JPH08313703A

JPH08313703A - 反射防止体およびその製造方法

Info

Publication number: JPH08313703A
Application number: JP7138834A
Authority: JP
Inventors: Koichi Tanaka; 興一田中; Shigeki Furuhashi; 繁樹古橋
Original assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】合成に伴う複雑な操作を必要とせず、基板上で
重合反応を行うことにより、反射防止効果を有する反射
防止体を提供する。【構成】基板上の少なくとも一面に、一分子中に少なく
とも１個のイソシアネート基を有するフッ素化合物と、
イソシアネート基と反応する官能基を有する化合物との
反応によって生成したフッ素化合物の皮膜が存在する反
射防止体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、外光、蛍光灯等による
基板表面での反射を防止するにあたり、薄膜の光干渉に
よる反射防止性を付与した反射防止体に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板上に反射防止層を形成する方法とし
ては、例えば、蒸着法、及びコート法等が挙げられる。
蒸着法は基板上にＭｇＦ₂またはＳｉＯ₂等の低屈折率
の物質を１層、または基板側より、ＴｉＯ₂またはＺｒ
Ｏ₂等の高屈折率の物質とＭｇＦ₂またはＳｉＯ₂等の
低屈折率の物質を複数層、真空蒸着により所定の膜厚で
形成した薄膜を積層することにより反射防止性を付与す
るものである。ここで所定の膜厚とは、薄膜の干渉によ
って反射防止効果を発現するのに必要な厚さであって、
例えば、１層で反射防止を行う場合、その厚さは膜内に
入射する光の波長の１／４となるようにすることが最も
好ましく、具体的には０．１μｍ程度となるようにする
ことが好ましい。しかしながら、蒸着法の場合はコスト
的に高くなることから、安価なコート法が要望されてい
る。また、コート法は金属アルコキサイドやフッ素ポリ
マー等を適当な溶剤に溶解または分散させ、所定の膜厚
になるよう基板上に蒸着法と同様、１層または複数層コ
ーティングすることにより反射防止性を付与するもので
ある。

【０００３】基板上に１層で反射防止層を形成する場
合、反射防止層の屈折率は低いほど好ましく、例えば、
基板の屈折率が１．５０〜１．７０の場合、反射防止層
の屈折率は１．４５〜１．２０が好ましく、さらに好ま
しくは１．３５〜１．２５が好ましい。そのような低屈
折率を有する薄膜を形成する化合物としては例えばＴＥ
ＦＬＯＮＡＦ（デュポン製、屈折率１．３０）、ＣＹ
ＴＯＰ（旭ガラス製、屈折率１．３５）、１７ＦＭ（三
菱レイヨン製、屈折率１．３４）等が挙げられる。これ
らのフッ素系ポリマーを用いて反射防止フィルムを得る
には、これらのフッ素系ポリマーを溶解できる溶剤に溶
解して溶液状とし、これをフィルム上に成膜時に所定の
膜厚になるよう塗布した後、溶剤を除去することにより
得ることができる。

【０００４】しかしながら、従来、上記のフッ素ポリマ
ーを用いる場合、まずフッ素ポリマーを合成するための
装置、さらに合成反応においては、試薬の添加、反応温
度、反応速度の制御、反応後の後処理、生成物の精製等
様々な工程が必要であり、非常なコストと労力を要す
る。さらに、基板上で反応を行うことにより反射防止性
のフッ素化合物層を形成することは、反射防止性の発現
に必要な屈折率、膜厚のフッ素化合物を得るように反応
を制御することが非常に困難であること、薄膜のため酸
素の影響を受け易く重合反応が抑制され、ポリマーが生
成しにくくなる等困難な面が多く、そのようにして得ら
れた反射防止体は知られていない。

【０００５】

【発明の解決しようとする課題】本発明は、従来困難と
されていた基板上での反応によりフッ素化合物の皮膜を
生成し、さらに、そのフッ素化合物の皮膜によって反射
防止効果を有する反射防止体を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記問題点について鋭意
検討を重ねた結果、基板上で一分子中に少なくとも１個
のイソシアネート基を有するフッ素化合物と、イソシア
ネート基と反応する官能基を有する化合物が穏和な条件
で反応してフッ素化合物の皮膜を形成し、さらに生成し
たフッ素化合物の皮膜が反射防止フィルムとして実用上
十分に機能する性質を有していることを新規に見いだ
し、本発明に至った。即ち本発明は、反射防止性に優
れ、生産性に優れた、（１）基板上の少なくとも一面
に、一分子中に少なくとも１個のイソシアネート基を有
するフッ素化合物と、イソシアネート基と反応する官能
基を有する化合物との反応によって生成したフッ素化合
物の皮膜が施されていることを特徴とする反射防止体、
（２）基板がフィルムである（１）の反射防止体、
（３）フィルムが光学フィルムである（２）の反射防止
体、（４）光学フィルムが偏光フィルム、位相差フィル
ム、光集光フィルムまたは光拡散フィルムである（３）
の反射防止体、（５）フィルムが表示体用カバーフィル
ムである（２）の反射防止体、（６）基板上の少なくと
も一面で、一分子中に少なくとも１個のイソシアネート
基を有するフッ素化合物と、イソシアネート基と反応す
る官能基を有する化合物とを反応させて、フッ素化合物
の皮膜を生成させることを特徴とする反射防止体の製造
方法、に関する。

