JP2022079332A - Optical film with antifouling layer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、防汚層付き光学フィルムに関する。 The present invention relates to an optical film with an antifouling layer.
タッチパネルディスプレイなどのディスプレイにおける画像表示側の外表面には、防汚性の観点から、例えば、防汚層付き光学フィルムが貼り合わせられる。防汚層付き光学フィルムは、透明基材と、当該透明基材の一方面側の最表面に配置された防汚層とを備える。防汚層により、ディスプレイ表面において、手脂などの汚染物質の付着が抑制され、また、付着した汚染物質が除去されやすくなる。このような防汚層付き光学フィルムに関する技術については、例えば下記の特許文献1に記載されている。 From the viewpoint of antifouling property, for example, an optical film with an antifouling layer is attached to the outer surface of a display such as a touch panel display on the image display side. The optical film with an antifouling layer includes a transparent base material and an antifouling layer arranged on the outermost surface on one side of the transparent base material. The antifouling layer suppresses the adhesion of contaminants such as hand grease on the display surface, and facilitates the removal of the adhered contaminants. A technique relating to such an optical film with an antifouling layer is described in, for example, Patent Document 1 below.
防汚層付き光学フィルムの使用時において、防汚層に付着した汚染物質は、例えば、拭取り作業によって除去される。しかしながら、防汚層に対する拭取り作業の繰り返しは、防汚層の防汚性低下の原因となる。防汚層付き光学フィルムの防汚機能の観点から、防汚層の防汚性低下は、好ましくない。 When using an optical film with an antifouling layer, contaminants adhering to the antifouling layer are removed, for example, by wiping. However, repeated wiping work on the antifouling layer causes a decrease in the antifouling property of the antifouling layer. From the viewpoint of the antifouling function of the optical film with the antifouling layer, it is not preferable to reduce the antifouling property of the antifouling layer.
本発明は、防汚層の防汚性の低下を抑制するのに適した、防汚層付き光学フィルムを提供する。 The present invention provides an optical film with an antifouling layer, which is suitable for suppressing a decrease in the antifouling property of the antifouling layer.
本発明[1]は、透明基材と防汚層とを厚さ方向に順に備え、前記防汚層が、化学式CF3OCF2-で表される末端構造を有する有機フッ素化合物を含有し、前記防汚層における前記透明基材とは反対側の表面の、飛行時間型二次イオン質量分析法により検出されるCF3フラグメントのイオン強度に対するC2F5Oフラグメントのイオン強度の比率が、2.8以下である、防汚層付き光学フィルムを含む。 In the present invention [1], a transparent base material and an antifouling layer are provided in order in the thickness direction, and the antifouling layer contains an organic fluorine compound having a terminal structure represented by the chemical formula CF 3 OCF 2- . The ratio of the ion intensity of the C2 F5 O fragment to the ion intensity of the CF 3 fragment detected by the time-of-flight secondary ion mass spectrometry on the surface of the antifouling layer opposite to the transparent substrate is as follows. Includes an optical film with an antifouling layer of 2.8 or less.
本発明[2]は、前記有機フッ素化合物が、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である、上記[1]に記載の防汚層付き光学フィルムを含む。 The present invention [2] includes the optical film with an antifouling layer according to the above [1], wherein the organic fluorine compound is an alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group.
本発明[3]は、前記防汚層がドライコーティング膜である、上記[1]または2に記載の防汚層付き光学フィルムを含む。 The present invention [3] includes the optical film with an antifouling layer according to [1] or 2 above, wherein the antifouling layer is a dry coating film.
本発明[4]は、前記透明基材と前記防汚層との間に無機酸化物下地層を備え、当該無機酸化物下地層上に前記防汚層が配置されている、上記[1]から[3]のいずれか一つに記載の防汚層付き光学フィルムを含む。 In the present invention [4], an inorganic oxide base layer is provided between the transparent base material and the antifouling layer, and the antifouling layer is arranged on the inorganic oxide base layer. [1] The optical film with an antifouling layer according to any one of [3] is included.
本発明[5]は、前記無機酸化物下地層が二酸化ケイ素を含む、上記[4]に記載の防汚層付き光学フィルムを含む。 The present invention [5] includes the optical film with an antifouling layer according to the above [4], wherein the inorganic oxide base layer contains silicon dioxide.
