JPH10208673A - 防汚膜の形成方法及び表示素子用フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】耐汚染性、耐擦傷性、耐溶剤性等に優れた防汚
膜を短時間に形成することが出来る防汚膜の形成方法、
及びその防汚膜が形成された表示素子用フィルターを提
供する。 【解決手段】式（１）で示され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
膜形成用組成物を基材に成膜した後、成膜面に水分を供
給して上記アルコキシシラン化合物と基材との反応を促
進させる。また、この組成物を表示素子に塗布する。 Ｒ_f ｛ＣＯＲ₁ −Ｒ₂ −Ｓｉ（ＯＲ₃ ）₃ ｝_j
…（１） （但し、式中、Ｒ_f はパーフルオロポリエーテル基を示
し、Ｒ₁ は２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ はアルキレン
基を示し、Ｒ₃ はアルキル基を示し、ｊは１又は２であ
る。）

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（陰極線
管）のパネル面等の基材に耐汚染性、耐擦傷性、耐加工
性等に優れた防汚膜を形成することができる防汚膜の形
成方法、及び該防汚膜が形成された表示素子用フィルタ
ーに関する。

【０００２】

【従来の技術】透明材料を通して物を見る場合、反射光
が強く、反射像が明瞭であることは煩わしく、例えば眼
鏡用レンズではゴースト、フレアなどと呼ばれる反射像
を生じて目に不快感を与えたりする。またルッキングガ
ラスなどではガラス面上の反射した光のために内容物が
判然としない問題が生ずる。

【０００３】従来より反射防止のために屈折率が基材と
異なる物質を、真空蒸着法などにより基材上に被覆形成
させる方法が行なわれている。この場合、反射防止効果
を最も高いものとするためには基材を被覆する物質の厚
みの選択が重要であることが知られている。

【０００４】例えば、単層被膜においては、基材より低
屈折率の物質を光学的膜厚を対象とする光波長の１／４
ないしその奇数倍に選択することが極小の反射率すなわ
ち極大の透過率を与えることが知られている。

【０００５】ここで、光学的膜厚とは、被膜形成材料の
屈折率と該被膜の膜厚の積で与えられるものである。さ
らに複層の反射防止層の形成が可能であり、この場合の
膜厚の選択に関していくつかの提案がなされている（光
学技術コンタクト Vol.9No.8 p.17 (1971) ）。

【０００６】一方、特開昭５８−４６３０１号公報、特
開昭５９−４９５０１号公報、特開昭５９−５０４０１
号公報には、前記の光学的膜厚の条件を満足させる複層
からなる反射防止膜を液状組成物を用いて形成させる方
法について記載されている。

【０００７】近年になって軽量安全性、取り扱い易さな
どの長所を生かして、プラスチックフィルムを基材とし
た反射防止性を有する光学物品が考案され、反射防止フ
ィルターとしてＣＲＴのパネル面等に貼着する方法で実
用化されている。そして、その多くは表層膜に二酸化珪
素で代表される無機酸化物膜あるいは無機ハロゲン化物
膜の構成が採用されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】真空蒸着法やスパッタ
リング法などにより形成された反射防止膜は、被膜形成
材料が主として無機酸化物あるいは無機ハロゲン化物で
あり、反射防止膜は本質的には高い表面硬度を有する反
面、指紋、汗、あるいはヘアーリキッド、ヘアースプレ
ーなどの化粧料等による汚れが目立ちやすく、またこれ
らの付着した汚れが除去しにくいという欠点があった。
さらには表面のすべりが悪いために何らかの硬質の物と
接触した際にできる傷が太くなるなどの問題を有してい
る。また、水に対する濡れ性が大きいために雨滴、水の
飛沫が付着すると大きく拡がり、眼鏡レンズなどにおい
ては大面積にわたって物体がゆがんで見えるなどの問題
点があった。

【０００９】前記特開昭５８−４６３０１号公報、特開
昭５９−４９５０１号公報、特開昭５９−５０４０１号
公報に記載の反射防止膜においても、硬い表面硬度を付
与するためには、最表面膜中にシリカ微粒子などに代表
される無機物を３０重量％以上含ませることが必要であ
るが、このような膜組成から得られる反射防止膜は、表
面のすべりが悪く、布などの磨耗によって傷が付き易い
などの問題点を有している。

【００１０】これらの問題点を改良する目的で各種の表
面処理剤が提案され、市販されているが、いずれも水や
各種の溶剤によって溶解するものであって、一時的に機
能を付与するものであり、永続性がなく耐久性に乏しい
ものであった。また特開平３−２６６８０１号公報に
は、撥水性を付与するために、フッ素系樹脂層を形成さ
せる報告がある。しかしながら、これらのフッ素系樹脂
では確かに撥水性は増すが、摩擦あるいは磨耗に対して
満足する結果が得られないものであった。

【００１１】これに対して、本発明者らは、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
有する防汚膜形成用組成物を用いて形成した防汚膜は、
優れた撥水性を有すると共に、耐摩耗性にも優れ、耐汚
染性、耐擦傷性、耐溶剤性等に優れていることを見い出
した。

【００１２】しかしながら、この組成物は、被覆膜を形
成後、その撥水性や耐摩耗性を最大限に発揮するまで数
時間、場合によっては数日という長時間を要し、その間
では汚れや傷が入りやすく、また、他の物品と接触する
と、防汚膜の一部が転写し、防汚膜が剥離してしまうと
いう問題があった。

