JP2001207120A - Method for producing highly light-transmitting film and coating composition - Google Patents
Method for producing highly light-transmitting film and coating compositionInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高透光性膜の製造
方法、コーティング組成物およびこれから得られる膜を
備えた物品に関する。The present invention relates to a method for producing a highly translucent film, a coating composition, and an article provided with the film obtained therefrom.
【０００２】[0002]
【従来の技術】光の反射性が低く透過性が高い、いわゆ
る高透光性を有する膜は、最近、ノートパソコンの液晶
ディスプレイに光度を上げるためのフィルターとして備
え付けることが検討されている。2. Description of the Related Art In recent years, it has been studied to provide a so-called high light-transmitting film having low light reflectivity and high light transmittance as a filter for increasing the luminous intensity in a liquid crystal display of a notebook personal computer.
【０００３】このような高透光性を有する膜は、例え
ば、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂などの低屈
折率材料から得られることが知られている。しかし、こ
のフッ素樹脂によって得られる膜の透光性は優れている
もの、膜硬度が十分でないという問題点を有していた。It is known that such a film having a high light-transmitting property is obtained from a low refractive index material such as a fluorine resin such as polyvinylidene fluoride. However, the film obtained from this fluororesin has excellent light transmittance, but has a problem that the film hardness is not sufficient.
【０００４】一方、耐汚染性を改善するための塗料添加
剤としてのフッ素シリケートが、ＷＯ９６／２６２５４
に開示されている。このフッ素シリケートを用いて膜を
形成した場合、初期には膜は高い透光率を有している
が、経時で加水分解が進行するため、フッ素含有基が脱
離し、透光率が低下してしまうという問題点を有してい
る。On the other hand, fluorine silicate as a paint additive for improving stain resistance is disclosed in WO96 / 26254.
Is disclosed. When a film is formed using this fluorine silicate, the film initially has a high light transmittance, but the hydrolysis proceeds with time, so the fluorine-containing group is eliminated, and the light transmittance decreases. There is a problem that it will.
【０００５】また、高透光性を有する膜は、異なる屈折
率を有する素材をμｍのオーダーで組み合わせることに
より作成できることが知られている。例えば、屈折率
１．５６の層（透光率９０．５％）の片面に、屈折率
１．３７の層を組み合わすことにより、ト−タルの透光
率は、９２％と向上する。ここで、これらの２層の間
に、それぞれの層の中間にあたる屈折率１．５の層を設
けると、透光率は９２．５％とさらに向上し、屈折率
１．３７の層そのものの透光性を上回る。さらに、素材
から空気界面にむけて、連続的に屈折率が変化するよう
に膜を作成すれば、さらに低屈折率の膜を作成すること
が可能と考えられる。It is known that a film having a high translucency can be formed by combining materials having different refractive indices on the order of μm. For example, by combining a layer with a refractive index of 1.37 with one surface of a layer with a refractive index of 1.56 (light transmittance of 90.5%), the total light transmittance is improved to 92%. Here, when a layer having a refractive index of 1.5, which is an intermediate between the two layers, is provided between these two layers, the light transmittance is further improved to 92.5%, and the layer having a refractive index of 1.37 itself is improved. Exceeds translucency. Further, if a film is formed so that the refractive index changes continuously from the material to the air interface, it is considered that a film having a lower refractive index can be formed.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、フッ素系の
材料を用いて、表面硬度が高く、経時でも性能が低下し
ない高透光性膜の製造方法を提供することを目的とする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for producing a highly light-transmitting film using a fluorine-based material, which has a high surface hardness and whose performance does not decrease over time. is there.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の高透光性膜の製
造方法は、フッ素鎖を有するシランカップリング剤で処
理したシリケート化合物を基材に塗布し、硬化させるこ
とを特徴としている。The method for producing a highly translucent film of the present invention is characterized in that a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain is applied to a substrate and cured.
【０００８】また、本発明のもう１つの高透光性膜の製
造方法は、Ａ）フッ素鎖を有するシランカップリング剤
で処理したシリケート化合物、Ｂ）光硬化性材料、Ｃ）
光開始剤、および、Ｄ）シリケート硬化触媒を含有する
コーティング組成物を基材に塗布し、硬化させることを
特徴としている。ここで、先の硬化は、光照射、次いで
熱により行うことができ、Ｂ）光硬化性材料の屈折率
が、Ａ）シリケート化合物の屈折率と基材の屈折率との
間に位置するものであってよい。さらに、Ｄ）シリケー
ト硬化触媒は、光潜在性または熱潜在性を有するもので
あってよい。Further, another method for producing a highly translucent film of the present invention comprises the steps of: A) a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain; B) a photocurable material;
A coating composition containing a photoinitiator and D) a silicate curing catalyst is applied to a substrate and cured. Here, the above-mentioned curing can be performed by light irradiation and then by heat, and B) the refractive index of the photo-curable material is located between A) the refractive index of the silicate compound and the refractive index of the substrate. It may be. Further, D) the silicate curing catalyst may have photolatent or thermal latency.
【０００９】また、本発明のコーティング組成物は、
Ａ）フッ素鎖を有するシランカップリング剤で処理した
シリケート化合物、Ｂ）光硬化性材料、Ｃ）光開始剤、
および、Ｄ）シリケート硬化触媒を含有している。Further, the coating composition of the present invention comprises:
A) a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain, B) a photocurable material, C) a photoinitiator,
And D) a silicate curing catalyst.