本発明[6]は、前記無機酸化物下地層における前記防汚層側の表面が、0.5nm以上10nm以下の表面粗さRaを有する、上記[4]または[5]に記載の防汚層付き光学フィルムを含む。 In the present invention [6], the antifouling according to the above [4] or [5], wherein the surface of the inorganic oxide underlayer on the antifouling layer side has a surface roughness Ra of 0.5 nm or more and 10 nm or less. Includes layered optical film.
本発明の防汚層付き光学フィルムは、上記のように、防汚層が、化学式CF3OCF2-で表される末端構造を有する有機フッ素化合物を含有し、当該防汚層における透明基材とは反対側の表面について飛行時間型二次イオン質量分析法により検出されるCF3フラグメントのイオン強度に対するC2F5Oフラグメントのイオン強度の比率が2.8以下である。そのため、本防汚層付き光学フィルムは、防汚層の防汚性の低下を抑制するのに適する。 In the optical film with an antifouling layer of the present invention, as described above, the antifouling layer contains an organic fluorine compound having a terminal structure represented by the chemical formula CF 3 OCF 2- , and the transparent base material in the antifouling layer. The ratio of the ion intensity of the C2F5O fragment to the ion intensity of the CF3 fragment detected by the time - of-flight secondary ion mass spectrometry for the surface on the opposite side is 2.8 or less. Therefore, the optical film with the antifouling layer is suitable for suppressing the deterioration of the antifouling property of the antifouling layer.
本発明の防汚層付き光学フィルムの一実施形態としての光学フィルムFは、図1に示すように、透明基材10と、光学機能層20と、防汚層30とを、厚さ方向Tの一方側に向かってこの順で備える。光学フィルムFは、本実施形態では、透明基材10と、密着層41と、光学機能層20と、防汚層30とを、厚さ方向Tの一方側に向かってこの順で備える。また、光学フィルムFは、厚さ方向Tに直交する方向(面方向)に広がる形状を有する。
As shown in FIG. 1, the optical film F as an embodiment of the optical film with an antifouling layer of the present invention comprises a
透明基材10は、本実施形態では、樹脂フィルム11と、ハードコート層12とを厚さ方向Tの一方側に向かってこの順で備える。
In the present embodiment, the
樹脂フィルム11は、可撓性を有する透明な樹脂フィルムである。樹脂フィルム11の材料としては、例えば、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリアリレート樹脂、およびポリビニルアルコール樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、およびポリエチレンナフタレートが挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびシクロオレフィンポリマー(COP)が挙げられる。セルロース樹脂としては、例えば、トリアセチルセルロース(TAC)が挙げられる。これら材料は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。樹脂フィルム11の材料としては、透明性および強度の観点から、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、およびセルロース樹脂からなる群より選択される一つが用いられ、より好ましくは、PET、COP、およびTACからなる群より選択される一つが用いられる。
The
樹脂フィルム11におけるハードコート層12側の表面は、表面改質処理されていてもよい。表面改質処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、プライマー処理、グロー処理、およびカップリング剤処理が挙げられる。
The surface of the
樹脂フィルム11の厚さは、強度の観点から、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、更に好ましくは20μm以上である。樹脂フィルム11の厚さは、取扱い性の観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。
From the viewpoint of strength, the thickness of the
樹脂フィルム11の全光線透過率(JIS K 7375-2008)は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上である。このような構成は、タッチパネルディスプレイなどのディスプレイの表面に光学フィルムFが備えられる場合に当該光学フィルムFに求められる透明性を、確保するのに適する。樹脂フィルム11の全光線透過率は、例えば100%以下である。
The total light transmittance (JIS K 7375-2008) of the
ハードコート層12は、樹脂フィルム11の厚さ方向Tの一方面上に配置されている。ハードコート層12は、光学フィルムFの露出表面(図1では上面)に擦り傷が形成されにくくするための層である。
The
ハードコート層12は、硬化性樹脂組成物の硬化物である。硬化性樹脂組成物が含有する硬化性樹脂としては、例えば、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、アクリルウレタン樹脂、アミド樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、およびメラミン樹脂が挙げられる。これら硬化性樹脂は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。ハードコート層12の高硬度の確保の観点からは、硬化性樹脂としては、好ましくはアクリルウレタン樹脂が用いられる。
The
また、硬化性樹脂組成物としては、例えば、紫外線硬化型の樹脂組成物、および、熱硬化型の樹脂組成物が挙げられる。高温加熱せずに硬化可能であるために光学フィルムFの製造効率向上に役立つ観点から、硬化性樹脂組成物としては、好ましくは、紫外線硬化型の樹脂組成物が用いられる。紫外線硬化型の樹脂組成物には、紫外線硬化型モノマー、紫外線硬化型オリゴマー、および紫外線硬化型ポリマーからなる群より選択される少なくとも一種類が含まれる。紫外線硬化型の樹脂組成物の具体例としては、特開2016-179686号公報に記載のハードコート層形成用組成物が挙げられる。 Examples of the curable resin composition include an ultraviolet curable resin composition and a thermosetting resin composition. As the curable resin composition, an ultraviolet curable resin composition is preferably used from the viewpoint of helping to improve the production efficiency of the optical film F because it can be cured without heating at a high temperature. The UV curable resin composition contains at least one selected from the group consisting of UV curable monomers, UV curable oligomers, and UV curable polymers. Specific examples of the ultraviolet curable resin composition include the composition for forming a hard coat layer described in JP-A-2016-179686.