【００１３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、耐汚染性、耐擦傷性、耐溶剤性等に優れた防汚膜を
短時間に形成することができる防汚膜の形成方法、及び
その防汚膜が形成され、耐汚染性、耐擦傷性、耐溶剤性
等に優れた表面を有する表示素子用フィルターを提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
を解決するため鋭意検討した結果、以下に述べる本発明
に到達した。即ち本発明の防汚膜の形成方法は、下記の
構成からなる。

【００１５】下記一般式（１）で示されるパーフルオロ
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
する防汚膜形成用組成物を基材に成膜する工程と、 Ｒ_f ｛ＣＯＲ₁ −Ｒ₂ −Ｓｉ（ＯＲ₃ ）₃ ｝_j …（１） （但し、式中、Ｒ_f はパーフルオロポリエーテル基を示
し、Ｒ₁ は２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ はアルキレン
基を示し、Ｒ₃ はアルキル基を示し、ｊは１又は２であ
る。） 上記組成物を成膜後、成膜面に水分を供給して上記アル
コキシシラン化合物と基材との反応を促進させる反応促
進工程とを有することを特徴とする防汚膜の形成方法。

【００１６】また、本発明の表示素子用フィルターは、
下記の構成からなる。

【００１７】下記一般式（１）で示されるパーフルオロ
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
する防汚膜形成用組成物を基材に成膜し、 Ｒ_f ｛ＣＯＲ₁ −Ｒ₂ −Ｓｉ（ＯＲ₃ ）₃ ｝_j …（１） （但し、式中、Ｒ_f はパーフルオロポリエーテル基を示
し、Ｒ₁ は２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ はアルキレン
基を示し、Ｒ₃ はアルキル基を示し、ｊは１又は２であ
る。） 上記組成物を成膜後、成膜面に水分を供給して上記アル
コキシシラン化合物と基材との反応を促進させることに
より形成された防汚膜が表面に形成されてなることを特
徴とする表示素子用フィルター。

【００１８】上記式（１）で示される化合物は、フッ素
化合物を分子中に含むことにより、撥水性を有し、耐
水、耐汚染性が向上している。また、フッ素化合物がト
ライボロジー特性に優れたパーフルオロポリエーテル基
であるから、パーフルオロアルキル基よりも耐摩耗性や
摩擦特性が良好である。しかも、例えばＳｉＯ₂ 表面と
の相互作用を行うアルコキシシラノ基を分子中に含むの
で、例えば加熱することにより、基材と強固な結合を形
成し、それ故に従来不満足であった耐溶剤性などの問題
を克服できる。

【００１９】従って、上記式（１）で示されるパーフル
オロポリエーテル基を持つアルコキシシラン化合物を含
有する防汚膜形成用組成物は、基材表面に耐摩耗性、耐
汚染性、耐溶剤性等の特性を有する防汚膜を形成するこ
とができる。

【００２０】この場合、基材との反応を促進する触媒と
して酸又は塩基、リン酸エステル、及びβ−ジケトンか
ら選ばれる１種又は２種以上を防汚膜形成用組成物に添
加することにより、加熱温度を低くしても基材との強い
結合を形成できる。そのため、製造プロセス的に有利に
なると共に、基材の選定範囲が広がり、本発明の防汚膜
形成用組成物の適用範囲を広げることができる。

【００２１】このような防汚膜形成用組成物は、基材、
特に酸化珪素を主成分とする無機膜と上記（１）で示さ
れる化合物のアルコキシ基が反応して強固な結合を形成
するものであり、それ故、耐摩耗性、耐溶剤性等に優れ
るが、その反面基材との結合に時間がかかる問題があっ
た。本発明者らは、基材とアルコキシ基との反応が水を
利用した脱アルコール反応であるので、空気中の水分を
利用するのではなく、防汚膜形成用組成物を塗布した
後、塗布面に積極的に水分を供給することにより、シラ
ンカップリング剤の硬化反応を顕著に促進させ、これま
で実用に耐える皮膜形成に数時間乃至数日を要していた
ものが、１０分程度に短縮されることを見い出した。

【００２２】塗布面に水分を供給する方法としては、例
えば塗布面にスチームを吹き付けたり、水分を結露させ
る方法がある。

【００２３】このような防汚膜形成用組成物を用いて反
射防止膜の表面に防汚膜が形成された表示素子用フィル
ターは、耐溶剤性、耐汚染性、耐加工性、耐擦傷性等に
優れた表面を有する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て具体的に説明するが、本発明は下記の実施形態に限定
されるものではない。

【００２５】本発明の防汚膜形成用組成物は、上述した
ように、下記一般式（１）で示され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。

【００２６】 Ｒ_f ｛ＣＯＲ₁ −Ｒ₂ −Ｓｉ（ＯＲ₃ ）₃ ｝_p …（１） （但し、式中、Ｒ_f はパーフルオロポリエーテル基を示
し、Ｒ₁ は２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ はアルキレン
基を示し、Ｒ₃ はアルキル基を示し、ｐは１又は２であ
る。） かかるパーフルオロポリエーテル基を持つアルコキシシ
ラン化合物の分子量は、特に制限されないが、安定性、
取り扱い易さ等の点から数平均分子量で５００〜１万、
好ましくは５００〜２０００のものが適当である。

