ素系
溶剤と混合することにより、フッ素系溶剤の優れた溶解
力を損なうことなく、むしろ溶解性を向上するものが望
ましい。具体的には、メタノール、エタノール、イソプ
ロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｓｅｃ−ブチルアルコー
ル等のアルコール系、アセトン、メチルエチルケトン
（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）等の
ケトン系、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル
等のエステル系、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエ
ーテル、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ等のエーテル系、ヘキサン、シ
クロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ヘプタン、オク
タン等の脂肪族炭化水素系、ベンゼン、トルエン、キシ
レン等の芳香族炭化水素系溶剤が使用可能である。なお
これらの非フッ素系溶剤についても１種類か２種類以上
を混合して使用することが出来る。

【００１７】本発明ではフッ素系溶剤及び非フッ素系溶
剤として、共に沸点が５０〜１５０℃のものが好まし
い。沸点が５０℃以下では溶剤の揮発性が高過ぎるため
に塗布ムラを生じ易く、また作業環境も悪くなる。一方
１５０℃以上の沸点を有する溶剤は、乾燥にエネルギー
と時間を要するために不経済であるばかりでなく、耐熱
性の低いプラスチックフィルムには適用できない場合が
ある。更にフッ素系溶剤と非フッ素系溶剤の沸点の差は
５０℃以内の方が好ましい。これは両者の溶剤の沸点が
５０℃以上離れていると、塗工・乾燥時の溶剤の蒸発挙
動が異なるために塗布ムラを生じ易い等の不具合が現れ
てくるためである。なお、本発明において混合溶剤を用
いる場合は、混合溶剤中に占めるフッ素系溶剤の含有量
が１重量％以上であることが好ましい。フッ素系溶剤が
１％未満では、防汚成分を充分に安定して溶解すること
が出来なくなるためである。

【００１８】本発明の防汚層用塗料におけるパーフルオ
ロアルキルエーテル化合物の最適含有量は、後述する低
屈折率層や塗工方法により異なるため一概には決められ
ないが、０．０１〜１０重量％が好ましく、更には０．
０３〜１％がより好ましい。配合量が０．０１％未満に
なると、これを塗工しても防汚層に充分な防汚性を持た
せることは出来ず、逆に１０％を越えると防汚成分の付
着量が多すぎてベタつきを生じるだけでなく、経済的に
も不利である。

【００１９】本発明において防汚層には、防汚性を更に
高めるためや、摩擦力を低減させたり、耐摩耗性を高め
たり、低屈折率層との濡れ性を向上させたりする目的で
この他に各種材料を添加することが可能である。具体的
には、各種シランカップリング剤やチタネートカップリ
ング剤、シリコーンオイル、シリコーン樹脂、界面活性
剤等が挙げられる。

【００２０】使用可能なシランカップリング剤として
は、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メ
トキシエトキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラ
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、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−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラ
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、Ｎ−（β−アミノエチル）−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、Ｎ−フェニル―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−クロロプロピルトリメトキシシラン、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
ピルメチルジクロロシラン等が挙げられる。またパーフ
ルオロアルキル基を有するシランカップリング剤も使用
可能である。

【００２１】またチタネートカップリング剤としては、
イソプロピルイソステアリルチタネート、イソプロピル
トリス（ジオクチルピロホスフェート）チタネート、テ
トラオクチルビス（ジトリデシルホスフェート）チタネ
ート、テトラ（２，２−ジアルキルオキシメチル−１−
ブチル）ビス（ジトリデシル）ホスフェートチタネー
ト、ビス（ジオクチルピロホスフェート）オキシアセテ
ートチタネート、イソプロピルトリ（Ｎ−アミノエチル
−アミノエチル）チタネート等が挙げられる。

