JP2003145686A - Transparent base material having cured film formed thereon - Google Patents
Transparent base material having cured film formed thereonInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、表面に硬化被膜が
形成された透明基材、特に、表面に反射防止膜が形成さ
れた透明基材に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transparent substrate having a cured coating formed on the surface thereof, and more particularly to a transparent substrate having an antireflection film formed on the surface thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ガラスや樹脂等の透明基材の表面
には、耐摩耗性被膜や、帯電防止膜、反射防止膜などの
機能性被膜が形成され、利用されてきた。特に樹脂表面
は傷が付きやすいことから、表面保護のために、アクリ
レート系化合物やエポキシ系化合物、有機ケイ素化合物
など、紫外線硬化性又は熱硬化性の化合物がハードコー
ト膜として用いられてきた。2. Description of the Related Art Conventionally, wear resistant coatings and functional coatings such as antistatic coatings and antireflection coatings have been formed and used on the surface of transparent substrates such as glass and resin. In particular, since the resin surface is easily scratched, an ultraviolet curable or thermosetting compound such as an acrylate compound, an epoxy compound, or an organic silicon compound has been used as a hard coat film for surface protection.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来か
ら用いられているアクリレート系化合物やエポキシ系化
合物、有機ケイ素化合物等のハードコート被膜は、基材
となる樹脂によって、その密着性が異なり、特に基材と
してメチルメタクリレート−スチレン共重合体樹脂を用
いた場合には、その密着性が大きく低下するという問題
があった。また、反射防止膜を形成する場合には、その
被膜の屈折率と基材の屈折率の差が小さいので、十分な
反射防止効果を得ることができなかった。However, conventionally used hard coat films of acrylate compounds, epoxy compounds, organic silicon compounds, etc. have different adhesiveness depending on the resin used as the base material, and particularly the base material When a methylmethacrylate-styrene copolymer resin was used as the material, there was a problem that its adhesiveness was significantly reduced. Further, when an antireflection film is formed, a sufficient antireflection effect cannot be obtained because the difference between the refractive index of the film and the refractive index of the base material is small.
【０００４】そこで本発明者は、基材、特にメチルメタ
クリレート−スチレン共重合体樹脂に対して十分な密着
性を有し、反射防止膜としても有用な屈折率の低い被膜
を形成しうる材料を開発すべく、鋭意研究を行った結
果、加水分解性有機ケイ素化合物と多孔質シリカ微粒
子、特に特定の多孔質シリカ微粒子とからなる組成物か
ら形成される硬化被膜は、基材に対して十分な密着性を
示し、かつ十分な反射防止性能を示すことを見出し、本
発明に至った。Therefore, the present inventor has selected a material having sufficient adhesion to a substrate, particularly a methylmethacrylate-styrene copolymer resin, and capable of forming a coating having a low refractive index which is useful as an antireflection film. As a result of earnest research for development, a cured film formed from a composition composed of a hydrolyzable organosilicon compound and porous silica fine particles, in particular, specific porous silica fine particles is sufficient for a substrate. The present invention has been completed by finding that it exhibits adhesiveness and sufficient antireflection performance.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、基材
表面に、加水分解性有機ケイ素化合物と多孔質シリカ微
粒子とを含む組成物をからの硬化被膜が形成されている
透明基材を提供するものである。ここに、多孔質シリカ
微粒子は、表面が、例えばテトラアルコキシシランのよ
うな加水分解性有機ケイ素化合物の加水分解物で被覆さ
れ、二重構造となっているものが好ましい。That is, the present invention provides a transparent substrate having a cured coating formed from a composition containing a hydrolyzable organosilicon compound and porous silica fine particles on the surface of the substrate. To do. Here, it is preferable that the surface of the porous silica fine particles is coated with a hydrolyzate of a hydrolyzable organosilicon compound such as tetraalkoxysilane to have a double structure.