【００２７】上記式（１）中のＲ_f は一価又は二価のパ
ーフルオロポリエーテル基であり、パーフロオロポリエ
ーテル基としては、特に限定されるものではなく、各種
鎖長のパーフルオロポリエーテル基が含まれるが、好ま
しくはＣ₁ 〜Ｃ₃ 程度のパーフルオロアルキルオキ
シ基を繰返し単位とする一価又は二価のパーフルオロポ
リエーテルである。一価のパーフルオロポリエーテルと
しては、具体的には例えば、次に示すようなものがあ
る。

【００２８】

【化１】

【００２９】また、二価のパーフルオロポリエーテル基
としては、例えば次のようなものがある。

【００３０】

【化２】

【００３１】なお上記化学構造式中の、ｌ、ｍ、ｎ、
ｋ、ｐ及びｑはそれぞれ１以上の整数を示す。ここで、
上記化学構造式中のｐ、ｑの比率は、ｐ／ｑ＝０．２〜
２の範囲が好ましい。しかしながら、前記したようにパ
ーフルオロポリエーテルの分子構造はこれら例示したも
のに限定されるものではない。

【００３２】上記一般式（１）で示される化合物は、基
本的にパーフルオロポリエーテル基とアルコキシシラノ
基とを有すれば、上記した特性を有する防汚膜を形成す
ることができるため、パーフルオロポリエーテル基以外
の分子構造についての制限は本質的にはない。しかし、
実際にはある程度の合成のし易さ、つまり実現性の観点
からの範囲はある。以下、その観点から、各構造部分を
説明する。

【００３３】Ｒ₁ は、２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ と
パーフルオロポリエーテル基との結合基であり、特に制
限はないが、合成上、炭素以外のＯ、ＮＨ、Ｓ等の原子
あるいは原子団が好ましい。

【００３４】Ｒ₂ は炭化水素基であり、炭素数は２〜１
０の範囲が好ましい。Ｒ₂ としては、メチレン基、エチ
レン基、プロピレン基等のアルキレン基、フェニレン基
などを例示することができる。

【００３５】Ｒ₃ はアルコキシ基を構成するアルキル基
であり、通常は炭素数が３以下、つまりイソプロピル
基、プロピル基、エチル基、メチル基を例示することが
できるが、炭素数はこれ以上でもよい。

【００３６】本発明の防汚膜形成用組成物は、通常、上
記式（１）で示されるパーフルオロポリエーテル基を持
つアルコキシシラン化合物を、溶媒に希釈して用いる。
この溶媒としては、特に限定されないが、使用に当たっ
ては、組成物の安定性、二酸化珪素膜に対する濡れ性、
揮発性などを考慮して決めるべきである。具体的には、
メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロパノー
ル等のアルコール系溶剤やアセトン等のケトン系溶剤、
あるいはヘキサン等の炭化水素系溶剤などを例示するこ
とができ、これらの単独あるいは２種以上の混合物を溶
媒として用いることができる。

【００３７】この場合、防汚膜形成用組成物に、触媒と
して塩酸等の酸又はアンモニア等の塩基、あるいはリン
酸ジラウリルエステル等のリン酸エステルを添加するこ
とが好ましい。このような触媒を添加することにより、
基材との反応温度（乾燥温度）を低くすることができ
る。これらの触媒の添加量は、０．００１〜１ｍｍｏｌ
／Ｌ程度が好ましい。また、酸又は塩基を添加する場合
に、アセチルアセトンのようなβ−ジケトン類を添加す
るとその反応性が高まることから、防汚膜形成用組成物
にβ−ジケトン類を添加することが推奨される。このよ
うなカルボニル化合物の添加量は、０．１〜１００ｍｍ
ｏｌ／Ｌ程度とすることができる。

【００３８】そして、本発明の防汚膜形成用組成物は、
基材の表面に塗布し、例えば加熱することによって溶媒
を揮発させると共に、基材と結合を生じさせ、基材表面
に防汚膜を形成することができる。

【００３９】防汚膜を形成する対象となる基材として
は、特に制限されないが、少なくとも表面が無機材料で
構成されていることが好ましい。例えば、ＣＲＴ等のガ
ラスパネル、あるいはプラスチック基材表面に形成され
た例えば反射防止膜としての無機膜を有する反射防止フ
ィルター等に好適に適用することができる。反射防止フ
ィルターに用いる無機膜としては、透明性、屈折率、耐
熱性、反射防止性、反射光色、耐久性、表面硬度等を考
慮して選定され、特に限定されるものではないが、主と
してＳｉＯ₂ からなるものであることが望ましい。無機
膜が主として、ＳｉＯ₂ からなるものであると、より十
分な表面硬度が得られると共に、本発明の目的である耐
汚染性、耐擦傷性の向上、さらにはこれらの性能の耐久
性が顕著なものとして現れるためである。しかし、本発
明は、特に二酸化珪素（ＳｉＯ₂ ）に限定されるもので
はない。

【００４０】なお、本発明に係るパーフルオロポリエー
テル基を持つアルコキシシラン化合物の塗布にあたって
は、塗布されるべき基材の表面は清浄化されていること
が好ましく、清浄化に際しては、界面活性剤による汚れ
除去、さらには有機溶剤による脱脂、フッ素系ガスによ
る蒸気洗浄などが適用される。また密着性、耐久性の向
上を目的として各種の前処理を施すことも有効な手段で
あり、特に好ましく用いられる方法としては活性化ガス
処理、酸、アルカリなどによる薬品処理などが挙げられ
る。