【００２２】シリコーンオイル、シリコーン樹脂につい
ては、一般的な潤滑用、離型用から選択可能であるが、
低屈折率層との固着力を考慮すると、分子の側鎖又は末
端にエポキシ基、アルキル基、アミノ基、カルボキシル
基、アルコール基等の官能基を有するものが好ましい。
更にフッ素変成品も使用可能である。また低屈折率層と
の濡れ性を向上し、塗布ムラを防ぐために各種界面活性
剤も使用可能であり、アニオン系、ノニオン系界面活性
剤が好ましい。

【００２３】更にパーフルオロアルキル基を有する界面
活性剤は、本発明の防汚成分であるパーフルオロアルキ
ルエーテル化合物の溶解性を高める働きがありより好ま
しい。なおこれらの添加剤の添加量は、パーフルオロ
アルキルエーテル化合物に対して、３０重量％以下であ
ることが好ましく、より好ましくは１０重量％以下であ
る。３０重量％以上の添加量では、防汚性が低下した
り、均一塗工が困難となったりして、本発明の優れた防
汚性を損なうからである。

【００２４】本発明における低屈折率層は、防汚層との
密着性向上の点からゾルゲル法により形成されることが
必要である。ゾルゲル法とは、テトラエトキシシラン
（ＴＥＯＳ）に代表されるアルコキシシランを酸触媒で
加水分解・重縮合させてシリカゾルをつくり、これを塗
布し、加熱・乾燥してシリカ膜を成膜する方法である。
かかる低屈折率層を設けて、この上に前述の防汚層を設
けた場合のみ優れた防汚層の耐久性が達成されるもので
あって、シリカ層が蒸着法やスパッタリング法によるシ
リカ膜では防汚性の耐久性を十分に得ることはできな
い。この理由としてはゾルゲル法によって得られたシリ
カ膜はパーフルオロアルキルエーテル化合物との化学的
結合サイトの数が、蒸着やスパッタリング法によって得
られたシリカ膜のそれよりも多いために、防汚層の密着
性が向上することが考えられる。また、ゾルゲル法と、
蒸着法やスパッタリング法で得られる膜の表面形状の違
いも影響していると思われるが、詳細については不明で
ある。なお、ゾルゲル塗料には、上記ＴＥＯＳの他に密
着性向上や屈折率を下げるために、各種シランカップリ
ング剤やコロイダルシリカ、フッ化マグネシウムゾル、
フッ化アルキルアルコキシシラン等を添加使用すること
ができる。

【００２５】本発明の反射防止材料は、透明基体上に少
なくとも低屈折率層、防汚層を順次積層させて形成す
る。透明基体としては、家庭やオフィス、自動車、デイ
スプレイ等で広く使用されているガラスやプラスチック
製の板やフィルムが使用可能である。特にプラスチック
フィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレー
ト）やＴＡＣ（トリアセチルセルロース）などが機械的
強度、工学的透明性等の点から好適である。ガラスの場
合は、その表面にシラノール基を有すると言われてお
り、ＰＥＴやＴＡＣでは、水酸基、カルボキシル基、エ
ステル基、芳香環等の官能基が表面に存在するものと思
われる。

【００２６】また、本発明においては透明基体と低屈折
率層の間に必要に応じてハードコート層を設けることが
できる。ハードコート層は、放射線、熱の何れかもしく
はこれらの組み合わせにより硬化する、アクリル系、シ
リコーン系、アクリルシリコーン系の一般的なハードコ
ート材料を用いて透明基体上に形成することができる。
具体的には東亞合成社のアロニックスＵＶ−３７００、
東芝シリコーン社のＵＶＨＣ８５５３等が挙げられる
が、これらに限定されるものではない。これらの材料は
鉛筆硬度３Ｈ以上のハードコート性を持ち、塗布厚は
０．５〜１０μｍが好ましい。厚さが０．５μｍ以下で
あると十分なハードコート性を示さず、１０μｍ以上で
はクラックが発生して好ましくない。さらに、反射率の
低下や透明基体との密着性向上等を目的として、樹脂の
ハードコート性を低下させない範囲で各種材料を加えて
もよい。