硬化性樹脂組成物は、微粒子を含有してもよい。硬化性樹脂組成物に対する微粒子の配合は、ハードコート層12における硬さの調整、表面粗さの調整、屈折率の調整、および防眩性の付与に、役立つ。微粒子としては、例えば、金属酸化物粒子、ガラス粒子、および有機粒子が挙げられる。金属酸化物粒子の材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化カドミウム、および酸化アンチモンが挙げられる。有機粒子の材料としては、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル・スチレン共重合体、ベンゾグアナミン、メラミン、およびポリカーボネートが挙げられる。
The curable resin composition may contain fine particles. The formulation of the fine particles in the curable resin composition is useful for adjusting the hardness, adjusting the surface roughness, adjusting the refractive index, and imparting antiglare property in the
ハードコート層12の厚さは、ハードコート層12の硬度の確保による防汚層30表面の硬度の確保の観点から、好ましくは1μm以上、より好ましくは3μm以上、更に好ましくは5μm以上である。ハードコート層12の厚さは、光学フィルムFの柔軟性確保の観点から、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、更に好ましくは35μm以下、特に好ましくは30μm以下である。
The thickness of the
ハードコート層12における密着層41側の表面は、表面改質処理されていてもよい。表面改質処理としては、例えば、プラズマ処理、コロナ処理、オゾン処理、プライマー処理、グロー処理、およびカップリング剤処理が挙げられる。ハードコート層12と密着層41との間において高い密着力を確保する観点からは、ハードコート層12における密着層41側表面は、好ましくはプラズマ処理されている。
The surface of the
透明基材10の厚さは、強度の観点から、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上、更に好ましくは20μm以上である。透明基材10の厚さは、取扱い性の観点から、好ましくは300μm以下、より好ましくは200μm以下である。
From the viewpoint of strength, the thickness of the
透明基材10の全光線透過率(JIS K 7375-2008)は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、更に好ましくは95%以上である。このような構成は、タッチパネルディスプレイなどのディスプレイの表面に光学フィルムFが備えられる場合に当該光学フィルムFに求められる透明性を、確保するのに適する。透明基材10の全光線透過率は、例えば100%以下である。
The total light transmittance (JIS K 7375-2008) of the
密着層41は、透明基材10(本実施形態ではハードコート層12)に対する無機酸化物層(本実施形態では後記の第1高屈折率層21)の密着力を確保するための層である。密着層41は、ハードコート層12の厚さ方向Tの一方面上に配置されている。密着層41の材料としては、例えば、シリコン、ニッケル、クロム、アルミニウム、錫、金、銀、白金、亜鉛、チタン、タングステン、ジルコニウム、パラジウム等の金属、これら金属の2種類以上の合金、および、これら金属の酸化物が挙げられる。有機層(具体的にはハードコート層12)および無機酸化物層(本実施形態では具体的には第1高屈折率層21)の両方に対する密着性と、密着層41の透明性との両立の観点からは、密着層41の材料としては、好ましくは、インジウムスズ酸化物(ITO)または酸化シリコン(SiOx)が用いられる。密着層41の材料として酸化シリコンが用いられる場合、好ましくは、化学量論組成よりも酸素量の少ないSiOxが用いられ、より好ましくは、xが1.2以上1.9以下のSiOxが用いられる。
The
密着層41の厚さは、ハードコート層12と無機酸化物層(本実施形態では第1高屈折率層21)との間の密着力の確保と、密着層41の透明性との両立の観点から、好ましくは1nm以上であり、また、好ましくは10nm以下である。
The thickness of the
光学機能層20は、密着層41の厚さ方向Tの一方面上に配置されている。本実施形態では、光学機能層20は、外光の反射強度を抑制するための反射防止層である。すなわち、光学フィルムFは、本実施形態では反射防止フィルムである。
The optical
光学機能層20(反射防止層)は、相対的に屈折率が大きな高屈折率層と、相対的に屈折率が小さな低屈折率層とを、厚さ方向に交互に有する。反射防止層では、複数の薄層(高屈折率層,低屈折率層)における複数の界面での反射光間の干渉作用により、正味の反射光強度が減衰される。また、反射防止層では、各薄層の光学膜厚(屈折率と厚さとの積)の調整により、反射光強度を減衰させる干渉作用を発現させることができる。このような反射防止層としての光学機能層20は、具体的には、第1高屈折率層21と、第1低屈折率層22と、第2高屈折率層23と、第2低屈折率層24とを、厚さ方向Tの一方側に向かってこの順で有する。