【００１０】さらに、本発明の物品は、先の製造方法に
より得られる高透光性膜を備えている。[0010] Further, the article of the present invention is provided with a highly translucent film obtained by the above manufacturing method.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の第１の高透光性膜の製造
方法は、フッ素鎖を有するシランカップリング剤で処理
したシリケート化合物を基材に塗布し、硬化させるもの
である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The first method for producing a highly light-transmitting film of the present invention comprises applying a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain to a substrate and curing the substrate.
【００１２】上記フッ素鎖を有するシランカップリング
剤は、シリケート化合物にフッ素鎖を導入するために用
いられるものであり、フッ素鎖とトリアルコキシシリル
基とを有するものである。このようなものは、式ＣＦ3
（ＣＦ2）l（ＣＨ2）mＳｉ（ＯＲ）nＲ3-n（ｌは、０〜
３の整数、ｍは０〜１０の整数、ｎは１〜３の整数、お
よびＲは炭素数１〜５のアルキル基）で表され、例え
ば、ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3などシランカッ
プリング剤として市販されているものを用いることがで
きる。ここで、ｌが３より大きいと、シリケート化合物
と不相溶の状態になり、処理がうまく進行しない恐れが
あるとともに、得られる膜の硬度が低下する恐れがあ
る。The silane coupling agent having a fluorine chain is used for introducing a fluorine chain into a silicate compound, and has a fluorine chain and a trialkoxysilyl group. Such is of the formula CF 3
(CF 2 ) l (CH 2 ) m Si (OR) n R 3-n (l is 0 to
An integer of 3, m is an integer of 0 to 10, n is an integer of 1 to 3, and R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. For example, CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 For example, commercially available silane coupling agents can be used. Here, if l is larger than 3, the state may be incompatible with the silicate compound, and the treatment may not proceed well, and the hardness of the obtained film may be reduced.
【００１３】一方、上記フッ素鎖を有するシランカップ
リング剤の処理対象であるシリケート化合物は、Ｓｉ
（ＯＲ）4（Ｒは炭素数１〜４のアルキル基）で表され
るテトラアルコキシシランまたはその加水分解縮合物で
ある。上記Ｒの炭素数が４を上回ると、硬化速度が低下
する。テトラアルコキシシランの具体的な化合物として
は、テトラメチルシラン、テトラエチルシラン、テトラ
プロピルシラン、テトラブチルシランを挙げることがで
きる。また、これらテトラアルコキシシランの加水分解
縮合物は市販されており、例えば、三菱化学社からのＭ
ＫＣシリケート５１、５６や、コルコート社からのＥＳ
４０などを挙げることができる。On the other hand, the silicate compound to be treated with the silane coupling agent having a fluorine chain is Si
It is a tetraalkoxysilane represented by (OR) 4 (R is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms) or a hydrolytic condensate thereof. When the carbon number of R is more than 4, the curing speed decreases. Specific compounds of tetraalkoxysilane include tetramethylsilane, tetraethylsilane, tetrapropylsilane, and tetrabutylsilane. Hydrolysis condensates of these tetraalkoxysilanes are commercially available. For example, M
KC silicate 51, 56 and ES from Colcoat
40 and the like.
【００１４】先のフッ素鎖を有するシランカップリング
剤による上記シリケート化合物の処理は、酸性条件下で
シランカップリング剤とシリケート化合物とを縮合反応
させることによって行うことができる。なお、反応温度
などの反応条件は、用いた材料などに合わせて当業者が
設定できるものである。The above treatment of the silicate compound with the silane coupling agent having a fluorine chain can be carried out by subjecting the silane coupling agent and the silicate compound to a condensation reaction under acidic conditions. The reaction conditions such as the reaction temperature can be set by those skilled in the art according to the materials used and the like.
【００１５】このようにして得られた、フッ素鎖を有す
るシランカップリング剤で処理したシリケート化合物
は、フッ素鎖の導入により、屈折率がもとのシリケート
化合物に比べて小さくなっている。The silicate compound thus treated with the silane coupling agent having a fluorine chain has a refractive index smaller than that of the original silicate compound due to the introduction of the fluorine chain.
【００１６】本発明の第１の高透光性膜の製造方法で
は、上記フッ素鎖を有するシランカップリング剤で処理
したシリケート化合物を基材に塗布し、硬化させる。こ
の塗布においては、上記フッ素鎖を有するシランカップ
リング剤で処理したシリケート化合物は、塗布を容易に
するために溶剤で希釈し、硬化を促進するために硬化触
媒を共存させることが好ましい。上記溶剤としては、先
の処理されたシリケート化合物を溶解するものであれば
特に限定されないが、コーティング組成物の安定性の観
点から、アルコールであることが好ましく、シリケート
化合物が有するアルコキシ基と同じ種類のアルコールを
用いることがさらに好ましい。In the first method for producing a highly translucent film of the present invention, a silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain is applied to a substrate and cured. In this coating, the silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain is preferably diluted with a solvent for facilitating coating, and a curing catalyst is preferably co-present for accelerating curing. The solvent is not particularly limited as long as it dissolves the previously treated silicate compound, but is preferably an alcohol from the viewpoint of the stability of the coating composition, and is the same type as the alkoxy group of the silicate compound. It is more preferable to use alcohol.
【００１７】用いる溶剤の量は、膜厚が３〜３０μｍに
なる程度に適宜調節することができ、例えば、上記処理
されたシリケート化合物１００重量部に対して、２０〜
１０００重量部とすることができる。また、上記硬化触
媒としては、シリケート化合物の縮合反応を促進するも
のが好ましく、このようなものとして酸化合物を挙げる
ことができる。これらの中でルイス酸化合物が好まし
い。ルイス酸化合物の例として、アセトアセトキシアル
ミニウム等の金属アルコキシドや金属キレ−トを挙げる
ことができる。この硬化触媒の量は、適宜決定すること
ができるが、例えば、先の処理されたシリケート化合物
１００重量部に対して、０．１〜１０重量部である。The amount of the solvent to be used can be appropriately adjusted so that the film thickness becomes 3 to 30 μm, for example, 20 to 100 parts by weight of the above treated silicate compound.