【００４１】その塗布方法としては、通常のコーティン
グ作業で用いられる各種の方法が適用可能であるが、反
射防止効果の均一性、さらには反射干渉色のコントロー
ルという観点からスピン塗布、浸漬塗布、カーテンフロ
ー塗布などが好ましく用いられる。また作業性の点から
紙、布などの材料に液を含浸させて塗布流延させる方法
も好ましく使用される。更に、一般に利用されているロ
ールコーター、例えばエアドクターコーター、ブレード
コーター、ロッドコーター、リバースロールコーター、
トランスファーロールコーター、グラビヤコーター等の
コーティング装置を用いて防汚膜を成膜することができ
る。

【００４２】このようなパーフルオロポリエーテル基を
持つアルコキシシラン化合物により形成される防汚膜の
膜厚についても、特に限定されるものではないが、水に
対する静止接触角とのバランスおよび表面硬度との関係
から、０．５ｎｍ〜５０ｎｍ、さらに好ましくは１ｎｍ
〜２０ｎｍであることが望ましい。

【００４３】防汚膜形成用組成物を基材表面に塗布した
後、溶媒を揮発させると共に、上記式（１）で示される
化合物中のアルコキシシランと基材とを反応させて、強
固な結合を与えるために、塗膜を加熱処理することが好
ましい。この場合の加熱温度は、基材の耐熱性等を考慮
して選定されるが、ポリエチレンテレフタレートを基板
として用いた場合には３０〜７０℃の範囲が適当であ
る。

【００４４】そして、本発明においては、このような防
汚膜形成用組成物の塗膜を形成した後、基材との結合の
反応を促進するため、防汚膜に水分を供給する。水分の
供給方法は、例えば、水をスプレーで吹き付ける方法、
スチームを吹き付ける方法等直接水分を皮膜に塗布する
ように供給する方法がある。また、例えば５０℃程度の
温度の高湿の雰囲気の恒温室に雰囲気温度より低温の室
温の基材を置くことにより結露を生じさせ、水分を供給
する方法がある。

【００４５】あるいは、防汚膜形成用組成物の溶剤とし
て、例えばエチルアルコールのような蒸発が速く、蒸発
潜熱が大きい溶剤を用い、高湿度の雰囲気中で自然乾燥
させる方法がある。この方法は、塗膜の乾燥時の溶剤の
蒸発により、その気化熱によって防汚膜を周囲より低温
にして結露を生じさせるものである。従来、このような
結露を生じさせる乾燥は、塗膜に悪影響を及ぼすおそれ
があるため、採用されていないが、本発明では積極的に
用いることが好ましい。この場合の高湿雰囲気は、防汚
膜形成作業が高湿度の雰囲気であれば、そのまま結露が
生じる。また、防汚膜形成用組成物の溶剤の蒸発により
温度が低下した基材を、高湿度の部屋に入れて結露を生
じさせることができる。

【００４６】水分を防汚膜面に与える時間は数分でよ
く、その後は必要により水分を除去するため乾燥を行
う。この反応促進工程により、アルコキシ基と基材との
反応が進行し、塗膜形成後１０分程度で他の物品と接触
しても防汚膜がはげることはなくなる。

【００４７】本発明の防汚膜形成用組成物で形成された
防汚膜は、耐摩耗性、耐汚染性、耐溶剤性等の特性を有
するため、基材に対し、汚れ難く、汚れが目立たない、
更には汚れがとれやすい、表面の滑りが良好なため、傷
が付きにくい等の長所を有し、加えて摩耗に対しても耐
久性があると共に、溶剤に対する耐久性も良好な表面を
付与できる。

【００４８】また、従来の工程に加えて本発明では上記
水分供給による反応促進工程を有するので、防汚膜を形
成した基材は、すぐに搬送等ができ、ハンドリングが容
易になり、生産性が顕著に向上する。特に、フィルム状
のものに塗布した場合、ロール状態で長期間保管すると
きに転写が生じ難く、不良となることが少なくなる。

【００４９】次に、本発明の反射防止フィルターについ
て説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る表示素
子用フィルターにおける断面構造を示す。

【００５０】図１に示す実施態様における表示素子用フ
ィルター１０は、プラスチック製又はガラス製の透明基
材１の一表面上に反射防止膜２が設けられており、この
上部面に防汚膜３が形成されている。

【００５１】基材１としては、プラスチック製又はガラ
ス製のＣＲＴの表示面、液晶ディスプレー、プラズマデ
ィスプレー等の平面表示面、ＣＲＴ等の前面板等が例示
できるが、特に限定されるものではない。

【００５２】本実施形態に係るフィルター１０は、プラ
スチックフィルム基材１に反射防止膜２と防汚膜３が形
成された形態とすることができる。上記防汚膜の形成方
法は、塗布直後より耐汚れ性や耐摩耗性に優れた皮膜を
形成することができ、ロール状態で保存するときの転写
を防ぐことができる。

【００５３】フィルム状のフィルターは、たとえば図２
に示す陰極線管（ＣＲＴ）１００のパネル１０１の表面
に接着剤層を介して接着することができる。フィルター
１０の機材１をパネル１０１に接着する接着剤として
は、特に限定されず、各種の公知のものを用いることが
できるが、一般には紫外線硬化樹脂系接着剤が使用さ
れ、かつその硬化層の屈折率が上記パネルの屈折率と近
似する、例えばその差が０．８％以内となるものである
ことが好ましい。具体的には、例えば、分子量５５０以
上のビスフェノールＡ型エポキシ（メタ）アクリレート
１０重量％、ウレタン（メタ）アクリレート２０重量
％、水酸基含有モノ（メタ）アクリレート７０重量％、
光重合開始剤３％およびその他の添加剤数％程度を含有
する組成物などが用いられ得る。

