JP2000000910A

JP2000000910A - 光学機能性膜及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000000910A
Application number: JP10167371A
Authority: JP
Inventors: Toshio Yoshihara; 俊夫吉原; Yurie Ota; 友里恵太田; Nobuko Takahashi; 伸子高橋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】ＳｉＯ₂ゲル層の基材フィルムへの密着性が
改良され、高機能且つ高品質な特性や生産性を維持し、
且つ実用に耐え得る機能性膜の提供。【解決手段】基材フィルム面に、直接又は他の層を介
して低屈折率層を形成してなり、該低屈折率層が、分子
量が１０，０００〜１００，０００であるＳｉＯ₂ゾル
をゲル化したＳｉＯ₂ゲル層であることを特徴とする光
学機能性膜及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線遮断効果、
熱線反射効果、反射防止効果等に優れた光学機能性膜及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、紫外線遮断効果、熱線反射効果、
反射防止効果等を有する光学機能性膜の形成方法は、一
般に気相法と溶液法の２つに大別されている。前者の気
相法による光学機能性膜の製造方法には、真空蒸着法、
スパッタリング法等の物理的方法と、ＣＶＤ法等の化学
的方法とがある。又、後者の溶液法には、スプレー法、
浸漬法及びスクリーン印刷法等がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】気相法による光学機能
性膜の製造方法は、高機能且つ高品質な薄膜を得ること
が可能であるという利点がある。しかし、高真空系での
精密な雰囲気の制御が必要であるいう問題があった。
又、特殊な加熱又はイオン発生加速装置を必要とし、製
造装置が複雑で大型化するために、必然的に製造コスト
が高くなるという問題があった。又、薄膜の大面積化或
いは複雑な形状の薄膜を製造することは困難であるとい
う問題があった。

【０００４】一方、塗布法による光学機能性膜の製造方
法のうち、スプレー法によるものは、塗布する塗液の利
用効率が悪かったり、成膜条件の制御が困難である等の
問題があった。又、同じく塗布法による光学機能性膜の
製造方法のうち、浸漬法及びスクリーン印刷法等は、ス
プレー法に比較して成膜原料の利用効率が良く、大量生
産や設備コスト面での有利さがある。しかし、これら塗
布法により得られる光学機能性膜は、気相法により得ら
れる膜に比較して、機能及び品質が劣るという問題点が
あった。

【０００５】近年、塗布法によって優れた品質の薄膜を
得る方法として、無機又は有機超微粒子を酸性又はアル
カリ水溶液中に分散した分散液を基板上に塗布し、焼成
するという方法が提案されている。この製造方法による
と大量生産や設備コスト面では有利であるという利点が
ある。しかし、製造工程中に高温での焼成過程を必要と
するため、プラスチック基材フィルムには成膜が不可能
であるという難点があった。又、基板と塗布膜との収縮
度の違い等により薄膜の均一性が十分でなく、気相法に
より得られる薄膜に比較した場合に、依然として性能が
劣るという問題点もあった。又、熱処理に長時間、例え
ば、数十分間以上を要し、生産性に劣るという欠点を有
していた。

【０００６】このような問題点に対し、本発明者らは既
に、一般式Ｒ_mＳｉ(ＯＲ’)_n（但し、式中のＲは炭素数
１〜１０のアルキル基、ビニル基、（メタ）アクリロイ
ル基、エポキシ基、アミド基、スルホニル基、水酸基、
カルボキシル基又はこれらの基を含有する基等の反応性
基、Ｒ’は炭素数１〜１０のアルキル基を表わし、ｍは
０〜３、ｎは１〜４の整数を表わし、ｍ＋ｎは４の整数
である。）で表される珪素アルコキシドを加水分解して
調製したＳｉＯ₂ゾルを、基材フィルム上に直接又は他
の層を介して塗布し、形成された塗布層を基材フィルム
にダメージを与えない程度の加熱或いは活性エネルギー
線を照射してＳｉＯ₂ゲル層とすることで、基材フィル
ムにダメージを与えずに所望の高品質な機能性薄膜を効
率よく生産する手法を提案した。しかし、通常の手法で
得られるＳｉＯ₂ゾルは、ゲル膜とした際の基材フィル
ムへの密着性が弱いため、基材フィルムから簡単に剥が
れてしまうという実用上の問題点がある。