【０００６】[0006]
【発明の実施の形態】本発明の透明基材では、加水分解
性の有機ケイ素化合物と多孔質シリカ微粒子とを含む組
成物からの硬化被膜が基材の表面に形成されており、こ
の硬化被膜が表面機能層ないしは反射防止層を構成して
いる。そして、上記組成物における有機ケイ素化合物と
多孔質シリカ微粒子の割合は、前者が２０〜９０重量
％、後者が１０〜８０重量％である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the transparent substrate of the present invention, a cured coating is formed on the surface of the substrate from a composition containing a hydrolyzable organosilicon compound and porous silica fine particles. Constitutes a surface functional layer or an antireflection layer. And the ratio of the organosilicon compound and the porous silica fine particles in the above composition is 20 to 90% by weight for the former and 10 to 80% by weight for the latter.
【０００７】ここで用いる加水分解性有機ケイ素化合物
は、加水分解性の基を分子内に少なくとも１個有し、ケ
イ素原子に有機基が結合した化合物であって、具体的に
は、次の式（Ｉ）で示すことができる。The hydrolyzable organosilicon compound used herein is a compound having at least one hydrolyzable group in the molecule and having an organic group bonded to a silicon atom. It can be represented by (I).
【０００８】Ｓｉ(Ｒ1)p(Ｒ2)4-p （Ｉ）Si (R 1 ) p (R 2 ) 4-p (I)
【０００９】式中、Ｒ1 は水素又は不活性な１価の有機
基を表し、Ｒ2 は加水分解可能な官能基を表し、ｐは０
〜３の整数を表す。In the formula, R 1 represents hydrogen or an inert monovalent organic group, R 2 represents a hydrolyzable functional group, and p is 0.
Represents an integer of 3;
【００１０】式（Ｉ）においてＲ1 で表される不活性な
１価の有機基として、典型的には、炭素数１〜４のアル
キル基、炭素数２〜４のアルケニル基、フェニルなどを
包含するアリール基などが挙げられる。またＲ2 で表さ
れる加水分解可能な官能基としては、例えば、メトキシ
やエトキシなどを包含する炭素数１〜５のアルコキシ
基、アセトキシやプロピオニルオキシのようなアシロキ
シ基、塩素原子や臭素原子のようなハロゲン原子、トリ
メチルシリルアミノのような置換シリルアミノ基などが
挙げられる。よく知られている加水分解性の有機ケイ素
化合物を大分類的に挙げると、アルコキシシラン化合
物、ハロゲン化シラン化合物、アシロキシシラン化合
物、シラザン化合物などがある。これらの有機ケイ素化
合物は、上記式（Ｉ）におけるＲ1 又はＲ2 の一部とし
て、アリール基、ビニル基、アリル基、（メタ）アクリ
ロイルオキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基
などの置換基を有していてもよい。The inert monovalent organic group represented by R 1 in the formula (I) is typically an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, phenyl or the like. Included are aryl groups and the like. The hydrolyzable functional group represented by R 2 includes, for example, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms including methoxy and ethoxy, an acyloxy group such as acetoxy and propionyloxy, a chlorine atom and a bromine atom. Examples thereof include halogen atoms and substituted silylamino groups such as trimethylsilylamino. Well-known hydrolyzable organosilicon compounds are roughly classified into alkoxysilane compounds, halogenated silane compounds, acyloxysilane compounds and silazane compounds. These organosilicon compounds are substituted with an aryl group, a vinyl group, an allyl group, a (meth) acryloyloxy group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group as a part of R 1 or R 2 in the above formula (I). It may have a group.
【００１１】具体的な加水分解性の有機ケイ素化合物と
しては、例えば、メチルトリクロロシランのようなハロ
ゲン化シラン化合物、テトラメトキシシラン、テトラエ
トキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルト
リメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメト
キシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、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メト
キシシランのようなアルコキシシラン化合物、ヘキサメ
チルジシラザンのようなシラザン化合物などが挙げられ
る。これらは、それぞれ単独で、又は２種以上混合して
用いることができる。Specific examples of the hydrolyzable organosilicon compound include halogenated silane compounds such as methyltrichlorosilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxy. Silane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane,
γ-aminopropyltriethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, Alkoxysilanes such as γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane. Compounds, silazane compounds such as hexamethyldisilazane, and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
【００１２】また加水分解性の有機ケイ素化合物は、こ
こに示したような単量体であってもよいし、２量体〜１
０量体程度のオリゴマー又は重合度が１０を超えるポリ
マーのような多量体であってもよい。さらには、上記の
ような有機ケイ素化合物が加水分解された加水分解生成
物であってもよい。加水分解生成物は、上記有機ケイ素
化合物に、塩酸、リン酸、酢酸のような酸、又は水酸化
ナトリウム、酢酸ナトリウムのような塩基を加えること
により、生成させることができる。The hydrolyzable organosilicon compound may be a monomer as shown here, or a dimer to 1
It may be a multimer such as an oligomer of about 0 mer or a polymer having a degree of polymerization of more than 10. Further, it may be a hydrolysis product obtained by hydrolyzing the above-mentioned organosilicon compound. The hydrolysis product can be produced by adding an acid such as hydrochloric acid, phosphoric acid, acetic acid, or a base such as sodium hydroxide or sodium acetate to the above organosilicon compound.