【００５４】本発明において、図１に示すフィルター１
０のプラスチック基材１としては、有機高分子からなる
基材であればいかなるものを用いても良いが、透明性、
屈折率、分散などの光学特性、さらには耐衝撃性、耐熱
性、耐久性などの諸特性から見て、特に、ポリメチルメ
タアクリレート、メチルメタクリレートと他のアルキル
（メタ）アクリレート、スチレンなどといったビニルモ
ノマーとの共重合体などの（メタ）アクリル系樹脂；ポ
リカーボネート、ジエチレングリコールビスアリルカー
ボネート（ＣＲ−３９）などのポリカーボネート系樹
脂；（臭素化）ビスフェノールＡ型のジ（メタ）アクリ
レートの単独重合体ないし共重合体、（臭素化）ビスフ
ェノールＡのモノ（メタ）アクリレートのウレタン変性
モノマーの重合体および共重合体などといった熱硬化性
（メタ）アクリル系樹脂；ポリエステル、特にポリエチ
レンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートおよび
不飽和ポリエステル；アクリロニトリル−スチレン共重
合体、ポリ塩化ビニル、ポリウレタン、エポキシ樹脂な
どが好ましい。また耐熱性を考慮したアラミド系樹脂の
使用も可能である。この場合には加熱温度の上限が２０
０℃以上となり、その温度範囲が幅広くなることが予想
される。

【００５５】また上記のようなプラスチック基材表面は
ハードコートなどの被膜材料で被覆されたものであって
もよく、後述する無機物からなる反射防止膜の下層に存
在するこの被膜材料によって、付着性、硬度、耐薬品
性、耐久性、染色性などの諸物性を向上させることが可
能である。

【００５６】硬度向上のためには従来プラスチックの表
面高硬度化被膜として知られる各種の材料を適用したも
のを用いることができ、例えば特公昭５０−２８０９２
号公報、特公昭５０−２８４４６号公報、特公昭５１−
２４３６８号公報、特開昭５２−１１２６９８号公報、
特公昭５７−２７３５号公報に開示されるような技術を
適用可能である。さらには、（メタ）アクリル酸エステ
ルとペンタエリスリトールなどの架橋剤とを用いてなる
アクリル系架橋物や、オルガノポリシロキサン系などと
いったものであってもよい。これらは単独であるいは適
宜組合せて用いることができる。

【００５７】また、基材１は、プラスチックに限らず、
例えばガラスでもよい。ガラスとしては、珪酸、ホウ
酸、リン酸等を主成分として含む非結晶固体であれば良
く、例えばソーダガラス、鉛ガラス、硬質ガラス、石英
ガラス、液晶化ガラス等が挙げられる（例えば、化学便
覧基礎編、Ｐ．Ｔ−５３７、日本化学会編）。ＣＲＴと
してはストロンチウムやバリウムを含む珪酸ガラスが好
ましく用いられ、液晶表示素子装置では無アルカリガラ
スが好ましく用いられる。

【００５８】このような基材１上部に形成される反射防
止膜２は、単層または多層構造を有するものであって、
各種の組合せが可能である。特に多層構造とする場合に
は、その表層膜より下層を形成する物質の膜構成は要求
される性能、例えば耐熱性、反射防止性、反射光色、耐
久性、表面硬度などに応じて適宜実験等に基づき決定す
ることができる。

【００５９】これらの反射防止膜を形成する二酸化珪素
を含めた各種無機物の被膜化方法としては、真空蒸着、
イオンプレーティング、スパッタリングに代表される各
種のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition ）法がある。

【００６０】反射防止膜を得る上で、上記のＰＶＤ法に
適した無機物としては、ＳｉＯ₂以外に、例えば、Ａｌ
₂ Ｏ₃ 、ＺｒＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 、Ｔａ₂ Ｏ₅
、ＴａＨｆ₂ 、ＳｉＯ、ＴｉＯ、Ｔｉ₂ Ｏ₃ 、
ＨｆＯ₂ 、ＺｎＯ、Ｉｎ₂Ｏ₃ ／ＳｎＯ₂ 、Ｙ₂
Ｏ₃ 、Ｙｂ₂ Ｏ₃ 、Ｓｂ₂ Ｏ₃ 、ＭｇＯ、
ＣｅＯ₂ などの無機酸化物が例示できる。 なおこの
ようなＰＶＤ法によって形成される反射防止膜の最外表
層膜は、主として二酸化珪素から構成されるものである
ことが好ましい。二酸化珪素以外の場合には十分な表面
硬度が得られないばかりでなく、本発明の目的とする耐
汚染性、耐擦傷性の向上、さらにはこれらの性能の耐久
性が顕著に現れない虞れがあるためである。しかしなが
ら、本発明は、主として、このような反射防止膜の表面
を被覆する防汚膜の構成に係るものであるゆえ、特に反
射防止膜の最外表層膜の材質を限定するものではなく、
二酸化珪素以外のもので構成されていてもよい。