【０００７】以上の状況に鑑み、本発明者らは鋭意検討
した結果、ＳｉＯ₂ゲル層の基材フィルムへの密着性
は、高分子量のＳｉＯ₂ゾルをゲル化したＳｉＯ₂ゲルを
使用することで改善されることが明らかとなり、高機能
且つ高品質な特性や生産性を維持し、且つ実用に耐え得
る光学機能性膜及びその製造方法を開発し本発明に到達
した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基材フ
ィルム面に、直接又は他の層を介して低屈折率層を形成
してなり、該低屈折率層が、分子量が１０，０００〜１
００，０００であるＳｉＯ₂ゾルをゲル化したＳｉＯ₂ゲ
ル層であることを特徴とする光学機能性膜及びその製造
方法である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下好ましい実施の形態を挙げて
本発明を更に詳しく説明する。本発明の光学機能性膜
は、基材フィルムに種々の光学機能特性を付与したもの
である。具体的には、例えば、本発明の光学機能膜はワ
ープロ、コンピューター、テレビ等の各種ディスプレ
イ、液晶表示素子に用いる偏光板の表面、サングラスレ
ンズ、度付メガネレンズ、カメラ用ファインダーレンズ
等の光学レンズ、各種計器のカバー、自動車、電車等の
窓ガラス等に必要な機能、例えば、反射防止機能等を付
与する目的に有用である。

【００１０】本発明の光学機能性膜の構成を図面を参照
して説明すると、図１は、基材フィルム１の表面に低屈
折率層２を形成した実施形態の断面を図解的に説明する
図であり、図２は上記低屈折率層２をハードコート層３
を介して基材フィルム１に形成した実施形態の断面を図
解的に説明する図である。図２においては、低屈折率層
２はハードコート層３を介して形成されているが、その
他必要に応じて基材フィルム１と低屈折率層２との間に
は、例えば、ハードコート層３に加えて、又は代えて透
明導電性層、接着層、プライマー層等の他の層を介在さ
せることも可能である。

【００１１】本発明の光学機能性膜を構成する基材フィ
ルムとして好ましく使用できるフィルムとしては、例え
ば、アセテートブチレートセルロースフィルム、ポリエ
ーテルサルホンフィルム、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、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
トリルフィルム等の透明樹脂フィルムが挙げられる。中
でも、特に一軸延伸ポリエステルフィルムが透明性に優
れ、光学的に異方性がない点で好適に用いられる。基材
フィルムの厚みは特に限定されないが、通常は８〜１，
０００μｍ程度のものが好適に用いられる。

【００１２】本発明の光学機能性膜の低屈折率層を形成
するＳｉＯ₂ゲル層は、分子量が１０，０００〜１０
０，０００、好ましくは分子量が２０，０００〜５０，
０００であるＳｉＯ₂ゾルをゲル化したＳｉＯ₂ゲルから
なる。ＳｉＯ₂ゾルの分子量がこの範囲より小さいと、
ＳｉＯ₂ゲル層を形成させた場合に基材フィルムに対す
る密着性が悪く、製品である光学機能性膜が実用に耐え
ることができない。又、この範囲より大きい分子量のも
のは不溶性のゲルが多量に生成するため、溶媒への溶解
性が著しく低下する等の点で好ましくない。以上の如き
高分子量ＳｉＯ₂ゾルを得る方法は特に限定されない
が、以下のように珪素アルコキシドを加水分解して調製
することが最も好ましい。

【００１３】上記高分子量ＳｉＯ₂ゾルの原料として好
ましく使用される珪素アルコキシドは、一般式Ｒ_mＳｉ
(ＯＲ’)_nで表される。但し、式中のＲは炭素数１〜１
０のアルキル基、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、
エポキシ基、アミド基、スルホニル基、水酸基、カルボ
キシル基又はこれらの基を含有する基等の反応性基を表
わし、Ｒ’は炭素数１〜１０のアルキル基を表わし、ｍ
は０〜３、ｎは１〜４の整数を表わし、ｍ＋ｎは４であ
る。

【００１４】これに該当する化合物としては具体的に
は、例えば、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ｓ
ｅｃ−ブトキシシラン、テトラｔｅｒｔ−ブトキシシラ
ン等のテトラアルコキシシラン類；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−ブトシシ
ラン、テトラペンタ−ｔｅｒｔ−ブトシシラン、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
ルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ヘキシルトリメトキシシラン等のアルキルアルコキ
シシラン類；ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメ
トキシシラン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチル
ジブトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メ
タクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、３−（−２−アミ
ノエチルアミノプロピル）トリメトキシシラン等が挙げ
られる。