The optical functional layer 20 (antireflection layer) has a high refractive index layer having a relatively large refractive index and a low refractive index layer having a relatively small refractive index alternately in the thickness direction. In the antireflection layer, the net reflected light intensity is attenuated by the interference action between the reflected light at the plurality of interfaces in the plurality of thin layers (high refractive index layer, low refractive index layer). Further, in the antireflection layer, an interference action for attenuating the reflected light intensity can be exhibited by adjusting the optical film thickness (product of the refractive index and the thickness) of each thin layer. Specifically, the optical
第1高屈折率層21および第2高屈折率層23は、それぞれ、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.9以上の高屈折率材料からなる。高屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、高屈折率材料としては、例えば、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化チタン、酸化ジルコニウム、スズドープ酸化インジウム(ITO)、およびアンチモンドープ酸化スズ(ATO)が挙げられ、好ましくは酸化ニオブが用いられる。
The first high
第1高屈折率層21の光学膜厚(屈折率と厚さとの積)は、例えば20nm以上であり、また、例えば55nm以下である。第2高屈折率層23の光学膜厚は、例えば60nm以上であり、また、例えば330nm以下である。
The optical film thickness (product of the refractive index and the thickness) of the first high
第1低屈折率層22および第2低屈折率層24は、それぞれ、波長550nmにおける屈折率が好ましくは1.6以下の低屈折率材料からなる。低屈折率と可視光の低吸収性との両立の観点から、低屈折率材料としては、例えば、二酸化ケイ素(SiO2)およびフッ化マグネシウムが挙げられ、好ましくは二酸化ケイ素が用いられる。
The first low
第1低屈折率層22の光学膜厚は、例えば15nm以上であり、また、例えば70nm以下である。第2低屈折率層24の光学膜厚は、例えば100nm以上であり、また、例えば160nm以下である。
The optical film thickness of the first low
また、光学機能層20において、第1高屈折率層21の厚さは、例えば1nm以上、好ましくは5nm以上であり、また、例えば30nm以下、好ましくは20nm以下である。第1低屈折率層22の厚さは、例えば10nm以上、好ましくは20nm以上であり、また、例えば50nm以下、好ましくは30nm以下である。第2高屈折率層23の厚さは、例えば50nm以上、好ましくは80nm以上であり、また、例えば200nm以下、好ましくは150nm以下である。第2低屈折率層24の厚さは、例えば50nm以上、好ましくは60nm以上であり、また、例えば150nm以下、好ましくは100nm以下である。
Further, in the optical
第2低屈折率層24は、本実施形態では、防汚層30の耐剥離性を確保する無機酸化物下地層(無機酸化物下地層42)を兼ねる。このような第2低屈折率層24の材料としては、防汚層30との密着性確保の観点からも、例えば、二酸化ケイ素およびフッ化マグネシウムが挙げられ、好ましくは二酸化ケイ素が用いられる。防汚層30における耐剥離性の確保の観点からは、第2低屈折率層24の厚さは、好ましくは50nm以上、より好ましくは65nm以上、更に好ましくは80nm以上、特に好ましくは90nm以上である。同厚さは、例えば150nm以下である。
In the present embodiment, the second low
無機酸化物下地層42における防汚層30側の表面は、表面改質処理されていてもよい。表面改質処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、プライマー処理、グロー処理、およびカップリング剤処理が挙げられる。