【００６１】また、この反射防止膜の最外表層膜の膜厚
は、反射防止効果以外の要求性能によってそれぞれ決定
されるべきものであるが、特に反射防止効果を最大限に
発揮させる目的には表層膜の光学的膜厚を対象とする光
波長の１／４ないしはその奇数倍に選択することが極小
の反射率すなわち極大の透過率を与えるという点から好
ましい。

【００６２】一方、前記表層膜の下層部の構成等につい
ては特に限定されない。すなわち、前記表層膜を直接基
材上に被膜形成させることも可能であるが、反射防止効
果をより顕著なものとするためには、基材上に表層膜よ
り屈折率の高い被膜を一層以上被覆することが有効であ
る。これらの複層の反射防止膜の膜厚および屈折率の選
択に関してもいくつかの提案がなされている（例えば、
光学技術コンタクト Vol.9 No.8 p.17 (1971) ）。

【００６３】また下層部に、カーボンスパッタ膜、カー
ボンＣＶＤ膜などの無機光透過膜を設けることも可能で
ある。

【００６４】本発明の表示素子用フィルターは、上記防
汚膜形成用組成物により、反射防止膜表面に防汚膜が形
成されているため、通常の反射防止膜より汚れ難く、汚
れが目立たない、さらには汚れがとれやすい、あるいは
表面の滑りが良好なために、傷が付きにくい等の長所を
有し、かつこれらの性能に加えて摩耗に関しても耐久性
があることから、ＣＲＴ用フィルターとして好適に使用
することができる。

【００６５】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。

【００６６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定される
ものではない。なお実施例中において「部」は重量部を
表すものである。

【００６７】実施例１ （１）反射防止膜の作製 基材として厚さ１００μｍの透明なポリエチレンテレフ
タレート（ＰＥＴ）フィルムを用いた。このＰＥＴフィ
ルムの片面に反射防止膜として真空蒸着法により、厚さ
１２０ｎｍのＩＴＯをプレ蒸着し、その上にＳｉＯ₂ を
７０ｎｍ蒸着して形成した。

【００６８】（２）防汚膜形成用組成物の調製 表１に示すパーフルオロポリエーテル基を持つアルコキ
シシラン化合物（分子量約１０００、表１中の化合物
１）４部を溶媒（希釈剤）としてＩＰＡ（２−プロパノ
ール）２００部に溶解し、更にアセチルアセトン１ｃｃ
と濃塩酸０．０１ｃｃ加えて均一な溶液としたのち、さ
らにメンブランフィルターで瀘過を行なって防汚膜形成
用組成物を得た。

【００６９】（３）防汚膜の形成 前記（１）で得た反射防止膜の表面に、前記（２）で得
た防汚膜形成用組成物を５ｃｍ／ｍｉｎの引上げ速度で
ディップコーティングし、塗布後、室温で１０秒ほど自
然乾燥させ、防汚膜を形成した。

【００７０】（４）防汚膜への水分の供給 防汚膜を形成した室温の基材を５０℃、９５％ＲＨの恒
温槽に入れて５分間放置して基材表面に水分を結露させ
た。

【００７１】（５）性能評価 恒温室から取り出した後、室温になるまで５分ほど待
ち、表面に水がないことを確認して、純水の接触角を測
定したところ、１１４°であった。

【００７２】また、耐溶剤性の試験（エタノール洗浄）
として、エタノールを含ませた布で２ｋｇの圧力で表面
を２０回拭いた後、純水の接触角を測定したところ、１
１４°で変わらなかった。

【００７３】塗布から２４時間経過後にもこれらのエタ
ノール洗浄前と洗浄後の純水の接触角を測定した。

【００７４】比較例１ 実施例１と同様の反射防止膜を有する基材表面に実施例
１の（２）で調製した防汚膜形成用組成物を５ｃｍ／ｍ
ｉｎの引き上げ速度でディップコーティングし、反射防
止性を有する光学物品を得た。その後、常温常湿で、つ
まり結露させずに同じ時間（１０分）放置後に水の接触
角を測定したところ、８６°であった。また、エタノー
ル洗浄後は被覆が剥がれたために、被覆前のレベル（５
６°）まで低下した。

【００７５】比較例１−１ 実施例１と同様の反射防止膜を有する基材表面に、実施
例１の（２）で調製した防汚膜形成用組成物を５ｃｍ／
ｍｉｎの引き上げ速度でディップコーティングし、反射
防止性を有する光学部品を得た。その後、常温（例えば
２５℃程度）高湿度（９５％ＲＨ）の恒温槽に入れ、５
分間放置した。この場合、結露は生じない。

【００７６】恒温槽から取り出した後、室内に５分間放
置し、純水との接触角を測定したところ、９２°であっ
た。このように、単に高湿雰囲気下に曝しただけで結露
を伴わない場合は、反応速度を促進する効果は見られる
が、顕著な効果は表れない。

【００７７】また、エタノール洗浄後は皮膜が剥がれた
ため、被覆前のレベル（５６°）まで低下した。

【００７８】実施例２ （１）反射防止膜の作製 実施例１と同じものを用いた。

【００７９】（２）防汚膜形成用組成物の調製 溶媒（希釈剤）としてＩＰＡの代わりにエタノールを使
用した以外は、実施例１と同様に防汚膜形成用組成物を
調製した。

【００８０】（３）防汚膜の形成及び水分の供給 ２８℃、６５％の雰囲気中で、前記（１）で得た反射防
止膜の表面に、前記（２）で得た防汚膜形成用組成物を
３０ｃｍ／ｍｉｎの速い引上げ速度でディップコーティ
ングし、塗布後、同じ雰囲気中で自然乾燥させたとこ
ろ、塗膜表面がエタノールの蒸発による気化熱により結
露した。結露部分はその後の乾燥工程で１０秒ほどで乾
燥させた。