【００１３】もう一つの成分である多孔質シリカ微粒子
は、多孔質になっているものであれば特に限定されない
が、平均粒径が５nm〜１０μm の範囲にあるものが好ま
しく用いられる。特に反射防止膜として被膜を形成する
場合には、平均粒径が５nm〜１００nmの範囲にある微粒
子がより好ましい。粒径があまり小さい多孔質シリカ微
粒子は工業的に製造することが困難であり、また粒径が
あまり大きくなると、被膜の透明性などの光学性能が低
下するため、好ましくない。The other component, porous silica fine particles, is not particularly limited as long as it is porous, but those having an average particle size of 5 nm to 10 μm are preferably used. In particular, when forming a film as an antireflection film, fine particles having an average particle size in the range of 5 nm to 100 nm are more preferable. Porous silica fine particles having a too small particle size are difficult to industrially manufacture, and if the particle size is too large, the optical performance such as transparency of the coating film is deteriorated, which is not preferable.
【００１４】多孔質シリカは、屈折率が１.２〜１.４で
あり、通常のシリカ微粒子の屈折率１.４６に比べて屈
折率が低く、反射防止材料を形成するうえで好ましい。
多孔質シリカは、アルコキシシランをアルカリの存在下
で加水分解することにより得られる、高度に絡み合って
枝分かれし、ポリマー状に生成したシリカであってもよ
いし、特開平 7-133105 号公報に示される方法などで製
造され、表面が被覆された多孔質シリカであってもよ
い。特に後者、すなわち、表面が被覆されて二重構造に
なっている多孔質シリカ微粒子は、粒子の細孔入口が閉
塞されて粒子内部の多孔性が保持され、また加水分解性
有機ケイ素化合物又はその加水分解物との親和性も良好
であることから、好ましく用いられる。Porous silica has a refractive index of 1.2 to 1.4, which is lower than the refractive index of ordinary silica fine particles of 1.46, and is preferable for forming an antireflection material.
The porous silica may be a highly entangled and branched, polymer-formed silica obtained by hydrolyzing an alkoxysilane in the presence of an alkali, and is disclosed in JP-A-7-133105. It may be a porous silica which is manufactured by the method described above and whose surface is coated. In particular, the latter, that is, the surface is coated with a porous silica fine particle having a double structure, the pore inlet of the particle is blocked to maintain the porosity inside the particle, and the hydrolyzable organosilicon compound or It is preferably used because it has a good affinity with the hydrolyzate.
【００１５】この場合の被覆層は通常、シリカ（ＳｉＯ
2 ）主体のもので構成される。具体的には、多孔質シリ
カ微粒子が分散したゾルに、テトラエトキシシラン（別
名エチルシリケート）やテトラメトキシシラン（別名メ
チルシリケート）のようなアルコキシシランなどを、
水、アルコール及び触媒としてのアルカリ又は酸ととも
に添加し、上記アルコキシシランなどを加水分解させ
て、多孔質シリカ微粒子の表面がこの加水分解重縮合物
で被覆されるようにして、製造すればよい。The coating layer in this case is usually silica (SiO 2).
2 ) Consists of the main subject. Specifically, an alkoxysilane such as tetraethoxysilane (also known as ethyl silicate) or tetramethoxysilane (also known as methyl silicate) is added to a sol in which fine particles of porous silica are dispersed,
It may be produced by adding it together with water, alcohol and an alkali or acid as a catalyst to hydrolyze the alkoxysilane and the like so that the surfaces of the porous silica fine particles are coated with the hydrolyzed polycondensate.