It can be 1000 parts by weight. The curing catalyst is preferably one that promotes a condensation reaction of a silicate compound, and examples of such a curing catalyst include an acid compound. Of these, Lewis acid compounds are preferred. Examples of Lewis acid compounds include metal alkoxides such as acetoacetoxyaluminum and metal chelates. The amount of the curing catalyst can be appropriately determined, and is, for example, 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicate compound previously treated.
【００１８】上記処理されたシリケート化合物は、種々
の方法、例えば、バーコーター、ドクターブレード、ス
ピンコーター、フローコーター、ロールコーターを用い
て基材に塗布される。この基材は、高透光性膜を設置す
る必要があるもので、例えば、ＰＥＴ、ポリカ−ボネ−
トなどを挙げることができる。塗布量は、最終的に得ら
れる膜厚が、３〜３０μｍになるように調節することが
できる。膜厚が１μｍ未満だと、不均一な部分に光の干
渉が起きるし、３０μｍを上回ると１コ−トで塗布が難
しい。The above treated silicate compound is applied to a substrate by various methods, for example, using a bar coater, a doctor blade, a spin coater, a flow coater, or a roll coater. This base material needs to be provided with a high light-transmitting film, for example, PET, polycarbonate, or the like.
And the like. The coating amount can be adjusted so that the finally obtained film thickness is 3 to 30 μm. If the film thickness is less than 1 μm, light interference will occur in the non-uniform part, and if it exceeds 30 μm, it will be difficult to apply the coating with one coat.
【００１９】このようにして、基材に対して塗布された
フッ素鎖を有するシランカップリング剤で処理したシリ
ケート化合物は、加熱することにより硬化反応が進行す
る。硬化条件は、上記処理されたシリケート化合物の種
類や用いている基材の材質によって異なるが、一般的
に、１００〜１５０℃で５〜６０分加熱することによ
り、高透光性膜を得ることができる。The silicate compound thus treated with the silane coupling agent having a fluorine chain applied to the substrate undergoes a curing reaction by heating. The curing conditions vary depending on the type of the treated silicate compound and the material of the base material used, but generally, a high translucent film is obtained by heating at 100 to 150 ° C. for 5 to 60 minutes. Can be.
【００２０】本発明の第２の高透光性膜の製造方法は、
Ａ）フッ素鎖を有するシランカップリング剤で処理した
シリケート化合物、Ｂ）光硬化性材料、Ｃ）光開始剤、
および、Ｄ）シリケート硬化触媒を含有するコーティン
グ組成物を基材に塗布し、硬化させるものである。ま
た、本発明のコーティング組成物は、Ａ）フッ素鎖を有
するシランカップリング剤で処理したシリケート化合
物、Ｂ）光硬化性材料、Ｃ）光開始剤、および、Ｄ）シ
リケート硬化触媒を含有している。The second method for producing a highly translucent film according to the present invention comprises:
A) a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain, B) a photocurable material, C) a photoinitiator,
And D) a coating composition containing a silicate curing catalyst is applied to a substrate and cured. Further, the coating composition of the present invention contains A) a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain, B) a photocurable material, C) a photoinitiator, and D) a silicate curing catalyst. I have.
【００２１】ここで上記Ａ）のフッ素鎖を有するシラン
カップリング剤で処理したシリケート化合物は、先の第
１の高透光性膜の製造方法において説明したものと同一
である。Here, the silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain in the above A) is the same as that described in the first method for producing a highly translucent film.
【００２２】次に、Ｂ）の光硬化性材料について述べ
る。この材料は、分子内に光重合性官能基を有するもの
であり、２つ以上の光重合性官能基をもっているものが
好ましい。このようなものとして、例えば、エチレング
リコール、テトラエチレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、プロピレングリコール、１，２−ブタンジオ
ール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトー
ル、トリペンタエリスリトール等のポリヒドロキシ化合
物とアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン
酸等の不飽和カルボン酸とのエステル；トリメチロール
プロパングリシジルエーテル、ペンタエリスリトールポ
リ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、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）−プロパンにエピクロルヒドリンを反応させたも
の；フタル酸のジグリシジルエステル等のエポキシドに
上記不飽和カルボン酸を付加反応させたもの；ヘキサメ
チレンジイソシアネート、２，４−トリレンジイソシア
ネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−メチ
レンビス（フェニルイソシアネート）等の多官能イソシ
アネート化合物と２−ヒドロキシエチルアクリレート、
２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシ
プロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタク
リレート等の水酸基を有するアクリル酸エステルまたは
メタクリル酸エステルと上記ポリヒドロキシ化合物とか
ら合成されるポリウレタンアクリレート類およびポリウ
レタンメタクリレート類などの化合物や、（メタ）アク
リロイル基をペンダント基として有するアクリル樹脂な
どを挙げることができる。これらは、得られる膜に求め
られる物性に応じて選択することができ、例えば、膜に
硬度が必要な場合には、多官能のものを用いることがで
きる。また、Ａ）のシリケート化合物の種類によって
は、この光硬化性材料と相溶性が悪い場合があるが、そ
の時には、光硬化性材料をシリケートで一部修飾するこ
とにより、相溶性を調節することができる。Next, the photocurable material B) will be described. This material has a photopolymerizable functional group in the molecule, and preferably has two or more photopolymerizable functional groups. As such, for example, polyhydroxy compounds such as ethylene glycol, tetraethylene glycol, neopentyl glycol, propylene glycol, 1,2-butanediol, trimethylolpropane, pentaerythritol, and tripentaerythritol with acrylic acid and methacrylic acid Esters with unsaturated carboxylic acids such as, itaconic acid and maleic acid; epichlorohydrin to trimethylolpropane glycidyl ether, pentaerythritol polyglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -propane A reaction product; an epoxide such as diglycidyl ester of phthalic acid, which is subjected to an addition reaction of the above unsaturated carboxylic acid; hexamethylene diisocyanate, 2,4- Li diisocyanate, isophorone diisocyanate, 4,4'-methylenebis (phenyl isocyanate) the polyfunctional isocyanate compound and 2-hydroxyethyl acrylate or the like,
Compounds such as polyurethane acrylates and polyurethane methacrylates synthesized from an acrylate or methacrylate having a hydroxyl group such as 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, or 2-hydroxypropyl methacrylate and the above polyhydroxy compound; And an acrylic resin having a (meth) acryloyl group as a pendant group. These can be selected according to the physical properties required for the obtained film. For example, when the film requires hardness, a polyfunctional one can be used. Further, depending on the type of the silicate compound of A), the compatibility with the photocurable material may be poor. In this case, the compatibility is adjusted by partially modifying the photocurable material with a silicate. Can be.