The surface of the inorganic
無機酸化物下地層42における防汚層30側の表面の表面粗さRa(算術平均表面粗さ)は、好ましくは0.5nm以上、より好ましくは0.8nm以上である。同表面粗さRaは、好ましくは10nm以下、より好ましくは8nm以下である。表面粗さRaは、例えば、AFM(原子間力顕微鏡)による1μm四方の観察像から求められる。
The surface roughness Ra (arithmetic mean surface roughness) of the surface of the inorganic
防汚層30は、防汚機能を有する層である。防汚層30は、無機酸化物下地層42の厚さ方向Tの一方面上に配置されている。防汚層30は、厚さ方向Tの一方側に表面31(外表面)を有する。防汚層30の防汚機能には、光学フィルムFの使用時のフィルム露出面に対する手脂などの汚染物質の付着の抑制機能、および、付着した汚染物質を除去しやすくする機能が含まれる。
The
防汚層30の材料としては、化学式CF3OCF2-で表される末端構造(末端構造E)を有する有機フッ素化合物が用いられる。すなわち、防汚層30は、末端構造Eを有する有機フッ素化合物を含有する。そのような有機フッ素化合物としては、好ましくは、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が用いられる。末端構造Eを有し且つ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は、例えば、下記の一般式(1)で表される化合物が挙げられる。
As the material of the
CF3-OCF2-R1-X-(CH2)m-Si(OR2)3 (1) CF 3 -OCF 2 -R 1 -X- (CH 2 ) m -Si (OR 2 ) 3 (1)
R1は、パーフルオロポリエーテル(PFPE)基の繰り返し構造を少なくとも一つ含む構造を表し、好ましくは、PFPE基の繰り返し構造を二つ含む構造を表す。PFPE基の繰り返し構造としては、例えば、直鎖状PFPE基の繰り返し構造、および、分岐状PFPE基の繰り返し構造が挙げられる。直鎖状PFPE基の繰り返し構造としては、例えば、-(OCnF2n)p-で表される構造(nは、1以上20以下の整数を表し、pは、1以上100以下の整数を表す。以下同じ)が挙げられる。分岐状PFPE基の繰り返し構造としては、例えば、-(OC(CF3)2)p-で表される構造、および、-(OCF2CF(CF3)CF2)p-で表される構造が挙げられる。PFPE基の繰り返し構造としては、好ましくは、直鎖状PFPE基の繰り返し構造が挙げられ、より好ましくは、-(OCF2)p-および-(OC2F4)p-が挙げられる。 R1 represents a structure containing at least one repeating structure of a perfluoropolyether (PFPE) group, and preferably represents a structure containing two repeating structures of a PFPE group. Examples of the repeating structure of the PFPE group include a repeating structure of a linear PFPE group and a repeating structure of a branched PFPE group. As a repeating structure of the linear PFPE group, for example, a structure represented by-(OC n F 2n ) p- (n represents an integer of 1 or more and 20 or less, and p is an integer of 1 or more and 100 or less. Represented. The same shall apply hereinafter). Examples of the repeating structure of the branched PFPE group include a structure represented by-(OC (CF 3 ) 2 ) p- and a structure represented by-(OCF 2 CF (CF 3 ) CF 2 ) p- . Can be mentioned. The repeating structure of the PFPE group is preferably a repeating structure of a linear PFPE group, and more preferably- (OCF 2 ) p- and-(OC 2 F 4 ) p- .
R2は、炭素数1以上4以下アルキル基を表し、好ましくはメチル基を表す。 R 2 represents an alkyl group having 1 or more and 4 or less carbon atoms, and preferably represents a methyl group.