【００１５】上記珪素アルコキシドを加水分解すれば、
ＳｉＯ₂ゾルを得ることができる。加水分解は、上記珪
素アルコキシドを適当な溶媒中に溶解させて行えばよ
い。使用できる溶媒としては、例えば、アセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン；
メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等の
アルコール；酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル、四
塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化
炭化水素；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素；或
いはこれらの混合物が挙げられる。

【００１６】前記の珪素アルコキシドは、上記溶媒中
に、該珪素アルコキシドが１００％加水分解及び縮合し
たと仮定して生じるＳｉＯ₂換算で、好ましくは０．１
重量％以上、より好ましくは０．１〜１０重量％になる
ように溶解させる。これは、珪素アルコキシドの溶媒中
のＳｉＯ₂換算濃度があまりもに小さいと、最終的に形
成される光学機能性膜の特性が充分に発揮できない場合
があり、一方、同濃度があまりにも大きいと透明均質な
膜の形成が困難となる場合があるからである。又、前記
の珪素アルコキシドを溶解させた上記溶媒中には、Ｓｉ
Ｏ₂ゾルを調製するのに障害とならない範囲内であるな
らば、有機物や無機物バインダーを添加することも可能
である。

【００１７】前記珪素アルコキシドの加水分解は、上記
のように該珪素アルコキシドを溶解させた溶媒に、加水
分解に必要な量又はそれ以上の水を加え、好ましくは１
５〜３５℃、より好ましくは２２〜２８℃の温度で、好
ましくは５〜３０時間、より好ましくは１２〜１６時間
攪拌を行えばよい。上記加水分解においては触媒を用い
ることが好ましい。好ましく使用できる触媒としては、
例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸又は酢酸等の酸が挙
げられる。これらの酸は、好ましくは約０．００１〜２
０．０Ｎ、より好ましくは０．００５〜５．０Ｎ程度の
水溶液として、上記珪素アルコキシドを溶解させた溶液
に加えればよい。尚、この加えた水溶液中の水分は加水
分解用の水分とすることができる。

【００１８】このようにして得られたＳｉＯ₂ゾルの分
子量は、通常６，０００〜９０，０００程度であるが、
例えば、Technical report of IEICE.OME ９７−４，１
９（１９９７）に記載されている方法を用いてその反応
を制御することで、分子量１０，０００以上の高分子量
体として得ることができる。即ち、一般式Ｒ_mＳｉ(Ｏ
Ｒ’)_nで表される珪素アルコキシドを所定流量のＮ₂を
流しながら、酸触媒により加水分解及び重縮合を行なう
際に、加水分解に用いる水の量及び加水分解により生成
するアルコールの除去量を適時調節することで酸加水分
解分が高分子量化する。以上の如くして得られたＳｉＯ
₂ゾルは、無色透明な液体であり、ポットライフが約１
ヶ月の安定な溶液である。従って、基材フィルムに対し
て漏れ性が良く、塗布適性に優れているために、本発明
の光学機能性膜のＳｉＯ₂ゲル層を形成させるのに最も
好ましく使用することができる。

【００１９】又、上記ＳｉＯ₂ゾルには、各種の添加剤
を添加することができる。最も好ましい添加剤として
は、成膜を促進する硬化剤が挙げられる。このような硬
化剤としては、例えば、酢酸ナトリウム、酢酸リチウム
等の有機酸金属塩の酢酸、ギ酸等の有機酸溶液等が挙げ
られる。該有機酸溶液の濃度は約０．０１〜０．１重量
％程度であることが好ましい。又、上記ＳｉＯ₂ゾルに
対する添加量は、ゾル中に存在するＳｉＯ₂１００重量
部に対して上記有機酸塩として約０．１〜１重量部程度
が好ましい。