【００２３】さらに、この光硬化性材料の屈折率を、シ
リケート化合物の屈折率とコーティング組成物が塗布さ
れる基材の屈折率との間に設定することによって、得ら
れる膜の透光性を高めることができる。また、Ｃ）の光
開始剤としては、ベンジルジメチルケタ−ルなどを挙げ
ることができる。また、これらは一般に市販されてお
り、先の化合物は、例えば、チバガイギー社から、イル
ガキュア−６５１として販売されている。Further, by setting the refractive index of the photocurable material between the refractive index of the silicate compound and the refractive index of the substrate on which the coating composition is applied, the light transmittance of the obtained film is improved. Can be enhanced. Examples of the photoinitiator C) include benzyldimethylketal. These are generally commercially available, and the above compound is sold, for example, by Ciba-Geigy as Irgacure 651.
【００２４】一方、Ｄ）のシリケート硬化触媒は、先の
第１の高透光性膜の製造方法において説明したものに加
えて、光潜在性または熱潜在性を有するものを用いるこ
とができる。このような潜在性を有するものを用いる
と、このコーティング組成物の安定性を高めることがで
き、取扱いを容易に行うことができる。上記光潜在性を
有するものとしては、Ｓ． Ｐｅｔｅｒ Ｐａｐｐａｓ
ら著「ＵＶ Ｃｕｒｉｎｇ： Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ
Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」；Ｂ． Ｋｌｉｎｇｅｒｔら
著「Ｃｏｍｍｅｎｔｓ Ｉｎｏｒｇ． Ｃｈｅｍ．」
（１０９〜１３８ページ、Ｎｏ．３、Ｖｏｌ．７，１９
９８年）；および角岡正弘ら著「新ＵＶ−ＥＢ効果技術
と応用展開−新しい光触媒−」（第１刷（版）、ラドテ
ック研究会発行、６９〜８６ページ、１９９７年）など
の刊行物に記載されているものが包含されるが、これら
に限定されるものではない。また、上記のもの以外に、
２，４，６−置換−１，３，５−トリアジン化合物、オ
ニウム化合物または金属アレーン錯体から選ばれるもの
も使用できる。一方、上記熱潜在性を有するものとし
て、ベンジルアンモニウムまたはスルホニウムの塩など
のカチオンジェネレーターを挙げることができる。On the other hand, as the silicate curing catalyst D), those having photo-latent or thermal-latent properties can be used in addition to those described in the first method for producing a highly translucent film. The use of a material having such a potential can increase the stability of the coating composition and facilitate the handling. Those having the above-mentioned photolatent include S.A. Peter Pappas
"UV Curing: Science and
Technology "; Klingert et al., "Comments Inorg. Chem."
(Pages 109 to 138, No. 3, Vol. 7, 19)
And other publications such as Masahiro Kadooka et al., "New UV-EB Effect Technology and Application Development-New Photocatalyst-" (1st edition (version), published by Radotech Kenkyukai, pages 69-86, 1997). , But is not limited thereto. In addition to the above,
Those selected from 2,4,6-substituted-1,3,5-triazine compounds, onium compounds and metal arene complexes can also be used. On the other hand, a cation generator such as a benzylammonium or sulfonium salt can be given as one having the above-mentioned heat potential.
【００２５】上記コーティング組成物における上記Ａ）
〜Ｄ）の含有量は、Ａ）のフッ素鎖を有するシランカッ
プリング剤で処理したシリケート化合物１００重量部に
対して、Ｂ）の光硬化性材料が１０〜１９００重量部、
Ｃ）の光開始剤が１〜３０重量部、Ｄ）のシリケート硬
化触媒が１〜１０重量部であることが好ましい。Ｂ）の
光硬化性材料が１０重量部未満でも、１９００重量部を
上回っても、高透光率を得られない。また、Ｃ）の光開
始剤が１重量部未満だと十分な強度を有する膜を得るこ
とができず、１０重量部を上回ってもそれに見合う効果
が得られない。さらに、Ｄ）のシリケート硬化触媒が１
重量部未満だと十分な強度を有する膜を短時間の熱硬化
で得ることができず、１０重量部を上回るとフィルムの
耐水性を劣化させる。The above A) in the above coating composition
The content of the photocurable material of B) is 10 to 1900 parts by weight based on 100 parts by weight of the silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain of A).