【００２７】また、本発明の反射防止材料は、上記透明
基体に各層の塗料を通常のコーテイング作業で用いられ
る各種の方式を使用して塗布することができる。使用可
能な塗工方法としては、スピンコート法、デイッピング
法、カーテンフロー法、グラビア法、フレキソ法、メイ
ヤーバー法、マイクログラビア法、スプレー法、キス
法、エアーナイフ法、ブレード法、３本ロール法等が挙
げられるがこれらに限定されるものではなく、被塗工材
の種類や形状、サイズ、塗料の組成や物性等を考慮して
最適の方法を選択することが望ましい。また乾燥条件
も、使用する溶剤の蒸気圧や沸点を考慮して最適化を図
る必要があるが、例えば、本発明に使用される防汚層用
塗料の混合溶剤は沸点範囲が５０〜１５０℃であり、充
分な防汚性能を得るために必要な防汚層の塗布量はかな
り少ないため、溶剤の乾燥は比較的容易である。ただし
防汚層を低屈折率層に強固に結合させるには、パーフル
オロアルキルエーテル化合物の官能基のタイプによりキ
ュアー条件を最適化する必要がある。例えばパーフルオ
ロアルキルエーテル化合物の末端がアルコキシシランを
有し、シラノール結合で基材との化学結合を図る場合に
は、１００〜２００℃で数時間加熱するか、高湿環境に
数日〜数週間放置することが好ましい。また末端にイソ
シアネート基を有する防汚成分を使用する場合は、３０
〜７０℃で数日〜数週間のキュアーを行うことが好まし
い。なお、各層間の密着性向上のため、および塗料のぬ
れ性改善のために、基材表面や被塗工面にプラズマやコ
ロナ処理を施すこともできる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。本発明の実施例および比較例の反射防止材料の
作製において、防汚層用塗料に用いた防汚成分（成分１
〜５）、フッ素系溶剤（溶剤Ａ１〜Ａ４）および非フッ
素系溶剤（溶剤Ｂ１〜Ｂ５）を、それぞれ下記表２、表
３および表４に示す。なお、実施例中において「部」は
重量部を表わすものである。

【００２９】

【表２】

【００３０】

【表３】

【００３１】

【表４】

【００３２】＜実施例１＞厚さ７５μｍのトリアセチル
セルロース（ＴＡＣ）フィルムからなる透明基体の片面
上に下記配合のハードコート層用塗料をリバースコーテ
ィング方式にて塗布し、加熱乾燥後、紫外線硬化により
厚さ３．５μｍのハードコート層を設けた。さらに、こ
のハードコート層上に、下記配合の低屈折率層用塗料を
マイクログラビア方式で塗布し、１００℃で２時間乾燥
・硬化して０．１μｍの低屈折率層を設けた。［ハードコート層用塗料配合］・ウレタンアクリレート７０部（商品名：ＮＫオリゴマーＵ−１５ＨＡ、新中村化学社製）・ペンタエリスリトールトリアクリレート３０部（商品名：ライトアクリレートＰＥ−３Ａ、共栄社化学社製）・光ラジカル重合開始剤３部（商品名：ダロキュアー１１７３、メルク社製）・ＭＥＫ１５０部・トルエン１００部［低屈折率層用塗料配合］・コロイダルシリカのメタノール分散液１０部（粒子径１５ｎｍ、ＳｉＯ₂としての固形分濃度３０％：商品名；スノーテックスメタノールシリカゾル、日産化学工業社製）・テトラエトキシシランの加水分解物含有エタノール溶液５０部（ＳｉＯ₂としての固形分濃度６％）・マレイン酸のエタノール溶液（固形分濃度２０％）３部・エタノール３００部次に、表２に示す防汚成分１を表３に示すフッ素系溶剤
Ａ１に溶解して０．０３％の溶液とした防汚層用塗料
を、上記の低屈折率層上にメイヤーバー法により推定膜
厚３ｎｍとなるように塗工し、１００℃で２時間乾燥
し、実施例１の反射防止材料を作製した。なお、防汚層
用塗料の配合を下記実施例、比較例とともに表５に示し
た。