【００１６】加水分解性の有機ケイ素化合物と多孔質シ
リカ微粒子、特に表面が被覆された二重構造の多孔質シ
リカ微粒子が存在することで、基材に対する密着性が向
上する。特に、基材としてメチルメタクリレート−スチ
レン共重合体を用いたときにはその効果が大きい。多孔
質シリカ微粒子だけでは被膜は形成されないし、有機ケ
イ素化合物だけからなる被膜は、基材に対する密着性が
不十分な場合がある。The presence of the hydrolyzable organosilicon compound and the porous silica fine particles, particularly the porous silica fine particles having a double-layered surface, improves the adhesion to the substrate. In particular, when a methyl methacrylate-styrene copolymer is used as the base material, the effect is great. A film is not formed only by the porous silica fine particles, and a film composed only of an organic silicon compound may have insufficient adhesion to the substrate.
【００１７】本発明においては、加水分解性の有機ケイ
素化合物２０〜９０重量％、及び多孔質シリカ微粒子１
０〜８０重量％の割合で用いる。多孔質シリカ微粒子の
量が１０重量％に満たないと、基材との密着性が低下す
る可能性があるほか、被膜の屈折率が小さくならず、多
孔質シリカを添加する効果が発現されないので、好まし
くない。一方、多孔質シリカ微粒子の量が８０重量％を
越えると、膜としての強度が低下するため、好ましくな
い。多孔質シリカ微粒子を添加することで反射防止膜を
形成する場合には、被膜の屈折率が、好ましくは１.２
０〜１.４３、より好ましくは１.２５〜１.４１となる
ように、多孔質シリカ微粒子の添加量を選択するのが好
ましい。In the present invention, 20 to 90% by weight of a hydrolyzable organosilicon compound, and porous silica fine particles 1
It is used in a proportion of 0 to 80% by weight. If the amount of the fine particles of porous silica is less than 10% by weight, the adhesion to the substrate may decrease, and the refractive index of the coating does not decrease, so that the effect of adding porous silica is not exhibited. , Not preferable. On the other hand, when the amount of the fine particles of porous silica exceeds 80% by weight, the strength of the film decreases, which is not preferable. When the antireflection film is formed by adding fine particles of porous silica, the refractive index of the film is preferably 1.2.
It is preferable to select the addition amount of the porous silica fine particles so as to be 0 to 1.43, and more preferably 1.25 to 1.41.
【００１８】本発明に用いる基材は、透明なものであれ
ば特に限定されないが、例えば、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン、メチ
ルメタクリレート−スチレン共重合体樹脂、アクリロニ
トリル−スチレン共重合体樹脂、トリアセチルセルロー
ス樹脂のような樹脂基材、また無機ガラスのような無機
基材などが挙げられる。特に、メチルメタクリレート−
スチレン共重合体は、吸湿による伸縮が小さく、反射防
止板の基材として適している。The substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it is transparent, but for example, polymethylmethacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene, methylmethacrylate-styrene copolymer resin, acrylonitrile-styrene copolymer resin. Resin base materials such as triacetyl cellulose resin, and inorganic base materials such as inorganic glass. In particular, methyl methacrylate-
The styrene copolymer has a small expansion and contraction due to moisture absorption and is suitable as a base material of an antireflection plate.
【００１９】基材は、板（シート）、フィルムなどのよ
うに、表面が平面のものであってもよいし、凸レンズや
凹レンズなどのように、表面が曲面になっている基材で
あってもよい。また、表面に細かな凹凸が設けられてい
てもよい。基材が樹脂である場合には、その表面にハー
ドコート層などの他の被膜が形成されていてもよい。The substrate may have a flat surface such as a plate (sheet) or a film, or may have a curved surface such as a convex lens or a concave lens. Good. In addition, fine irregularities may be provided on the surface. When the base material is a resin, another coating film such as a hard coat layer may be formed on the surface thereof.