It is preferred that the photoinitiator of C) is 1 to 30 parts by weight and the silicate curing catalyst of D) is 1 to 10 parts by weight. If the photocurable material of B) is less than 10 parts by weight or exceeds 1900 parts by weight, high light transmittance cannot be obtained. When the amount of the photoinitiator C) is less than 1 part by weight, a film having sufficient strength cannot be obtained, and when the amount exceeds 10 parts by weight, the effect corresponding thereto cannot be obtained. Further, the silicate curing catalyst of D) contains 1
When the amount is less than 10 parts by weight, a film having sufficient strength cannot be obtained by heat curing in a short time, and when the amount exceeds 10 parts by weight, the water resistance of the film is deteriorated.
【００２６】本発明の高透光性膜の製造方法において用
いられるコーテイング組成物は、上記成分を溶剤に溶解
させたものである。溶剤としては、先の第１の高透光性
膜の製造方法において説明したものを用いることができ
る。ここで上記コーティング組成物の固形分濃度は、任
意に設定が可能であり、例えば、１０〜７０重量％とす
ることができる。The coating composition used in the method for producing a highly translucent film of the present invention is a composition in which the above components are dissolved in a solvent. As the solvent, those described in the first method for manufacturing a high light-transmitting film can be used. Here, the solid content concentration of the coating composition can be arbitrarily set, for example, 10 to 70% by weight.
【００２７】本発明の第２の高透光性膜の製造方法にお
いては、上記コーテイング組成物を基材に塗布する。こ
こで、基材および塗布は、先の第１の高透光性膜の製造
方法で説明した内容に基づく。In the second method for producing a highly translucent film of the present invention, the above coating composition is applied to a substrate. Here, the base material and the coating are based on the contents described in the first method for manufacturing a highly translucent film.
【００２８】上記基材に塗布されたコーティング組成物
は、次いで乾燥される。この乾燥により溶剤が留去さ
れ、未硬化膜が得られる。乾燥は、膜が硬化しないよう
に行うことが好ましく、その条件は用いた溶剤の種類お
よび含有量により異なるが、例えば、６０〜１２０℃で
５〜３０分で行うことができる。また、熱潜在性触媒を
用いているときには、その触媒機能が発現する温度以下
で乾燥を行う必要がある。The coating composition applied to the substrate is then dried. The solvent is distilled off by this drying, and an uncured film is obtained. The drying is preferably performed so as not to cure the film. The conditions vary depending on the type and content of the solvent used, but can be, for example, 60 to 120 ° C. for 5 to 30 minutes. When a heat latent catalyst is used, it is necessary to perform drying at a temperature lower than the temperature at which the catalytic function is exhibited.
【００２９】このようにして得られた未硬化膜は、次い
で硬化されるが、この硬化は、まず光照射により行わ
れ、次いで熱によって行われる。上記光照射は、高速Ｕ
Ｖ照射装置などの光照射装置に通常ＨＩ４０のランプを
用いて ３００ｎｍ付近の光を２〜６分照射することに
よって行うことができる。光照射による硬化を行った
後、熱による硬化を行う。この熱による硬化は、通常、
１００〜１５０℃で５〜１２０分間行われる。このよう
にして、高透光性膜を得ることができる。The thus-obtained uncured film is then cured. This curing is first performed by light irradiation and then by heat. The light irradiation is performed at high speed U
The irradiation can be performed by irradiating a light irradiating device such as a V irradiating device with light of about 300 nm for 2 to 6 minutes using a HI40 lamp. After curing by light irradiation, curing by heat is performed. This thermal curing is usually
It is performed at 100 to 150 ° C. for 5 to 120 minutes. Thus, a highly translucent film can be obtained.
【００３０】本発明の物品は、上記第１または第２の高
透光性膜の製造方法により、高透光性膜を備えている。
このような物品としては、液晶ディスプレイやＴＶブラ
ウン管等のフィルターやショーケース、レンズおよびラ
イトなどを挙げることができる。The article of the present invention is provided with a highly light-transmitting film by the first or second method for producing a highly light-transmitting film.
Examples of such an article include a filter such as a liquid crystal display and a TV cathode-ray tube, a showcase, a lens and a light.
【００３１】[0031]
【実施例】製造例１ フッ素鎖を有するシランカップリ
ング剤で処理したシリケート化合物の製造 その１ ＫＢＭ７１０３（ＣＦ3ＣＨ2ＣＨ2Ｓｉ（ＯＣＨ3）3の
構造を有するシランカップリング剤、信越化学社製）２
７．２８ｇ（０．１２５ｍｏｌ）およびメタノール６．
８２ｇに、０．０１Ｎ塩酸２．２５ｇ（０．１２５ｍｏ
ｌ）を反応系の温度を４０℃以下に維持しながら滴下し
た。ここにＭＫＣシリケート５１（メチルシリケートの
加水分解縮合物、屈折率１．３９２、三菱化学社製）１
３．０９ｇ（０．０２５ｍｏｌ）を加え、環流下で３時
間反応させた。次いで加熱により、メタノールを留去し
た後、窒素ガスを吹き込みながら、１３５℃に加熱し、
この温度を５時間保った。このようにして得られた処理
後のシリケート化合物の重量平均分子量は１２５０、屈
折率は１．３７５、シラノールの残存量は１５０ｐｐｍ
であった。この処理後のシリケート化合物は、ＭＫＣシ
リケート５１にトリフルオロエチレン基が５個導入され
た構造を有していることが、分子量測定の結果から推定
された。EXAMPLES Production Example 1 Silane coupling having a fluorine chain
Of Silicate Compound Treated with Coating Agent Part 1 KBM7103 (silane coupling agent having a structure of CF 3 CH 2 CH 2 Si (OCH 3 ) 3 , manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 2
7.28 g (0.125 mol) and methanol 6.