【０００７】上記の反射防止層を形成するために用いら
れる一分子中に少なくとも１個のイソシアネート基を有
するフッ素化合物、およびそれと反応させる化合物は、
基板が劣化、変色等を起こさない反応条件で反応し、反
応後に生成するフッ素化合物が皮膜を形成し、反射防止
効果を発現するのに十分な屈折率を有していれば、いか
なるものであっても良い。一分子中に少なくとも１個の
イソシアネート基を有するフッ素化合物としては、平均
分子量が１００以上の高分子、好ましくは５００〜２０
０００程度の高分子がよく、例えば、４フッ化エチレン
と酸素を光化学反応により重合させたパーフルオロポリ
エーテルに２個の芳香族イソシアネート基を導入したＦ
ＯＭＢＬＩＮＺＤＩＳＯＣ（アウジモント製）、Ｆ
ＬＵＯＲＯＬＩＮＫＢ（フッ素含量５４％：アウジモ
ント製）等が挙げられる。

【０００８】一分子中に少なくとも１個のイソシアネー
ト基を有するフッ素化合物と重合反応させる化合物とし
ては、例えば、アミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシ
ル基等のイソシアネート基と反応する官能基を有する化
合物が好ましく、例えばメチルアミン、エチルアミン、
ジメチルアミン、ジエチルアミン、メチルエチルアミン
等のアルキルアミン、エチレンジアミン等のアルキレン
ジアミン、メチルアミノエチルアミン等のアルキルアミ
ノアルキルアミン、アニリン、エチルアニリン等の芳香
族アミン、水、メタノール、エタノール、エチレングリ
コール、ポリエチレングリコール等の脂肪族アルコール
類、フェノール、レゾルシノール等の芳香族アルコール
類、酢酸、プロピオン酸等の脂肪酸、乳酸、クエン酸等
のオキシ酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸、アミノ酸
等があげられる。さらに好ましくは上記イソシアネート
基を有するフッ素化合物との相溶性、生成したフッ素化
合物の屈折率を低下させるために、アミノ基、ヒドロキ
シル基、カルボキシル基等の官能基を有するフッ素化合
物が良い。そのような化合物としては、４フッ化エチレ
ンと酸素を光化学反応により重合させたパーフルオロポ
リエーテルに４個のヒドロキシル基を導入したＦＯＭＢ
ＬＩＮＺＴＥＴＲＡＯＬ（アウジモント製）、ＦＬ
ＵＯＲＯＬＩＮＫＴ（平均分子量２３００：フッ素含
量５８％：アウジモント製）、２個のヒドロキシル基を
導入したＦＯＭＢＬＩＮＺＤＯＬ（平均分子量２０
００：アウジモント製）、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫＤ
（平均分子量２０００：フッ素含量６２％：アウジモン
ト製）、ＦＬＵＯＲＯＬＩＮＫＥ（平均分子量２１０
０：アウジモント製）、２個のカルボキシル基を導入し
たＦＯＭＢＬＩＮＺＤＩＡＣ（平均分子量２００
０：アウジモント製）等が挙げられる。

【０００９】本発明において、基板表面に反射防止層を
形成するには、上記の化合物を単独、あるいは混合物の
状態で溶剤を用いて適当な濃度に希釈した後、基板上に
塗布し、その後溶剤を除去、さらに基板が劣化、変色等
を起こさない条件で加熱（例えば４０〜２００℃）、湿
熱処理（例えば３０〜１００℃、湿度３０〜９５％）を
行い、重合反応を完結させることにより得ることができ
る。また、イソシアネート化フッ素化合物もしくは官能
基を有する化合物の一方を塗布した後、他方を塗布して
反応させてもよい。両者の使用割合は、反応後にフッ素
化合物の皮膜が生成する割合であれば特に制限はなく、
例えばイソシアネート化フッ素化合物としてＦＯＭＢＬ
ＩＮＺＤＩＳＯＣ、官能基を有する化合物としてＦ
ＯＭＢＬＩＮＺＴＥＴＲＡＯＬを使用した場合、後
者１重量部に対して、前者を好ましくは１〜１００重量
部、より好ましくは２〜５０重量部、さらに好ましくは
３〜２０重量部とするのがよい。