【００８１】（４）性能評価 塗布から１０分後に乾燥を確認し、純水の接触角を測定
したところ、１１４°であった。

【００８２】また、耐溶剤性の試験として、エタノール
を含ませた布で表面を拭いた後、純水の接触角を測定し
たところ、１１４°で変わらなかった。

【００８３】比較例２ 実施例２において、防汚膜形成用組成物としてエタノー
ルの代わりに沸点の高いＩＰＡを用い、同じ基材を用い
てゆっくりとした引き上げ速度（５ｃｍ／ｍｉｎ）で引
き上げた以外は同様に防汚膜形成用組成物を調製し、塗
布した。この場合は、結露は生じなかった。同じ時間
（１０分後）に純水の接触角を測定したところ、９０°
であった。

【００８４】また、エタノール洗浄後は被覆が剥がれた
ため、純水の接触角は被覆前のレベル（５２°）まで低
下した。

【００８５】実施例３ 化合物（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）として、表１の化合物１の代わりに化
合物２を用いた以外は、全て実施例１と同様に防汚膜形
成用組成物を基材にコーティングして、恒温室で結露さ
せ、防汚膜を得た。結果を表２に示す。

【００８６】比較例３ 化合物（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）として、表１の化合物１の代わりに化
合物２を用いた以外は、全て比較例１と同様に防汚膜形
成用組成物を基材にコーティングして、防汚膜を得た。
結果を表２に示す。

【００８７】実施例４ （１）反射防止膜の作製 実施例１と同じものを用いた。

【００８８】（２）防汚膜形成用組成物の調製 表１に示すパーフルオロポリエーテル基を持つアルコキ
シシラン化合物（分子量約１０００、表１中の化合物
３）４部を溶媒（希釈剤）としてＩＰＡ（２−プロパノ
ール）２００部に溶解し、更にアセチルアセトン１ｃｃ
と濃塩酸０．０１ｃｃ加えて均一な溶液としたのち、さ
らにメンブランフィルターで瀘過を行なって防汚膜形成
用組成物を得た。

【００８９】（３）防汚膜の形成 前記（１）で得た反射防止膜の表面に、前記（２）で得
た防汚膜形成用組成物を５ｃｍ／ｍｉｎの引上げ速度で
ディップコーティングし、塗布後、室温で１０秒ほど自
然乾燥させ、防汚膜を形成した。

【００９０】（４）防汚膜への水分の供給 家庭用加湿器によってスチームを塗膜面に噴霧した後、
６０℃で５分間乾燥させ、反射防止性を有する光学部品
を得た。

【００９１】（５）性能評価 恒温室から取り出した後、室温になるまで５分ほど待
ち、表面に水がないことを確認して、純水の接触角を測
定したところ、１１４°であった。

【００９２】また、耐溶剤性の試験（エタノール洗浄）
として、エタノールを含ませた布で２ｋｇの圧力で表面
を２０回拭いた（エタノール洗浄）後、純水の接触角を
測定したところ、１１３°でほとんど変わらなかった。

【００９３】比較例４ 実施例４と同様に、反射防止膜の表面に同じ防汚膜形成
用組成物を５ｃｍ／ｍｉｎの引き上げ速度でディップコ
ーティングし、反射防止性を有する光学部品を得た。こ
の場合、結露は生じなかった。その後、常温、常湿で加
湿処理せずに同じ時間（１０分後）放置後に水の接触角
を測定したところ８６°であった。また、エタノール洗
浄後は被覆が剥がれたため、被覆前のレベル（５６°）
まで低下した。

【００９４】実施例５ 溶剤（希釈剤）としてＩＰＡの代わりにエタノールを使
用した以外は実施例４と同様に反射防止膜の表面に防汚
膜形成用組成物を５ｃｍ／ｍｉｎの引き上げ速度ディッ
プコーティングした。このコーティングで光学部品の温
度は、エタノールの揮発に伴う蒸発潜熱により室温より
低下した。

【００９５】この光学部品を水蒸気を充満させた部屋を
通過させて表面に結露を生じさせた後、６０℃で乾燥さ
せ、反射防止性を有する光学部品を得た。

【００９６】比較例５ 溶剤として沸点の高いＩＰＡを用い、２３℃、６５％Ｒ
Ｈ雰囲気中でゆっくりとした引き上げ速度（５ｃｍ／ｍ
ｉｎ）で引き上げたものを同じ時間（５分後）に接触角
を測定したところ、９０°であった。

【００９７】また、エタノール洗浄後は被覆が剥がれた
ため、被覆前のレベル（５２°）まで低下した。

【００９８】実施例６ 化合物（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）として、表１の化合物３の代わりに化
合物４を用いた以外は、全て実施例４と同様に防汚膜形
成用組成物を基材にコーティングし、加湿器でスチーム
を塗膜面に吹き付けて防汚膜を得た。結果を表２に示
す。

【００９９】比較例６ 加湿器でスチームを塗膜面に吹き付ける工程を省略して
硬化反応を促進しなかった以外は実施例６と同様に防汚
膜形成用組成物を基材にコーティングし、防汚膜を得
た。塗布１０分後と塗布２４時間後の純水接触角度を測
定した。結果を表２に示す。