To 82 g, 2.25 g of 0.01 N hydrochloric acid (0.125 mol
l) was added dropwise while maintaining the temperature of the reaction system at 40 ° C or lower. Here, MKC silicate 51 (hydrolyzed condensate of methyl silicate, refractive index 1.392, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) 1
3.09 g (0.025 mol) was added, and the mixture was reacted under reflux for 3 hours. Then, after heating, methanol was distilled off, and then heated to 135 ° C. while blowing nitrogen gas,
This temperature was maintained for 5 hours. The thus obtained silicate compound after treatment has a weight average molecular weight of 1250, a refractive index of 1.375, and a residual amount of silanol of 150 ppm.
Met. It was inferred from the result of the molecular weight measurement that the silicate compound after this treatment had a structure in which five trifluoroethylene groups were introduced into MKC silicate 51.
【００３２】製造例２ フッ素鎖を有するシランカップ
リング剤で処理したシリケート化合物の製造 その２ 製造例１において、ＭＫＣシリケート５１に代えて、テ
トラメトキシシラン１９ｇ（０．１２５ｍｏｌ）を用い
たこと以外は同様にして、重量平均分子量が１０００、
屈折率が１．３７２、シラノールの残存量が１２０ｐｐ
ｍである処理後のシリケート化合物を得た。この処理後
のシリケート化合物は、テトラメトキシシランが５分子
縮合したものに、トリフルオロエチレン基が３個導入さ
れた構造を有していることが、分子量測定の結果から推
定された。 Production Example 2 Silane cup having a fluorine chain
Production of silicate compound treated with ring agent 2 The same procedure as in Production Example 1 was carried out except that 19 g (0.125 mol) of tetramethoxysilane was used instead of MKC silicate 51, and the weight average molecular weight was 1,000,
Refractive index is 1.372, residual amount of silanol is 120pp
m was obtained after the treatment. It was inferred from the results of the molecular weight measurement that the silicate compound after this treatment had a structure in which three trifluoroethylene groups were introduced into a compound obtained by condensing five molecules of tetramethoxysilane.
【００３３】実施例１ 製造例１で得られたフッ素鎖を有するシランカップリン
グ剤で処理したシリケート化合物１０ｇとアセトアセト
キシアルミニウム０．２ｇとを、酢酸ブチル１０ｇに溶
解させた。これを基材である透光率９１％であるポリカ
ーボネートにバーコーター＃５で塗布し、１２０℃で６
０分加熱することにより、表面に膜が形成された基材を
得た。 Example 1 10 g of the silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain obtained in Production Example 1 and 0.2 g of acetoacetoxyaluminum were dissolved in 10 g of butyl acetate. This was applied to a base material of polycarbonate having a light transmittance of 91% using a bar coater # 5.
By heating for 0 minutes, a substrate having a film formed on the surface was obtained.
【００３４】これと比較するため、先のシリケート化合
物に代えて、ＭＫＣシリケート５１およびＧＨ−１００
（加水分解性フッ素鎖を有するフッ素シリケート、ダイ
キン工業社製）をそれぞれ用いて、ポリカーボネート上
に膜を作成した。なお、このようにして得られた膜の厚
みは７〜１０μｍであった。For comparison, MKC silicate 51 and GH-100 were used instead of the above silicate compound.
(Fluorine silicate having a hydrolyzable fluorine chain, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was used to form a film on polycarbonate. The thickness of the film thus obtained was 7 to 10 μm.
【００３５】これらの膜が形成された基材の透光率を、
ヘイズメーター（ＨＧＭ−３０Ｐ、スガ試験機株式会社
製）で測定した。さらに、それぞれの膜が形成された基
材を、６０℃、９０％ＲＨの耐湿条件下に１週間おいた
後の透光率を同様に測定した。結果を表１に示す。The light transmittance of the substrate on which these films are formed is
It was measured with a haze meter (HGM-30P, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). Further, the transmittance of the substrate on which each of the films was formed was measured under the humidity conditions of 60 ° C. and 90% RH for one week, and the transmittance was similarly measured. Table 1 shows the results.
【００３６】[0036]
【表１】 [Table 1]
【００３７】実施例２ 製造例２で得られたフッ素鎖を有するシランカップリン
グ剤で処理したシリケート化合物１０ｇとアセトアセト
キシアルミニウム０．２ｇとを、酢酸ブチル１０ｇに溶
解させた。これを屈折率１．５６のＰＥＴ板の片面にバ
ーコーター＃１５を用いて塗布した後、１２０℃で３０
分加熱し、さらにもう片面に同様にして膜を形成した。 Example 2 10 g of the silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain obtained in Production Example 2 and 0.2 g of acetoacetoxyaluminum were dissolved in 10 g of butyl acetate. This was applied to one side of a PET plate having a refractive index of 1.56 using a bar coater # 15.
After heating for another minute, a film was formed on the other side in the same manner.
【００３８】この両面に膜が形成されたＰＥＴ板の透光
率を先のヘイズメーターで測定したところ、９３％であ
った。また、鉛筆硬度は、３Ｈであり、ＰＥＴ板のＨＢ
に比べて硬くなっていたが、ＪＩＳ Ｋ５４００に基づ
く碁盤目試験では、１００／１００の結果が得られた
他、柔軟性があり、曲げても割れることはなかった。さ
らに、６０℃、９０％ＲＨの耐湿条件下で１週間経過後
の膜には、クラックなどの異常および透光性の低下は認
められなかった。The light transmittance of the PET plate having the film formed on both sides was measured by the haze meter and found to be 93%. The pencil hardness is 3H, and the HB of the PET plate is
However, in a grid test based on JIS K5400, a 100/100 result was obtained, and the material was flexible and did not crack when bent. Further, in the film after one week under the humidity resistance condition of 60 ° C. and 90% RH, abnormalities such as cracks and decrease in light transmittance were not observed.