【００２０】本発明により有機ケイ素化合物と多孔質シ
リカ微粒子を含有する組成物を基材上に塗布するために
は、これらの各成分を含む組成物を塗料として構成する
必要がある。塗料には通常、本発明の構成物である有機
ケイ素化合物や多孔質シリカ微粒子の他に、溶剤が含ま
れる。また、硬化を促進するために、酸やアルカリ、有
機金属化合物や金属イオンなどの硬化触媒を含有させて
もよいし、安定化剤、酸化防止剤、着色剤、レベリング
剤、界面活性剤などの各種添加剤を含有させてもよい。In order to apply the composition containing the organosilicon compound and the porous silica fine particles on the substrate according to the present invention, it is necessary to form a composition containing each of these components as a paint. The paint usually contains a solvent in addition to the organosilicon compound and the porous silica fine particles which are constituents of the present invention. Further, in order to accelerate the curing, an acid, an alkali, a curing catalyst such as an organic metal compound or a metal ion may be contained, and a stabilizer, an antioxidant, a colorant, a leveling agent, a surfactant, etc. Various additives may be contained.
【００２１】溶剤は、塗料の濃度や粘度、硬化後の膜厚
などを調整するために使用される。用いる溶剤は、適宜
選択すればよいが、例えば、メタノール、エタノール、
プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、２
−ブタノール、イソブタノール、tert−ブタノールのよ
うなアルコール類、２−エトキシエタノール、２−ブト
キシエタノール、３−メトキシプロパノール、１−メト
キシ−２−プロパノール、１−エトキシ−２−プロパノ
ールのようなアルコキシアルコール類、ジアセトンアル
コールのようなケトール類、アセトン、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトンのようなケトン類、トル
エン、キシレンのような芳香族炭化水素類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチルのようなエステル類などが挙げられる。
溶剤の使用量は、基材の材質、形状、塗布方法、目的と
する被膜の膜厚などに応じて適宜選択されるが、通常
は、有機ケイ素化合物と多孔質シリカ微粒子の合計量１
００重量部当たり２０〜１０,０００重量部程度の範囲
である。The solvent is used to adjust the concentration and viscosity of the coating material, the film thickness after curing, and the like. The solvent used may be appropriately selected, for example, methanol, ethanol,
Propanol, isopropanol, n-butanol, 2
-Alcohols such as butanol, isobutanol, tert-butanol, alkoxy alcohols such as 2-ethoxyethanol, 2-butoxyethanol, 3-methoxypropanol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol , Ketols such as diacetone alcohol, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, etc. .
The amount of the solvent used is appropriately selected according to the material and shape of the base material, the coating method, the desired film thickness of the coating film, etc., but usually the total amount of the organosilicon compound and the porous silica fine particles is 1
It is in the range of about 20 to 10,000 parts by weight per 00 parts by weight.
【００２２】かかる塗料を基材の表面に塗布することに
より、有機ケイ素化合物と多孔質シリカ微粒子からなる
被膜が形成される。基材の表面に塗料を塗布するには、
通常と同様の方法、例えば、マイクログラビアコート
法、ロールコート法、ディッピングコート法、フローコ
ート法、スピンコート法、ダイコート法、キャスト転写
法、スプレーコート法などの方法により塗布すればよ
い。By coating the surface of the base material with such a coating material, a coating film composed of an organosilicon compound and porous silica fine particles is formed. To apply paint to the surface of the substrate,
It may be applied by a method similar to a usual method, for example, a microgravure coating method, a roll coating method, a dipping coating method, a flow coating method, a spin coating method, a die coating method, a cast transfer method, a spray coating method or the like.
【００２３】次いで、この被膜を加熱により硬化させ
る。加熱温度と時間は特に限定されないが、通常は５０
〜１２０℃の温度範囲で１分〜５時間程度が適用され
る。塗料が溶剤を含有する場合、加熱硬化は、被膜が溶
剤を含有した状態のまま行ってもよいし、溶剤を揮発さ
せた後に行ってもよい。溶剤を揮発させる場合には、室
温で放置してもよいし、３０〜１００℃で加熱乾燥して
もよい。乾燥時間は、基材の材質、形状、塗布方法、目
的とする被膜の膜厚などに応じて適宜選択される。Next, this coating is cured by heating. The heating temperature and time are not particularly limited, but usually 50
A temperature range of 120 ° C is applied for 1 minute to 5 hours. When the coating material contains a solvent, the heat curing may be carried out while the coating film contains the solvent, or after the solvent is volatilized. When the solvent is volatilized, it may be left at room temperature or may be dried by heating at 30 to 100 ° C. The drying time is appropriately selected according to the material and shape of the base material, the coating method, the desired film thickness of the coating film, and the like.