Xは、エーテル基、カルボニル基、アミノ基、またはアミド基を表し、好ましくはエーテル基を表す。 X represents an ether group, a carbonyl group, an amino group, or an amide group, and preferably represents an ether group.
mは、1以上の整数を表す。また、mは、好ましくは20以下、より好ましくは10以下、更に好ましくは5以下の整数を表す。 m represents an integer of 1 or more. Further, m represents an integer of preferably 20 or less, more preferably 10 or less, still more preferably 5 or less.
このような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のうち、好ましくは、下記の一般式(2)に示される化合物が用いられる。 Among such alkoxysilane compounds having a perfluoropolyether group, the compound represented by the following general formula (2) is preferably used.
CF3-(OCF2)q-(OC2F4)r-O-(CH2)3-Si(OCH3)3 (2) CF 3- (OCF 2 ) q- (OC 2 F 4 ) r -O- (CH 2 ) 3 -Si (OCH 3 ) 3 (2)
一般式(2)において、qは、1以上51以下の整数を表し、rは、1以上50以下の整数を表す。 In the general formula (2), q represents an integer of 1 or more and 51 or less, and r represents an integer of 1 or more and 50 or less.
また、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は、単独で用いられてもよいし、二種類以上が併用されてもよい。 Further, the alkoxysilane compound having a perfluoropolyether group may be used alone or in combination of two or more.
防汚層30の表面31(防汚層30における透明基材10とは反対側の表面)の、飛行時間型二次イオン質量分析法により検出されるCF3フラグメントのイオン強度(I1)に対するC2F5Oフラグメントのイオン強度(I2)の比率(I2/I1)は、2.8以下である。同比率は、好ましくは2.5以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1.5以下、特に好ましくは1以下である。防汚層30の表面31に存在する複数の末端構造Eにおいて、次のような配向をとる末端構造Eの当該配向性が高いほど、また、そのような配向をとる末端構造Eが多いほど、上記イオン強度比率は低い。前記配向とは、化学式CF3-で表される最末端部と、化学式-OCF2-で表される準末端部とが、表面31において厚さ方向Tにこの順で並ぶ配向である。
The ionic strength (I 1 ) of the CF 3 fragment detected by the time-of-flight secondary ion mass spectrometry on the
飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)では、固体試料にイオンビーム(一次イオン)を照射することによって試料表面からイオン(二次イオン)を放出させ、当該二次イオンが検出器に到達するまでの飛行時間(質量の平方根に比例する)の差を利用して質量を分離する。TOF-SIMSに用いる装置としては、例えば、ION-TOF社製「TOF-SIMS5」が挙げられる。上記イオン強度比率(I2/I1)を求めるためのTOF-SIMSは、具体的には、実施例に関して後述するように実施される。また、上記イオン強度比率の調整方法としては、例えば、上記有機フッ素化合物の種類の選択、防汚層30における有機フッ素化合物の含有割合の調整、防汚層30の形成方法の選択、防汚層30の下地層(本実施形態では第2低屈折率層24)の材料の選択、および、同下地層の防汚層30側表面の表面粗さの調整が挙げられる。
In Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (TOF-SIMS), a solid sample is irradiated with an ion beam (primary ion) to generate ions (secondary ions) from the sample surface. The mass is separated by using the difference in the flight time (proportional to the square root of the mass) until the secondary ion reaches the detector. Examples of the device used for TOF-SIMS include "TOF-SIMS5" manufactured by ION-TOF. The TOF-SIMS for obtaining the ionic strength ratio (I 2 / I 1 ) is specifically carried out as described later with respect to Examples. As a method for adjusting the ion intensity ratio, for example, selection of the type of the organic fluorine compound, adjustment of the content ratio of the organic fluorine compound in the
防汚層30は、本実施形態では、ドライコーティング法で形成された膜(ドライコーティング膜)である。ドライコーティング法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、およびCVDが挙げられる。防汚層30は、好ましくはドライコーティング膜であり、より好ましくは真空蒸着膜である。