【００３９】実施例３ 製造例２で得られたフッ素鎖を有するシランカップリン
グ剤で処理したシリケート化合物２ｇ、表２にそれぞれ
示された光硬化性材料５ｇ、光開始剤としてイルガキュ
ア−６５１（チバガイギ−社製のベンジルジメチルケタ
−ル）０．２８ｇ、および、表２にそれぞれ示されたシ
リケート硬化触媒０．１ｇのそれぞれを酢酸ブチル５ｇ
に溶解して、コーティング組成物１〜５を得た。これら
を、基材であるポリカーボネート（屈折率１．５６）に
バーコーター＃１５で塗布し、８０℃で５分間加熱を行
った後、集光型ＵＶ照射装置として、ランプとしてＨＩ
４０Ｎを備えた日本電池株式会社製の高速ＵＶ照射装置
Ｌ−５１５を用いて、８０Ｗ／ｃｍでランプ灯具下端８
ｃｍの高さで、毎分５ｍのコンベアスピードで光照射し
た。その後、１２０℃で３０分加熱を行い、基材表面に
７〜１０μｍの厚さを有する膜をそれぞれ形成した。 Example 3 2 g of the silicate compound treated with the silane coupling agent having a fluorine chain obtained in Production Example 2, 5 g of the photocurable material shown in Table 2, respectively, and Irgacure 651 (Ciba-Geigy) as a photoinitiator 0.28 g of benzyl dimethyl ketal (manufactured by the Company) and 0.1 g of each of the silicate curing catalysts shown in Table 2 in 5 g of butyl acetate.
To give coating compositions 1 to 5. These were applied to a substrate (polycarbonate (refractive index: 1.56)) with a bar coater # 15, and heated at 80 ° C. for 5 minutes.
Using a high-speed UV irradiator L-515 manufactured by Nippon Battery Co., Ltd. equipped with 40 N, the lower end of the lamp lamp 8 at 80 W / cm
Irradiation was performed at a height of 5 cm and a conveyor speed of 5 m / min. Thereafter, heating was performed at 120 ° C. for 30 minutes to form a film having a thickness of 7 to 10 μm on the surface of the base material.
【００４０】これらについて、透光率をヘイズメーター
で測定を行った他、膜表面の指触の有無で硬化性を評価
した。これらの結果と併せて、基材であるポリカーボネ
ートの透光率、および、フッ素鎖を有するシランカップ
リング剤で処理したシリケート化合物と光硬化性材料と
を積層した場合の透光率の理論値を表２に示す。For these, the light transmittance was measured by a haze meter, and the curability was evaluated by the presence or absence of finger touch on the film surface. Together with these results, the light transmittance of the polycarbonate as the base material, and the theoretical value of the light transmittance when a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain and a photocurable material are laminated. It is shown in Table 2.
【００４１】[0041]
【表２】 [Table 2]
【００４２】なお、表中の略号は以下の通りである。ま
た、コーティング組成物５から得られた膜には指触感が
あったため、透光率の測定を行うことができなかった。 ＴＭＭ３：ＮＫエステルＡ−ＴＭＭ３（新中村化学社製
のテトラメチロールエタントリアクリレート） ＴＭＭ４：ＮＫエステルＡ−ＴＭＭＴ（新中村化学社製
のテトラメチロールエタンテトラアクリレート） ＴＭＭ３−Ｓｉ：ＮＫエステルＡ−ＴＭＭ３の末端ＯＨ
基にテトラメトキシシランを反応させたもの ＣＧ：Ｎ，Ｎ，Ｎ−ジメチル（ｐ−メトキシベンジル）
アニリニウムｐ−ドデシルベンゼンスルホン酸塩 ＡＡ：アセトアセトキシアルミニウムThe abbreviations in the table are as follows. In addition, since the film obtained from the coating composition 5 had a finger touch feeling, the light transmittance could not be measured. TMM3: NK ester A-TMM3 (tetramethylolethane triacrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co.) TMM4: NK ester A-TMMT (tetramethylolethane tetraacrylate manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co.) TMM3-Si: NK ester A-TMM3 Terminal OH
CG: N, N, N-dimethyl (p-methoxybenzyl)
Anilinium p-dodecylbenzene sulfonate AA: acetoacetoxy aluminum
【００４３】実施例１および２の結果から、本発明の第
１の製造方法で得られる膜は、高透光性を有しており、
表面硬度が高く、経時でも性能が低下しないことが確認
された。これに対して、加水分解性フッ素鎖を有するフ
ッ素シリケートを用いた場合には、高透光性の膜は得ら
れるものの、加水分解が進行すると考えられる耐湿条件
下では、透光性が低下してしまった。From the results of Examples 1 and 2, the film obtained by the first manufacturing method of the present invention has a high translucency,
It was confirmed that the surface hardness was high and the performance did not decrease over time. On the other hand, when a fluorine silicate having a hydrolyzable fluorine chain is used, a highly translucent film is obtained, but under moisture-resistant conditions where hydrolysis is considered to proceed, the translucency decreases. I have.