【００２４】形成された硬化被膜は、膜厚が通常０.０
１〜２０μmであり、より好ましくは０.０１〜１０μm
である。膜厚が０.０１μm に満たないと、硬化被膜と
しての特性を示しにくく、２０μm より大きいと、密着
性が低下したり、ひび割れ等の不良が発生する可能性が
あるので、好ましくない。特に反射防止膜として被膜を
形成させる場合には、膜厚を０.０１〜１μmの範囲とす
るのが好ましい。膜厚が０.０１μmに満たなくても１μ
m を超えても、反射防止膜としての機能が低下しやす
い。The cured film formed usually has a thickness of 0.0.
1 to 20 μm, more preferably 0.01 to 10 μm
Is. If the film thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to exhibit the properties as a cured film, and if it is more than 20 μm, the adhesion may be deteriorated or defects such as cracks may occur, which is not preferable. Especially when a film is formed as an antireflection film, the film thickness is preferably in the range of 0.01 to 1 μm. 1μ even if the film thickness is less than 0.01μm
Even if it exceeds m, the function as an antireflection film tends to be deteriorated.
【００２５】[0025]
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの実施例によって限定される
ものではない。例中、含有量ないし使用量を表す％及び
部は、特記ないかぎり重量基準である。また、実施例で
得た基材は、以下の方法で評価した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. In the examples,% and parts indicating the content or the amount used are based on weight unless otherwise specified. In addition, the base materials obtained in the examples were evaluated by the following methods.
【００２６】（１）反射スペクトル
基材の測定面側とは反対側の面をスチールウールで粗面
化し、黒色ペンキを塗って乾燥し、次いで測定面の入射
角度５°における絶対鏡面反射スペクトルを紫外線可視
分光光度計〔“UV-3100”、（株）島津製作所製〕を用
いて測定した。また、そのスペクトルから、反射率が最
小値を示す波長とその反射率の最小値を求めた。(1) Reflection spectrum The surface of the substrate opposite to the measurement surface side was roughened with steel wool, coated with black paint and dried, and then the absolute specular reflection spectrum of the measurement surface at an incident angle of 5 ° was measured. It was measured using an ultraviolet-visible spectrophotometer [“UV-3100”, manufactured by Shimadzu Corporation). Further, from the spectrum, the wavelength at which the reflectance is the minimum value and the minimum value of the reflectance are obtained.
【００２７】（２）密着性
JIS K 5400 に規定される「碁盤目テープ法」に従っ
て、反射防止層側の表面に設けた碁盤目１００個当たり
の剥離数で評価した。(2) Adhesion According to the "cross-cut tape method" stipulated in JIS K 5400, the number of peels per 100 cross-cuts provided on the surface on the antireflection layer side was evaluated.
【００２８】（３）耐擦傷性
消しゴム摩耗試験機〔（株）本光製作所製〕の消しゴム
先端をガーゼで覆い、４９Ｎ／cm2 の圧力を加えながら
透明基材の表面を往復させて、目視で表面に傷が確認さ
れるまでの往復回数で評価した。(3) A scratch resistance eraser abrasion tester (manufactured by Honko Mfg. Co., Ltd.) was covered with gauze at the tip of the eraser, and the surface of the transparent substrate was reciprocated while applying a pressure of 49 N / cm 2 and visually observed. It was evaluated by the number of reciprocations until scratches were confirmed on the surface.
【００２９】実施例１
表面がエチルシリケートの加水分解重縮合物で被覆され
た粒径２０〜７０nmの多孔質シリカ微粒子をイソプロピ
ルアルコール中に２０％濃度で分散させたゾルを１００
部、テトラエトキシシランを８０部、イソプロピルアル
コールを４,２４０部、２−ブトキシエタノールを５０
０部、及び０.１Ｎ塩酸〔１,０００cm3 当たり０.１モ
ルのＨＣｌを含有する水溶液〕８０部を混合し、分散さ
せて塗料を得た。この塗料に、スチレン単位を約４０％
含むメチルメタクリレート−スチレン共重合体樹脂板
〔日本アクリエース（株）製の“アクリエースＭＳ”〕
を浸漬し、引上速度３６cm／min でディップ塗布して、
室温で５分以上乾燥させた後、８０℃で２０分間加熱
し、反射防止性能を有する透明基材を得た。この透明基
材の評価結果を表１に示した。また、この基材の反射ス
ペクトルを図１に示した。この基材の被膜について、反
射スペクトルから屈折率を計算すると、１.４０５ であ
り、同じく反射スペクトルから計算した膜厚は１０７nm
であった。Example 1 A sol was prepared by dispersing porous silica fine particles having a particle size of 20 to 70 nm, the surface of which was coated with a hydrolytic polycondensation product of ethyl silicate, in isopropyl alcohol at a concentration of 20%.