【０１００】実施例７ 化合物（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）として、表１の化合物３の代わりに化
合物４を用いた以外は、全て実施例５と同様に防汚膜形
成用組成物を基材にコーティングし、水蒸気充満室を通
して結露させ、防汚膜を得た。結果を表２に示す。

【０１０１】比較例７ 溶剤としてメタノールの代わりにＩＰＡを用い、水蒸気
充満室を通さずに硬化反応を促進しなかった以外は実施
例７と同様に防汚膜形成用組成物を基材にコーティング
し、防汚膜を得た。塗布１０分後と塗布２４時間後の純
水接触角度を測定した。結果を表２に示す。

【０１０２】実施例８ 化合物（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）として、表１の化合物３の代わりに化
合物５を用いた以外は、全て実施例４と同様に防汚膜形
成用組成物を基材にコーティングし、加湿器でスチーム
を塗膜面に吹き付けて防汚膜を得た。結果を表２に示
す。

【０１０３】比較例８ 加湿器でスチームを塗膜面に吹き付ける工程を省略して
硬化反応を促進しなかった以外は実施例８と同様に防汚
膜形成用組成物を基材にコーティングし、防汚膜を得
た。塗布１０分後と塗布２４時間後の純水接触角度を測
定した。結果を表２に示す。

【０１０４】

【表１】

【０１０５】

【表２】

【０１０６】表２の結果より、塗膜形成直後の防汚膜に
水分を供給することにより、極めて短時間で塗膜が硬化
することが認められる。

【０１０７】

【発明の効果】パーフルオロポリエーテル基を持つアル
コキシシラン化合物を有する防汚膜形成用組成物を基材
表面に塗布した後、塗膜面に水分を供給し、塗膜の硬化
を速めることにより、次のような利点がある。

【０１０８】（１）被覆直後から指紋、手垢などによる
汚れがつき難く、また目立ちにくい。しかも、この効果
が永続的に持続する。

【０１０９】（２）他の物との接触、例えばフィルム状
の物へ皮膜を形成し、このフィルム状の物をロール状態
で長期間保管する場合などに、皮膜の転写や剥がれがな
く、機能が損なわれるおそれがない。

【０１１０】また、本発明の表示素子用フィルターは、
上記特性を有する防汚膜が形成されているので、手垢、
水垢等の汚染防止効果があり、かつ滑り性、耐磨耗性に
優れ、ＣＲＴ等の反射防止フィルターなどとして好適で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示素子用フィルターの一例を示す断
面図である。

【図２】陰極線管の斜視図である。

【符号の説明】

１…基材、２…反射防止膜、３…防汚膜、１０…表示素
子用フィルター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｊ 9/20 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ (72)発明者 伊藤 修 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】下記一般式（１）で示されるパーフルオロ
   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
   する防汚膜形成用組成物を基材に成膜する工程と、 Ｒ_f ｛ＣＯＲ₁ −Ｒ₂ −Ｓｉ（ＯＲ₃ ）₃ ｝_j …（１） （但し、式中、Ｒ_f はパーフルオロポリエーテル基を示
   し、Ｒ₁ は２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ はアルキレン
   基を示し、Ｒ₃ はアルキル基を示し、ｊは１又は２であ
   る。） 上記組成物を成膜後、成膜面に水分を供給して上記アル
   コキシシラン化合物と基材との反応を促進させる反応促
   進工程とを有することを特徴とする防汚膜の形成方法。
2. 【請求項２】酸又は塩基、リン酸エステル、及びβ−ジ
   ケトンから選ばれる１種又は２種以上を添加した防汚膜
   形成用組成物を用いる請求項１記載の防汚膜の形成方
   法。
3. 【請求項３】上記成膜面に結露を生じさせて水分を供給
   する請求項１記載の防汚膜の形成方法。
4. 【請求項４】高湿度の雰囲気中で成膜面の温度を雰囲気
   より下げることにより成膜面に結露を生じさせる請求項
   ３記載の防汚膜の形成方法。
5. 【請求項５】上記成膜面にスチームを吹き付けて水分を
   供給する請求項１記載の防汚膜の形成方法。
6. 【請求項６】上記基材の防汚膜を形成する面の最外層が
   酸化珪素を主成分とする無機膜である請求項１記載の防
   汚膜の形成方法。
7. 【請求項７】下記一般式（１）で示されるパーフルオロ
   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
   する防汚膜形成用組成物を基材に成膜し、 Ｒ_f ｛ＣＯＲ₁ −Ｒ₂ −Ｓｉ（ＯＲ₃ ）₃ ｝_j …（１） （但し、式中、Ｒ_f はパーフルオロポリエーテル基を示
   し、Ｒ₁ は２価の原子又は基を示し、Ｒ₂ はアルキレン
   基を示し、Ｒ₃ はアルキル基を示し、ｊは１又は２であ
   る。） 上記組成物を成膜後、成膜面に水分を供給して上記アル
   コキシシラン化合物と基材との反応を促進させることに
   より形成された防汚膜が表面に形成されてなることを特
   徴とする表示素子用フィルター。
8. 【請求項８】プラスチックフィルム基材面に最外層が酸
   化珪素を主成分とする無機膜が形成され、更に該最外層
   の上に防汚膜が形成されている請求項７記載の表示素子
   用フィルター。