【００４４】一方、実施例３では、光硬化性材料の屈折
率を、シリケート化合物の屈折率と基材の屈折率との間
に設定したコーティング組成物を用いることにより、理
論値を上回る透光率を得ることができた。これは、シリ
ケート化合物の表面への移行が、傾斜を持って行われて
いるため、単に２つの材料を積層したものと異なる性質
が現れたのではないかと思われる。さらに、シリケート
硬化触媒として熱潜在性を有するものを用いることで優
れた透光率を有する膜が得られた。On the other hand, in Example 3, by using a coating composition in which the refractive index of the photocurable material was set between the refractive index of the silicate compound and the refractive index of the base material, a light transmission higher than the theoretical value was obtained. Rate was obtained. This is presumably because the migration of the silicate compound to the surface is performed with an inclination, so that a property different from that obtained by simply stacking two materials appears. Furthermore, a film having excellent light transmittance was obtained by using a silicate curing catalyst having a thermal latent property.
【００４５】[0045]
【発明の効果】本発明の製造方法で得られる膜は、高透
光性を有しており、フッ素材料を用いているにもかかわ
らず表面硬度が高く、経時でも性能が低下しない。これ
は、十分な硬化性と加水分解してもフッ素鎖がなくなら
ないシリケート化合物を用いているためである。The film obtained by the production method of the present invention has a high light-transmitting property, has a high surface hardness despite the use of a fluorine material, and its performance does not decrease over time. This is because a silicate compound that does not lose its fluorine chain even if it has sufficient curability and hydrolysis is used.
【００４６】一方、このシリケート化合物と光硬化性材
料とを含んだコーティング組成物では、特に、光硬化性
材料の屈折率をシリケート化合物の屈折率と基材の屈折
率との間に設定することで、それぞれの材料を別々に用
いて積層した場合よりも、高い透光率が得ることができ
る。また、シリケート硬化触媒として潜在性を有するも
のを用いることで、さらに優れた性能を有する膜を得る
ことができる。On the other hand, in the coating composition containing the silicate compound and the photocurable material, in particular, the refractive index of the photocurable material is set between the refractive index of the silicate compound and the refractive index of the substrate. Thus, a higher light transmittance can be obtained than in a case where each material is separately used and stacked. Further, by using a silicate curing catalyst having a potential, a film having more excellent performance can be obtained.
【００４７】本発明の製造方法で得られる膜を備えた物
品は、高透光性を活かして、例えば、液晶ディスプレイ
やＴＶブラウン管等のフィルターなどの分野において広
く用いることができる。The article provided with the film obtained by the production method of the present invention can be widely used in the field of, for example, a liquid crystal display and a filter of a TV cathode-ray tube by utilizing the high light-transmitting property.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J038 DB031 DB032 DB041 DB042 DL021 DL022 FA151 FA152 FA201 FA202 FA231 FA232 FA281 FA282 JA17 JC32 KA03 KA04 KA06 KA14 NA19 PA17 PA19 PB08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 4J038 DB031 DB032 DB041 DB042 DL021 DL022 FA151 FA152 FA201 FA202 FA231 FA232 FA281 FA282 JA17 JC32 KA03 KA04 KA06 KA14 NA19 PA17 PA19 PB08
Claims (8)
処理したシリケート化合物を基材に塗布し、硬化させる
ことを特徴とする、高透光性膜の製造方法。1. A method for producing a highly translucent film, comprising applying a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain to a substrate and curing the silicate compound.
剤で処理したシリケート化合物、Ｂ）光硬化性材料、
Ｃ）光開始剤、および、Ｄ）シリケート硬化触媒を含有
するコーティング組成物を基材に塗布し、硬化させるこ
とを特徴とする、高透光性膜の製造方法。2. A) a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain; B) a photocurable material;
A method for producing a highly translucent film, comprising applying a coating composition containing C) a photoinitiator and D) a silicate curing catalyst to a substrate and curing the substrate.
れるものである請求項２記載の高透光性膜の製造方法。3. The method for producing a highly translucent film according to claim 2, wherein said curing is performed by irradiation with light and then by heat.
Ａ）シリケート化合物の屈折率と前記基材の屈折率との
間に位置するものである、請求項２または３に記載の高
透光性膜の製造方法。4. The method according to claim 2, wherein the refractive index of the B) photocurable material is located between the refractive index of the A) silicate compound and the refractive index of the substrate. A method for manufacturing a highly translucent film.
を有するものである請求項２〜４の１つに記載の高透光
性膜の製造方法。5. The method for producing a highly translucent film according to claim 2, wherein the D) silicate curing catalyst has a photolatent property.
を有するものである請求項２〜４の１つに記載の高透光
性膜の製造方法。6. The method for producing a highly translucent film according to claim 2, wherein the D) silicate curing catalyst has a thermal potential.
剤で処理したシリケート化合物、Ｂ）光硬化性材料、
Ｃ）光開始剤、および、Ｄ）シリケート硬化触媒を含有
するコーティング組成物。7. A) a silicate compound treated with a silane coupling agent having a fluorine chain, B) a photocurable material,
A coating composition comprising C) a photoinitiator and D) a silicate curing catalyst.
より得られる高透光性膜を備えた物品。8. An article provided with a highly light-transmitting film obtained by the method according to claim 1.
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|---|---|---|---|
| JP2000016437A JP2001207120A (en) | 2000-01-26 | 2000-01-26 | Method for producing highly light-transmitting film and coating composition |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005014686A1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-02-17 | Mitsui Chemicals, Inc. | Photo-curable resin composition and sealing agent for flat panel display using the same |
| JP2007046008A (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Composition for active energy lay-curable low refractive index coating, and molded product |
-
2000
- 2000-01-26 JP JP2000016437A patent/JP2001207120A/en active Pending
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