【００３３】＜実施例２〜４＞防汚層用塗料を表５に示
す配合に代えた他は実施例１と同様にして、実施例２〜
４の反射防止材料を作製した。＜実施例５〜９＞防汚層用塗料を表５に示す配合に代
え、推定膜厚４ｎｍとなるように塗工した以外は実施例
１と同様にして、実施例５〜９の反射防止材料を作製し
た。

【００３４】＜実施例１０＞防汚層用塗料を、表５に示
す配合に代え、推定膜厚５ｎｍとなるように塗工した以
外は実施例１と同様にして実施例１０の反射防止材料を
作製した。＜実施例１１＞防汚層用塗料を、表５に示す配合に代
え、推定膜厚１２ｎｍとなるように塗工した以外は実施
例１と同様にして実施例１１の反射防止材料を作製し
た。＜実施例１２＞防汚層用塗料を、表５に示す配合に代
え、推定膜厚１０ｎｍとなるように塗工した以外は実施
例１と同様にして実施例１２の反射防止材料を作製し
た。

【００３５】＜実施例１３＞防汚層用塗料を、表５に示
す配合に代え、推定膜厚１７ｎｍとなるように塗工した
以外は実施例１と同様にして実施例１３の反射防止材料
を作製した。＜比較例１＞厚さ１００μｍのＰＥＴフィルムからなる
透明基体の片面に、真空蒸着法によりインジウム−錫オ
キサイド（ＩＴＯ）を厚さ１２０ｎｍとなるように成膜
し、更にその上に７０ｎｍのＳｉＯ₂層を蒸着して形成
した。次に、上記ＳｉＯ₂層上に表５に示すように実施
例１と同様にして防汚層を設けて比較例１の反射防止材
料を作製した。＜比較例２＞比較例１においてＳｉＯ₂層上に、表５に
示すように実施例５と同様にして防汚層を設けて比較例
２の反射防止材料を作製した。

【００３６】＜比較例３＞実施例１０において低屈折率
層を真空蒸着法により厚さ７０ｎｍのＳｉＯ₂層を蒸着
して形成したものに代えた他はすべて表５に示すように
実施例１０と同様にして、比較例３の反射防止材料を作
製した。＜比較例４＞比較例３においてＳｉＯ₂層上に、表５に
示すように実施例１１と同様にして、防汚層を設けて比
較例４の反射防止材料を作製した。＜比較例５＞防汚層用塗料を表５に示す配合に代えた他
は実施例１と同様にして、比較例５の反射防止材料を作
製した。

【００３７】＜比較例６＞防汚層を塗布しない他はすべ
て実施例１と同様にして、比較例６の反射防止材料を作
製した。以上の実施例及び比較例における防汚層の構成
を表５に示す。なお、防汚層用塗料を塗工・乾燥して形
成されている防汚層の推定膜厚とは、ウエットでの既知
の塗布量、塗料中の防汚成分の濃度および防汚成分の比
重から計算により求めたものである。

【００３８】

【表５】

【００３９】上記実施例、比較例で得られた反射防止材
料について、下記の方法で特性を評価し、その結果を表
６に示す。（１）塗膜外観防汚層表面の外観を観察し、塗布ムラの有無を調べた。 ○：防汚層表面に塗布ムラは見受けられない △：わずかに塗布ムラが観察される ×：明らかに塗布ムラが観察される

【００４０】（２）防汚性・サインペン：防汚層表面にサインペンで線を引き、イ
ンクのはじき具合を観察し、ティッシュペーパーでイン
クをふき取った。 ○：防汚層表面がインクをはじき、ふき取れる △：防汚層表面はインクをはじくが、ふき取れない ×：防汚層表面がインクをはじかない・指紋汚れ：防汚層表面に指紋をつけ、ティッシュペー
パーでふき取った。 ○：指紋がきれいにふき取れる △：指紋がふき取りにくい ×：指紋がふき取れない