【００２０】更に、最終的に得られる本発明の光学機能
性膜を、例えば、反射防止膜、熱線反射膜、散乱膜等に
使用する場合には、上記ＳｉＯ₂ゲル層で形成される低
屈折率層の屈折率を１．３８〜１．４６程度に調整する
ことが好ましい。具体的には、層の屈折率を下げるため
にはフッ素系有機珪素化合物等を、層の屈折率を高める
ためには有機珪素化合物等を添加すればよい。添加でき
る化合物としては、例えば、テトラエトキシシラン、テ
トラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラ
ブトキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン、コロ
コート４０（コルコート社製）、ＭＳ５１（三菱化学
製）、スノーテックス（日産化学製）等の有機珪素化合
物；ザフロンＦＣ−１１０、２２０、２５０（東亜合成
化学製）、セクラルコートＡ−４０２Ｂ（セントラル硝
子製）、ヘプタデカフルオロデシルトリメトキシシラ
ン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、ト
リフルオロプロピルトリメトキシシラン等のフッ素系有
機珪素化合物；硼酸トリエチル、硼酸トリメチル、硼酸
トリプロピル、硼酸トリブチル等の硼素系化合物等が挙
げられる。

【００２１】これらの添加剤は、ＳｉＯ₂ゾルの調製時
に加えてもよいし、ＳｉＯ₂ゾルの調製後に加えてもよ
い。これらの添加剤を用いれば、珪素アルコキシドの加
水分解時、又はその後に添加剤がシラノール基と反応し
て更に均一で透明なＳｉＯ₂ゾル溶液が得られ、且つ形
成されるＳｉＯ₂ゲル層の屈折率をある程度の範囲に調
整することができる。

【００２２】本発明の光学機能性膜の低屈折率層は、前
記基材フィルムに直接又は他の層を介して前記ＳｉＯ₂
ゾルを塗布法を用いて塗布し、その後、塗布物を加熱或
いは活性エネルギー線照射処理等によりＳｉＯ₂ゲル層
として形成することが好ましい。前記ＳｉＯ₂ゾルの基
材フィルムへの塗布方法としては、例えば、スピンコー
ト法、ディップ法、スプレー法、ロールコーター法、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の方法が挙げられる。

【００２３】基材フィルムに塗布されたＳｉＯ₂ゾルの
ゲル化方法としては、例えば、加熱や、活性エネルギー
線照射処理等の方法が挙げられる。加熱によるゲル化
は、基材フィルムに与えるダメージを考慮しなければな
らないため、好ましくは１５０℃以下、より好ましくは
１２０℃以下で行う。

【００２４】又、ＳｉＯ₂ゾルのゲル化方法として活性
エネルギー線照射処理を利用する場合、活性エネルギー
線としては、例えば、電子線又は紫外線等が挙げられ、
特に電子線によりゲル化を行うことが好ましい。電子線
によりゲル化を行う場合には、例えば、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
子線加速機から放出される、５０〜１，０００ＫｅＶ、
好ましくは１００〜３００ＫｅＶ程度のエネルギーを有
する電子線を使用する。

【００２５】一方、紫外線によりゲル化を行う場合に
は、例えば、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
プ等の光源から発する紫外線等を利用することが好まし
い。電子線又は紫外線等の活性エネルギー線の総照射量
は、活性エネルギー線が電子線である場合には好ましく
は２Ｍｒａｄ以上、より好ましくは２〜５０Ｍｒａｄの
範囲が適当である。

【００２６】ＳｉＯ₂ゾルに対する電子線照射は、空気
を酸素で置換しながら、又は十分な酸素雰囲気中で行う
ことが好ましく、酸素雰囲気中で行うことによりＳｉＯ
₂の生成、重合及び縮合等が促進され、より均質且つ高
品質のＳｉＯ₂ゲル層を形成することができる。このよ
うに形成されるＳｉＯ₂ゾル層の厚みは０．００１〜１
０μｍであり、好ましくは０．０１〜１．０μｍであ
る。

【００２７】本発明では、上記低屈折率層を他の層を介
して基材フィルム上に形成することもできる。上記他の
層としては前記のように種々の層が可能であるが、以下
図２に示すように他の層がハードコート層３である場合
を代表例として説明する。尚、本発明において、「ハー
ドコート層」とは、ＪＩＳ−Ｋ５４００で示される鉛筆
硬度試験でＨ以上の硬度を示すものをいう。