Part, tetraethoxysilane 80 parts, isopropyl alcohol 4,240 parts, 2-butoxyethanol 50 parts
A coating material was obtained by mixing 0 parts and 80 parts of 0.1N hydrochloric acid [an aqueous solution containing 0.1 mol of HCl per 1,000 cm 3 ] and dispersing them. Approximately 40% of styrene units are added to this paint
Methyl methacrylate-styrene copolymer resin plate containing ["Acrease MS" manufactured by Nippon Acreace Co., Ltd.]
Dip and apply dip at a pulling speed of 36 cm / min,
After drying at room temperature for 5 minutes or more, it was heated at 80 ° C. for 20 minutes to obtain a transparent substrate having antireflection performance. The evaluation results of this transparent substrate are shown in Table 1. The reflection spectrum of this substrate is shown in FIG. The refractive index of the film of this base material calculated from the reflection spectrum was 1.405, and the film thickness calculated from the reflection spectrum was 107 nm.
Met.
【００３０】実施例２
塗料の組成を次のように変えた以外は、実施例１と同様
にして、反射防止性能を有する透明基材を作製した。Example 2 A transparent base material having antireflection performance was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the coating material was changed as follows.
【００３１】 実施例１で用いたのと同じ多孔質シリカ微粒子の２０％ゾル １５０部 テトラエトキシシラン ７０部 イソプロピルアルコール ４,２１０部 ２−ブトキシエタノール ５００部 ０.１Ｎ塩酸 ７０部[0031] 150 parts 20% sol of the same porous silica fine particles as used in Example 1 Tetraethoxysilane 70 parts Isopropyl alcohol 4,210 parts 2-Butoxyethanol 500 parts 70 parts of 0.1N hydrochloric acid
【００３２】得られた透明基材の評価結果を表１に示し
た。また、この基材の反射スペクトルを図２に示した。
この基材の被膜について、反射スペクトルから屈折率を
計算すると、１.３６８ であり、同じく反射スペクトル
から計算した膜厚は１０１nmであった。The evaluation results of the obtained transparent substrate are shown in Table 1. The reflection spectrum of this substrate is shown in FIG.
With respect to the coating film of this substrate, the refractive index calculated from the reflection spectrum was 1.368, and the film thickness similarly calculated from the reflection spectrum was 101 nm.
【００３３】比較例１
塗料の組成を次のように変えた以外は、実施例１と同様
にして、反射防止性能を有する透明基材を作製した。Comparative Example 1 A transparent base material having antireflection performance was produced in the same manner as in Example 1 except that the composition of the coating material was changed as follows.
【００３４】テトラエトキシシラン １００部 イソプロピルアルコール ４,３００部 ２−ブトキシエタノール ５００部 ０.１Ｎ塩酸 １００部100 parts of tetraethoxysilane Isopropyl alcohol 4,300 parts 2-Butoxyethanol 500 parts 0.1N hydrochloric acid 100 parts
【００３５】得られた透明基材の評価結果を表１に示し
た。また、この基材の反射スペクトルを図３に示した。
この基材の被膜について、反射スペクトルから屈折率を
計算すると、１.４４１ であり、同じく反射スペクトル
から計算した膜厚は１２５nmであった。The evaluation results of the obtained transparent substrate are shown in Table 1. The reflection spectrum of this substrate is shown in FIG.
With respect to the coating film of this substrate, the refractive index calculated from the reflection spectrum was 1.441, and the film thickness calculated from the reflection spectrum was 125 nm.