【００１０】また、反応速度を速めるために触媒を添加
することも可能である。触媒としては、有機金属化合物
が好適に用いられ、より好ましくは、例えばジラウリン
酸ジ−ｎ−ブチル錫(IV)等の有機錫化合物が用いられ
る。その使用量は、皮膜が生成する割合であれば特に制
限はなく、例えばイソシアネート化フッ素化合物として
ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＩＳＯＣを８０重量部、官能基
を有する化合物としてＦＯＭＢＬＩＮＺＴＥＴＲＡ
ＯＬを２０重量部使用した場合、触媒としてジラウリン
酸ジ−ｎ−ブチル錫(IV)を好ましくは０．００１〜１０
重量部、より好ましくは０．００５〜１０重量部、さら
に好ましくは０．０１〜１重量部とするのがよい。

【００１１】本発明において、基板表面に上記化合物を
塗布する方法は特に制限はないが、例えば、ディップコ
ート法、グラビアコート法、リップコート法、スピンコ
ート法、ロールコート法、スプレーコート法等が挙げら
れる。しかしながら、生産性、及び十分な反射防止性を
発現させるために膜厚を０．１μｍ程度に制御する必要
がある等の面から、リップコート法あるいはディップコ
ート法が好ましい。

【００１２】本発明において、基板の反射防止機能を高
めるため、反応によって生成したフッ素化合物によって
形成された低屈折率層と基板との間に、高屈折率層を形
成することも可能である。高屈折率層としては、例え
ば、ＴｉＯ₂またはＺｒＯ₂等の金属酸化物を所定の膜
厚に蒸着法、あるいはコート法によって形成されたもの
等が挙げられる。また、反射防止層の密着性を高めるた
めに、プライマー処理したフィルム上に塗布することも
可能である。

【００１３】本発明において、基板としては反射防止を
必要とするものであれば特に制限なく、その材質として
は、例えばガラス板、金属板（箔）、プラスチック板、
プラスチックフィルム等があげられる。プラスチックと
しては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポ
リオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポ
リエステル樹脂、ポリスチレン、ポリウレタン、塩化ビ
ニル、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アク
リレート系樹脂等が挙げられる。また、表面にプリズム
加工やフレネルレンズ加工、あるいはエンボス加工等の
各種処理が施されたプラスチックフィルムなどにも使用
可能である。

【００１４】本発明において、基板の好適な例として
は、偏光フィルム、位相差フィルム、光集光フィルム、
光拡散フィルム等の光学フィルムや表示体用カバーフィ
ルムが挙げられる。

【００１５】偏光フィルムとしては、例えば、ポリビニ
ルアルコール等のフィルムを延伸処理した後、ヨウ素、
二色性染料で染色方法、あるいはヨウ素、二色性染料で
染色後延伸処理する方法等により、偏光素子を形成し、
さらにトリアセチルセルロース、アクリル樹脂、ポリカ
ーボネート樹脂等により保護層が形成されたものが挙げ
られる。また、偏光フィルムは、表面に微細な凸凹処理
（ノングレア処理）を施したものであってもよいし、シ
リコーン系、アクリル系などのハードコート層が形成さ
れたものでもよい。

【００１６】位相差フィルムとしては、例えば、ポリビ
ニルアルコールやポリカーボネート等のフィルムを延伸
処理したものが挙げられる。また、位相差フィルムは、
トリアセチルセルロース、アクリル樹脂、ポリカーボネ
ート樹脂等の保護層が形成されたものであってもよい。

【００１７】光集光フィルムとしては、例えば、透明な
プラスチックフィルムの表面に平行配列した複数のプリ
ズム部が形成されたものなどが挙げられる。

【００１８】光拡散フィルムとしては、例えば、透明な
プラスチックフィルムの表面にエンボス加工を施したも
の、フィルムの内部または表面近くにフィルム基材と屈
折率の異なる光拡散材を埋設したものなどが挙げられ
る。

【００１９】表示体用カバーフィルムとしては、例え
ば、透明なプラスチックフィルムの表面にシリコーン
系、アクリル系などのハードコート層が形成されたもの
等が挙げられる。

【００２０】また、本発明で使用するフィルムは上記の
偏光フィルム、位相差フィルム、光集光フィルム、光拡
散フィルムに限られず、導電性フィルム、フレネルレン
ズフィルム、レンチキュラーフィルム等であってもよ
い。

【００２１】本発明の反射防止体の用途として、液晶表
示装置の偏光フィルム、位相差フィルムまたは、光集光
フィルムとして用いた場合、光線透過率が向上し、輝度
を向上させることができるため、液晶表示装置の光源の
消費電力を低減することができる。また、様々な表示装
置の表面に該フィルムを貼り合わせた場合、外光による
反射を低減させ、表示を見やすくすることができる。但
し、これらの用途例示が本発明を限定するものでないこ
とは言うまでもない。