【００２８】ハードコート層は好ましくは反応硬化性樹
脂を使用して形成する。該硬化性樹脂は、基材フィルム
との接着がよく、耐擦傷性、硬度、耐光性、耐湿性があ
り、又、ハードコート層上に形成する低屈折率層との接
着性が良好なものであれば特に制限されない。かかる反
応硬化性樹脂としては、例えば、アルキッド樹脂、多価
アルコール等の多官能化合物の（メタ）アクリレート
（以下本明細書では、アクリレートとメタアクリレート
との両者を（メタ）アクリレートと記載する。）等のオ
リゴマー又はプレポリマー及び反応性の希釈剤を比較的
多量に含むもの等の電離放射線硬化型樹脂（その前駆体
も含む）等が挙げられる。

【００２９】尚、上記反応性希釈剤としては、エチル
（メタ）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、ビニルトルエン、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、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）アクリレート等が挙げられる。

【００３０】更に、上記の電離放射線硬化型樹脂を紫外
線硬化型樹脂として使用する場合には、これらの中に光
重合開始剤として、例えば、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、チオキサントン類や、光増感剤と
して、例えば、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、
トリ−ｎ−ブチルホスフィン等を混合して使用する。

【００３１】上記の電離放射線硬化型樹脂には、反応性
有機珪素化合物を併用することもできる。反応性有機珪
素化合物は、電離放射線硬化型樹脂と反応性有機珪素化
合物の合計に対して１０〜１００重量％の範囲で使用さ
れる。特に電離放射線硬化性有機珪素化合物を使用する
場合には、これだけを樹脂成分としてハードコート層を
形成することが可能である。このような電離放射線硬化
性珪素化合物としては、電離放射線によって反応架橋す
る複数の基、例えば、重合性二重結合基を有する分子量
５，０００以下の有機珪素化合物が挙げられる。このよ
うな反応性有機珪素化合物は、片末端ビニル官能性ポリ
シラン、両末端ビニル官能性ポリシラン、片末端ビニル
官能ポリシロキサン、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挙げら
れる。

【００３２】又、ハードコート層の屈折率を前記低屈折
率層の屈折率よりも高い屈折率とすることによって、本
発明の光学機能性膜の低反射性を更に向上させることが
できる。通常のハードコート層の屈折率は１．４８〜
１．５２程度であるが、本発明におけるハードコート層
の好ましい屈折率は１．５５〜２．５０程度である。

【００３３】ハードコート層を高屈折率とするために、
該層形成樹脂成分中に高屈折率の金属や金属酸化物の超
微粒子を添加することができる。本発明で使用する高屈
折率を有する該超微粒子としては、その粒径が１〜５０
ｎｍで、屈折率が１．６０〜２．７０程度のものが好ま
しく、具体的には、例えば、ＺｎＯ（屈折率１．９
０）、ＴｉＯ₂（屈折率２．３〜２．７）、ＣｅＯ₂（屈
折率１．９５）、Ｓｂ₂Ｏ₅（屈折率１．７１）、ＳｎＯ
₂、ＩＴＯ（屈折率１．９５）、Ｙ₂Ｏ₃（屈折率１．８
７）、Ｌａ₂Ｏ₃（屈折率１．９５）、ＺｒＯ₂（屈折率
２．０５）、Ａｌ₂Ｏ₃（屈折率１．６３）等の微粉末が
挙げられる。

【００３４】以上の成分からなる反応硬化性樹脂組成物
を用いてハードコート層を形成するには、以上の成分を
適当な溶剤に溶解又は分散させて塗工液とし、この塗工
液を前記基材フィルム上に直接塗布して硬化させるか、
或いは離型フィルムに塗布して硬化させた後、適当な接
着剤を用いて基材フィルム上に転写させて形成すること
もできる。転写法を用いる場合には、ハードコート層上
に前記の低屈折率層を形成してから転写することもでき
る。このようにして形成されるハードコート層の厚み
は、通常１〜５０μｍ程度であり、好ましくは３〜２０
μｍ程度である。

【００３５】上記他の層の形成方法は、上記のように透
明基材フィルム上に、所望の塗工液を直接又は間接的に
塗布して形成してもよく、又、透明基材フィルム上にハ
ードコート層を転写により形成する場合には、予め離型
フィルム上に形成したハードコート層上に他の層（接着
層等）となる塗工液を塗布し、その後、各層が積層され
た離型フィルムと透明基材フィルムとを、離型フィルム
の積層面を内側にしてラミネートし、次いで離型フィル
ムを剥離することにより、透明基材フィルムに上記各層
を転写してもよい。