【００３６】[0036]
【表１】 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 最小 最小反射率 密着性 耐擦傷性 反射率 を示す波長 （傷が付き始める までの往復回数） ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 実施例１ 1.6 % 600 nm 0／100（剥離なし） １００以上 実施例２ 1.0 % 550 nm 0／100（剥離なし） １００以上 ───────────────────────────────── 比較例１ 2.3 % 720 nm 52／100 １００以上 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━[Table 1] ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Minimum minimum reflectance Adhesion Scratch resistance Wavelength showing reflectance (begins to get scratched To and from) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ Example 1 1.6% 600 nm 0/100 (no peeling) 100 or more Example 2 1.0% 550 nm 0/100 (no peeling) 100 or more ────────────────────────────────── Comparative Example 1 2.3% 720 nm 52/100 100 or more ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の硬化被膜が形成された透明基材
は、被膜の密着性に優れ、十分な硬度を備えている。ま
た、その被膜は反射防止層としての機能も有するため、
ディスプレイ等の保護板として有用である。The transparent base material on which the cured coating film of the present invention is formed is excellent in the adhesiveness of the coating film and has sufficient hardness. Further, since the coating also has a function as an antireflection layer,
It is useful as a protective plate for displays.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】実施例１で得られた透明基材の反射スペクトル
を表す。FIG. 1 shows a reflection spectrum of the transparent substrate obtained in Example 1.
【図２】実施例２で得られた透明基材の反射スペクトル
を表す。FIG. 2 shows a reflection spectrum of the transparent substrate obtained in Example 2.
【図３】比較例１で得られた透明基材の反射スペクトル
を表す。FIG. 3 shows a reflection spectrum of the transparent substrate obtained in Comparative Example 1.
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｃ０８Ｌ 33:12 1/11 Ｇ０２Ｂ 1/10 Ａ // Ｃ０８Ｌ 33:12 Ｚ Ｆターム(参考） 2K009 AA04 AA15 BB13 BB14 CC09 CC42 DD02 DD06 4D075 CA02 CA13 CB02 DA04 DA06 DA23 DB13 DB33 DB37 DB43 DB48 DC24 EB22 EB33 EB43 EB47 EB56 EC03 EC25 EC54 4F006 AA15 AA22 AB39 AB76 BA14 CA05 4F100 AA20B AA20H AK01B AK12A AK25A AL05A AT00A BA02 BA10A BA10B BA15 DJ00B DJ00H EJ08B GB41 JA00B JM02B JN06B JN18B YY00B─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02B 1/10 C08L 33:12 1/11 G02B 1/10 A // C08L 33:12 Z F term (reference) ) 2K009 AA04 AA15 BB13 BB14 CC09 CC42 DD02 DD06 4D075 CA02 CA13 CB02 DA04 DA06 DA23 DB13 DB33 DB37 DB43 DB48 DC24 EB22 EB33 EB43 EB47 EB56 EC03 EC25 EC54 4F006 AA15 AA22 AB39 AB76 BA14 CA05 4F100 AA20B AA20H AK01B AK12A AK25A AL05A AT00A BA02 BA10A BA10B BA15 DJ00B DJ00H EJ08B GB41 JA00B JM02B JN06B JN18B YY00B
Claims (4)
２０〜９０重量％と多孔質シリカ微粒子１０〜８０重量
％とを含む組成物からの硬化被膜が形成されていること
を特徴とする透明基材。1. A cured coating formed from a composition containing 20 to 90% by weight of a hydrolyzable organosilicon compound and 10 to 80% by weight of porous silica fine particles on the surface of a substrate. Transparent base material.
重構造を有する多孔質シリカである請求項１に記載の透
明基材。2. The transparent substrate according to claim 1, wherein the porous silica fine particles are porous silica having a double structure with a surface coated.
び０.０１〜１μmの膜厚を有し、反射防止機能を有する
被膜である請求項１又は２に記載の透明基材。3. The transparent substrate according to claim 1, wherein the cured film has a refractive index of 1.20 to 1.43 and a film thickness of 0.01 to 1 μm and has an antireflection function. Material.
重合体樹脂である請求項１〜３のいずれかに記載の透明
基材。4. The transparent substrate according to claim 1, wherein the substrate is a methyl methacrylate-styrene copolymer resin.
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|---|---|---|---|---|
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