【００４１】（３）耐摩耗性防汚層の摩擦に対する耐久性を評価するために、防汚層
表面に対し、布製の不織布を用いて５００ｇ／ｃｍ²の
荷重で５００回擦った後に上記（２）と同様にしてサイ
ンペンと指紋汚れの評価を行った。（４）耐溶剤性・未処理：防汚層表面に水滴を滴下し、接触角計（エル
マ社製エルマＧ−Ｉ型接触計）で接触角を測定した。・エタノール処理：防汚層表面に対し、エタノールを含
浸させた綿製の不織布を用いて５００ｇ／ｃｍ²の荷重
で２０回擦った後に水滴を滴下し、接触角計（エルマ社
製エルマＧ−Ｉ型接触角計）で接触角を測定した。

【００４２】

【表６】

【００４３】表６の結果から明らかなように、本発明の
実施例１〜１３の反射防止材料は、塗膜外観、防汚性、
耐摩耗性、耐溶剤性のいずれにおいても、優れた特性を
示した。これに対し、低屈折率層として蒸着によりＳｉ
Ｏ₂を成膜した比較例１〜４では、低屈折率層と防汚層
との密着性の不足から耐摩耗性に問題が生じ、また、耐
溶剤性も劣るものであり、長期の実用に耐え得るもので
はなかった。さらに、パーフルオロアルキルエーテル基
を有していない防汚成分を用いた比較例５は塗膜外観、
防汚性ともに劣ったものであった。

【００４４】さらに、防汚層を設ける前後での反射率の
変化を見るために実施例１と比較例６の反射率を、分光
光度計ＵＶＰＣ３１００（島津製作所社製）を使用し、
波長領域４００〜７００ｎｍの入射角５°の正反射を測
定した。その結果は、実施例１が反射率１．２６％で、
比較例６は１．４０％であった。従って、本発明の実施
例１の反射防止材料は、防汚層を設けていない比較例６
と比べて反射率が低くなり、反射防止効果も向上してい
るものであった。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の反射防止
材料は、透明基体上に、ゾルゲル法により形成されるシ
リカ膜からなる低屈折率層、パーフルオロアルキルエー
テル化合物からなる防汚層を順次積層したものであり、
これをディスプレイなどに用いることにより、優れた防
汚性、耐久性、反射防止性を容易に発揮することができ
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） // Ｂ３２Ｂ 7/02 １０３Ｇ０２Ｂ 1/10 ＡＣ０９Ｋ 3/00 １１２ＺＦターム(参考） 2K009 AA03 BB24 CC09 CC21 DD02 DD06 EE05 4F100 AA20B AH05H AJ06 AS00D AT00A BA03 BA04 BA07 BA10A BA10C EH46 EH462 EJ08 EJ082 GB41 JL06 JL06C JN01A JN06 JN18 JN18B YY00C YY00H 4G059 AA01 AC04 AC22 EA05 EB07 GA01 GA04 GA16 5G435 AA00 AA01 AA14 HH02 HH03 KK07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基体上に、少なくとも低屈折率層およ
び防汚層を順次積層した反射防止材料であって、該低屈
折率層はゾルゲル法により形成されるシリカ膜であり、
かつ、該防汚層は少なくともパーフルオロアルキルエー
テル化合物を含有することを特徴とする反射防止材料。
【請求項２】前記パーフルオロアルキルエーテル化合物
が、その末端にシリカと親和性の高い官能基及び／又は
化学結合可能な官能基を１つ以上有する化合物であるこ
とを特徴とする請求項１記載の反射防止材料。
【請求項３】透明基体と低屈折率層の間に、ハードコー
ト層が形成されていることを特徴とする請求項１または
２に記載の反射防止材料。
【請求項４】前記パーフルオロアルキルエーテル化合物
の分子量が５００から１００００であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の反射防止材料。
【請求項５】前記防汚層の乾燥塗布厚が０．１〜５０ｎ
ｍであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに
記載の反射防止材料。