【００３６】以上のように、本発明の光学機能性膜は、
単層の反射防止膜として、又は多層の反射防止膜として
使用することができる。又、本発明の光学機能性膜の製
造方法においては、用いる塗布材料の選択により所望の
機能を持つその他の光学機能性膜を得ることができる。

【００３７】

【実施例】以下に、本発明を実施例及び比較例を挙げて
更に具体的に説明する。実施例１（２層型反射防止膜）低屈折率層形成用ＳｉＯ₂ゾルの調製攪拌機、窒素導入管及び排出管を装備した四つ口フラス
コに、メチルトリメトキシシラン（ＭＥＴＯＳ）２２．
７ｇ（０．１７モル）とメタノール１４ｍｌを加えて混
合し、且つ０℃に冷却した。これに水と塩酸を各々重量
比で水／ＭＥＴＯＳ＝１．３０、塩酸／ＭＥＴＯＳ＝
０．１０５となるように添加して室温で１０分間攪拌し
た。

【００３８】次いで、乾燥窒素を導入しながら７０℃、
３時間、１５０ｒｐｍの速度で攪拌した後、減圧下で溶
媒を留去することにより高粘性の重合物を得た。この高
粘性の重合物の分子量をＧＰＣを用いて測定したとこ
ろ、ポリスチレン標準試料に対し重量平均分子量で４
２，０００であった。この高分子量体がＣＨ₃ＳｉＯ_1.5
に加水分解及び縮合したと仮定したときの固形分濃度が
１．５重量％となるように、ＭＥＴＯＳの高分子量体を
メチルエチルケトンに溶解し、高分子量ＳｉＯ₂ゾル溶
液を得た。

【００３９】高屈折率ハードコート層の形成基材フィルムとして、厚さ１００μｍのＰＥＴフィルム
（Ａ−４３５０：商品名、東洋紡製）を用意した。一
方、屈折率１．９のＺｒＯ₂超微粒子（Ｎｏ．１２７５
Ａ：商品名、住友大阪セメント製）と電離放射線硬化型
樹脂（Ｘ−１２−２４００−６：商品名、信越化学工業
製）を重量比で２：１に混合した。得られたこの樹脂組
成物を、上記ＰＥＴフィルム上に、膜厚７μｍ／ｄｒｙ
となるようにグラビアリバースコートにより塗布し、溶
媒を乾燥除去した。その後、電子線を１７５ｋｖで５Ｍ
ｒａｄ照射して塗膜を硬化し、高屈折率ハードコート層
（屈折率＝１．７５）を形成した。

【００４０】低屈折率層の作製で得られた高屈折率ハードコート層上に、更にのＳ
ｉＯ₂ゾルを０．１μｍ／ｄｒｙとなるように塗布し
た。ゲル化の条件は以下の２通りの手法を用いた。即
ち、（１）１２０℃で１時間の熱処理を行った場合と、
（２）電子線照射装置を用いて１８０ｋｖ、２０ｍＡで
１回の照射量を２０Ｍｒａｄとして２０回照射を行った
場合の両者で本発明の光学機能性膜（反射防止性フィル
ム）を得た。何れの場合においても形成された低屈折率
層の屈折率は１．４２〜１．４６であった。

【００４１】実施例２〜５上記実施例１におけるＭＥＴＯＳに代えて、それぞれ、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシランを使用
し、以下実施例１と同様にして加熱及び電子線照射によ
るそれぞれの光学機能性膜を得た。

【００４２】実施例６実施例１において低屈折率層を直接基材フィルム上に形
成した以外は実施例１と同様にして本発明の光学機能性
膜（反射防止性フィルム）を得た。何れの場合において
も形成された低屈折率層の屈折率は実施例１と同様であ
った。

【００４３】反射防止膜の特性評価上記実施例１〜６により得られた合計１２種類の本発明
の光学機能性膜の光学特性は、いずれも全光線透過率が
９４．０％、ヘイズ値０．５、可視光線の波長領域での
最低反射率は１．２であり、反射防止性能が優れてい
た。又、ハードコート層又は基材フィルムに対するＳｉ
Ｏ₂ゲル層のテープ剥離試験による密着性評価は、どち
らも１００％でありハードコート層又は基材フィルムへ
の密着性も良好であった。