【００２２】

【実施例】次に本発明を実施例によりさらに具体的に説
明するが、これらの実施例が本発明を限定するものでな
いことは言うまでもない。

【００２３】コート液の調製例１ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＩＳＯＣ（アウジモント製）
０．４ｇ、ＦＯＭＢＬＩＮＺＴＥＴＲＡＯＬ（アウ
ジモント製）０．１ｇを１，４−ビス（トリフルオロメ
チル）ベンゼン２０ｇおよび、フロリナートＦＣ−７５
（住友３Ｍ製）６０ｇに溶解させた。この溶液に０．１
％のジラウリン酸ジ−ｎ−ブチル錫（VI）のトリフルオ
ロトルエン溶液０．５ｇを加えた溶液Ａを調製した。

【００２４】コート液の調製例２ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＩＳＯＣ（アウジモント製）
０．４ｇ、ＦＯＭＢＬＩＮＺＤＯＬ（アウジモント
製）０．２ｇを１，４−ビス（トリフルオロメチル）ベ
ンゼン２０ｇおよび、フロリナートＦＣ−７５（住友３
Ｍ製）６０ｇに溶解させた。この溶液に０．１％のジラ
ウリン酸ジ−ｎ−ブチル錫（VI）のトリフルオロトルエ
ン溶液０．６ｇを加えた溶液Ｂを調製した。

【００２５】実施例１アクリル系樹脂でハードコート層を形成した偏光フィル
ムに溶液Ａをディップコート法により塗布した後、１０
０℃で１時間加熱することによって該フィルムの表面に
反応生成物の薄膜を形成した。この薄膜の屈折率を測定
したところ、１．３４９であった。また、このフィルム
の５５０ｎｍにおける反射率および、可視光領域におけ
る光線透過率を測定した。結果を表１に示す。

【００２６】実施例２表面にノングレア処理を施した偏光フィルムに溶液Ａを
ディップコート法により塗布した後、１００℃で１時間
加熱することによって該フィルムの表面に反応生成物の
薄膜を形成した。このフィルムの５５０ｎｍにおける反
射率および、可視光領域における光線透過率を測定し
た。結果を表１に示す。

【００２７】実施例３ポリエチレンテレフタレート製透明フィルムに溶液Ａを
ディップコート法により塗布した後、１００℃で１時間
加熱することによって該フィルムの表面に反応生成物の
薄膜を形成した。このフィルムの５５０ｎｍにおける反
射率および、可視光領域における光線透過率を測定し
た。結果を表１に示す。

【００２８】実施例４アクリル系樹脂でハードコート層を形成した偏光フィル
ムに溶液Ｂをディップコート法により塗布した後、１０
０℃で１時間加熱することによって該フィルムの表面に
反応生成物の薄膜を形成した。この薄膜の屈折率を測定
したところ、１．３４９であった。また、このフィルム
の５５０ｎｍにおける反射率および、可視光領域におけ
る光線透過率を測定した。結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】表１実施例反射率（％）可視光線透過率（％）１コート前４．３４１．５コート後１．１４３．５２コート前４．２４３．５コート後１．１４５．５３コート前６．５８８．７コート後１．７９２．３４コート前４．３４１．７コート後１．１４３．４

【００３０】この表から、本発明の方法で反射防止コー
トが施されたフィルムは、未処理のものに比し、反射率
が低く、なおかつ可視光領域における光線透過率が高く
なっており、優れた反射防止フィルムが得られたことが
判る。

【００３１】

【発明の効果】本発明は、合成にともなう複雑な操作を
必要とせず、基板上で反応を行うことによって得られる
反射防止フィルムを提唱するものである。また、この反
射防止フィルムを用いて、光学物品の表面に簡便な方法
で反射防止性を付与することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上の少なくとも一面に、一分子中に少
なくとも１個のイソシアネート基を有するフッ素化合物
と、イソシアネート基と反応する官能基を有する化合物
との反応によって生成したフッ素化合物の皮膜が存在す
ることを特徴とする反射防止体。
【請求項２】基板がフィルムである請求項１の反射防止
体。
【請求項３】フィルムが光学フィルムである請求項２の
反射防止体。
【請求項４】光学フィルムが偏光フィルム、位相差フィ
ルム、光集光フィルムまたは光拡散フィルムである請求
項３の反射防止体。
【請求項５】フィルムが表示体用カバーフィルムである
請求項２の反射防止体。
【請求項６】基板上の少なくとも一面で、一分子中に少
なくとも１個のイソシアネート基を有するフッ素化合物
と、イソシアネート基と反応する官能基を有する化合物
とを反応させて、フッ素化合物の皮膜を生成させること
を特徴とする反射防止体の製造方法。