In the present embodiment, the
防汚層30の材料が、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し、且つ、防汚層30が、ドライコーティング膜(好ましくは真空蒸着膜)である構成は、光学機能層20に対する防汚層30の高い接合力の確保に適し、従って、防汚層30の耐剥離性の確保に適する。防汚層30の耐剥離性が高いことは、防汚層30の防汚機能の維持に役立つ。
The structure in which the material of the
防汚層30の外表面31の水接触角(純水接触角)は、110°以上であり、好ましくは111°以上、より好ましくは112°以上、更に好ましくは113°以上、特に好ましくは114°以上である。外表面31における水接触角がこの程度に高い構成は、防汚層30において高い防汚性を実現するのに適する。同水接触角は、例えば130°以下である。水接触角は、防汚層30の外表面31(露出表面)に直径2mm以下の水滴(純水の液滴)を形成して、防汚層30表面に対する当該水滴の接触角を測定することにより、求められる。外表面31の水接触角は、例えば、防汚層30の組成、外表面31の粗さ、ハードコート層12の組成、および、ハードコート層12の光学機能層20側の表面の粗さの調整によって、調整できる。
The water contact angle (pure water contact angle) of the
防汚層30の厚さは、好ましくは1nm以上、より好ましくは3nm以上、更に好ましくは5nm以上、特に好ましくは7nm以上である。このような構成は、防汚層30の耐剥離性を確保するのに適する。防汚層30の厚さは、好ましくは25nm以下、より好ましくは20nm以下、更に好ましくは18nm以下である。このような構成は、防汚層30において上記の水接触角を実現するのに適する。
The thickness of the
光学フィルムFは、透明基材10を用意した後、例えばロールトゥロール方式において、透明基材10上に密着層41、光学機能層20、および防汚層30を順次に積層することによって、作製できる。光学機能層20は、密着層41上に第1高屈折率層21、第1低屈折率層22、第2高屈折率層23、および第2低屈折率層24を順次に積層することによって形成できる。
The optical film F is produced by preparing the
透明基材10は、樹脂フィルム11上にハードコート層12を形成することによって作製できる。ハードコート層12は、例えば、樹脂フィルム11上に、硬化性樹脂と必要に応じて微粒子とを含有する硬化性樹脂組成物を塗布して塗膜を形成した後、この塗膜を硬化させることによって形成できる。硬化性樹脂組成物が紫外線化型樹脂を含有する場合には、紫外線照射によって前記塗膜を硬化させる。硬化性樹脂組成物が熱硬化型樹脂を含有する場合には、加熱によって前記塗膜を硬化させる。
The
透明基材10上に形成されたハードコート層12の露出表面は、必要に応じて、表面改質処理される。表面改質処理としてプラズマ処理する場合、処理ガスとしては、例えば、アルゴンガスおよび酸素ガスが挙げられる。また、プラズマ処理における放電電力は、例えば10W以上であり、また、例えば10000W以下である。
The exposed surface of the
密着層41、第1高屈折率層21、第1低屈折率層22、第2高屈折率層23、および第2低屈折率層24は、それぞれ、ドライコーティング法で材料を成膜することによって形成できる。ドライコーティング法としては、スパッタリング法、真空蒸着法、およびCVDが挙げられ、好ましくはスパッタリング法が用いられる。
The
スパッタリング法では、スパッタ室内に真空条件下でガスを導入しつつ、カソード上に配置されたターゲットにマイナスの電圧を印加する。これにより、グロー放電を発生させてガス原子をイオン化し、当該ガスイオンを高速でターゲット表面に衝突させ、ターゲット表面からターゲット材料を弾き出し、弾き出たターゲット材料を所定面上に堆積させる。成膜速度の観点から、スパッタリング法としては、反応性スパッタリングが好ましい。反応性スパッタリングでは、ターゲットとして金属ターゲットを用い、上述のガスとして、アルゴンなどの不活性ガスと酸素(反応性ガス)との混合ガスを用いる。不活性ガスと酸素との流量比(sccm)の調整により、成膜される無機酸化物に含まれる酸素の割合を調整できる。 In the sputtering method, a negative voltage is applied to a target arranged on the cathode while introducing a gas into the sputtering chamber under vacuum conditions. As a result, a glow discharge is generated to ionize the gas atom, the gas ion collides with the target surface at high speed, the target material is ejected from the target surface, and the ejected target material is deposited on a predetermined surface. From the viewpoint of film formation speed, reactive sputtering is preferable as the sputtering method. In reactive sputtering, a metal target is used as a target, and a mixed gas of an inert gas such as argon and oxygen (reactive gas) is used as the above-mentioned gas. By adjusting the flow rate ratio (sccm) of the inert gas and oxygen, the ratio of oxygen contained in the formed inorganic oxide can be adjusted.