【００４４】比較例１実施例１のと同様の材料を用い、窒素の導入を行わな
かった以外は、同一の反応条件にてＳｉＯ₂ゾルを得
た。得られたＳｉＯ₂ゾルの分子量は６，０００であっ
た。このＳｉＯ₂ゾルを実施例１ので作製した高屈折
率ハードコート層上に０．１μｍ／ｄｒｙの厚みになる
ように塗布し、１２０℃で１時間の熱処理を行い、比較
用の光学機能性膜を得た。この光学機能性膜の低屈折率
層の屈折率は１．４２であった。

【００４５】この比較用の光学機能性膜の光学特性は、
全光線透過率９４．０％、ヘイズ値０．５、可視光線の
波長領域での最低反射率は１．２であり、本発明の光学
機能性膜と同等の反射防止性能を示した。しかし、ハー
ドコート層に対するＳｉＯ_２ゲル層のテープ剥離試験に
よる密着性評価では塗膜の一部剥離が認められた。

【００４６】

【発明の効果】以上、本発明によれば、低屈折率層とし
て分子量が１０，０００〜１００，０００であるＳｉＯ
₂ゾルをゲル化したＳｉＯ₂ゲル層を使用したことで、光
学特性を保持したまま、ハードコート層又は基材フィル
ムへの密着性を向上させることができた。このような高
分子量ＳｉＯ₂ゾルは、基材フィルムにダメージを与え
ない程度の温度で十分にゲル化し、又、活性エネルギー
線の照射によっても同等の特性のゲル層が得られる。こ
れらのゲル層を用いた本発明の光学機能性膜は、優れた
反射防止効果等の各種光学機能を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学機能性膜の断面を図解的に説明
する図。

【図２】本発明の光学機能性膜の断面を図解的に説明
する図。

【符号の説明】

１：基材フィルム２：低屈折率層３：ハードコート層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高橋伸子東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2H091 FA37X FA37Z FB02 FB06 FC01 FC08 FC22 FC23 GA01 GA16 KA01 LA02 LA03 LA12 2K009 AA02 BB24 CC09 CC42 DD02 DD06 EE00 4F100 AA20B AA27 AH06B AK01C AK41A AK42 AR00C AT00A BA02 BA03 BA07 BA10A BA10B EH462 EJ37A EJ422 EJ522 JA07B JB14C JK06 JK12C JM01B JM10B JN00 JN01A JN02 JN06 JN18B YY00B 4G072 AA28 BB09 CC10 FF07 GG01 GG03 HH30 JJ11 LL06 MM01 NN21 PP03 RR05 UU30

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材フィルム面に、直接又は他の層を介
して低屈折率層を形成してなり、該低屈折率層が、分子
量が１０，０００〜１００，０００であるＳｉＯ₂ゾル
をゲル化したＳｉＯ₂ゲル層であることを特徴とする光
学機能性膜。
【請求項２】ＳｉＯ₂ゾルが、一般式Ｒ_mＳｉ(ＯＲ’)
_n（但し、式中のＲは炭素数１〜１０のアルキル基、ビ
ニル基、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、アミド
基、スルホニル基、水酸基、カルボキシル基又はこれら
の基を含有する基等の反応性基を表わし、Ｒ’は炭素数
１〜１０のアルキル基を表わし、ｍは０〜３、ｎは１〜
４の整数を表わし、ｍ＋ｎは４である。）で表される珪
素アルコキシドを加水分解して調製したＳｉＯ₂ゾルで
ある請求項１に記載の光学機能性膜。
【請求項３】分子量が、２０，０００〜５０，０００
である請求項１又は２に記載の光学機能性膜。
【請求項４】低屈折率層の屈折率が１．３８〜１．４
６である請求項１〜３の何れか１項に記載の光学機能性
膜。
【請求項５】基材フィルムが、一軸延伸透明ポリエス
テルフィルムである請求項１〜４の何れか１項に記載の
光学機能性膜。
【請求項６】他の層がハードコート層である請求項１
〜５の何れか１項に記載の光学機能性膜。
【請求項７】請求項１〜６の何れか１項に記載の光学
機能性膜からなることを特徴とする反射防止性フィル
ム。
【請求項８】ＳｉＯ₂ゾルを、基材フィルムの表面又
は基材フィルム上のハードコート層の表面に塗布し、そ
の後、加熱又は活性エネルギー線照射処理をすることに
よりゲル化し、ＳｉＯ₂ゲル層を形成することを特徴と
する請求項１〜６の何れか１項に記載の光学機能性膜の
製造方法。