スパッタリング法を実施するための電源としては、例えば、DC電源、AC電源、RF電源、および、MFAC電源(周波数帯が数kHz~数MHzのAC電源)が挙げられる。スパッタリング法における放電電圧は、例えば200V以上であり、また、例えば1000V以下である。また、スパッタリング法が実施されるスパッタ室内の成膜気圧は、例えば0.01Pa以上であり、また、例えば2Pa以下である。 Examples of the power source for carrying out the sputtering method include a DC power source, an AC power source, an RF power source, and an MFAC power source (AC power source having a frequency band of several kHz to several MHz). The discharge voltage in the sputtering method is, for example, 200 V or more, and is, for example, 1000 V or less. Further, the film forming pressure in the sputtering chamber where the sputtering method is carried out is, for example, 0.01 Pa or more, and is, for example, 2 Pa or less.
反射防止層の露出表面は、必要に応じて、表面改質処理される。表面改質処理としてプラズマ処理する場合、処理ガスとしては、例えば、酸素ガスおよびアルゴンガスが挙げられる。また、プラズマ処理における放電電力は、例えば10W以上であり、好ましくは50W以上であり、より好ましくは70W以上である。同放電電力は、例えば10000W以下であり、好ましくは8000W以下であり、より好ましくは5000W以下、更に好ましくは4000W以下、特に好ましくは3000W以下である。 The exposed surface of the antireflection layer is surface-modified, if necessary. When plasma treatment is performed as the surface modification treatment, examples of the treatment gas include oxygen gas and argon gas. The discharge power in the plasma processing is, for example, 10 W or more, preferably 50 W or more, and more preferably 70 W or more. The discharge power is, for example, 10000 W or less, preferably 8000 W or less, more preferably 5000 W or less, still more preferably 4000 W or less, and particularly preferably 3000 W or less.
防汚層30は、光学機能層20上に上述の有機フッ素化合物を成膜することによって形成できる。防汚層30の形成手法としては、ドライコーティング法が挙げられる。ドライコーティング法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびCVDが挙げられ、好ましくは真空蒸着法が用いられる。
The
例えば以上のようにして、光学フィルムFを製造できる。光学フィルムFは、透明基材10側が例えば粘着剤を介して被着体に貼り合わされて、使用される。被着体としては、例えば、タッチパネルディスプレイなどのディスプレイにおける画像表示側に配置される透明カバーが挙げられる。
For example, the optical film F can be manufactured as described above. The optical film F is used with the
光学フィルムFでは、上述のように、防汚層30の表面31の、TOF-SIMSにより検出されるCF3フラグメントのイオン強度(I1)に対するC2F5Oフラグメントのイオン強度(I2)の比率(I2/I1)が、2.8以下であり、好ましくは2.5以下、より好ましくは2以下、更に好ましくは1.5以下、特に好ましくは1以下である。このような構成は、表面31において、有機フッ素化合物の末端構造Eにおける最末端部としてのトリフルオロメチル基(CF3-)に起因する高い疎水性と高い疎油性との重畳的発現により、優れた防汚性を発現させるのに適する。加えて、イオン強度比率に関する上記構成は、表面31において末端構造Eが配向性高く緻密に配置される状態を確保するのに適する。表面31において末端構造Eが配向性高く緻密に配置されるほど、表面31の劣化が抑制され、従って、防汚層30の防汚性の低下が抑制される。
In the optical film F, as described above, the ionic strength (I 2 ) of the C 2 F 5 O fragment with respect to the ionic strength (I 1 ) of the CF 3 fragment detected by TOF-SIMS on the
光学フィルムFは、反射防止フィルム以外の他の光学フィルムであってもよい。他の光学フィルムとしては、例えば、透明導電性フィルムおよび電磁波遮蔽フィルムが挙げられる。 The optical film F may be an optical film other than the antireflection film. Examples of other optical films include transparent conductive films and electromagnetic wave shielding films.
光学フィルムFが透明導電性フィルムである場合、当該光学フィルムFの光学機能層20は、例えば、第1誘電体薄膜と、ITO膜などの透明電極膜と、第2誘電体膜とを厚さ方向Tの一方側に向かってこの順で備える。このような積層構成を有する光学機能層20において、可視光透過性と導電性とが両立される。
When the optical film F is a transparent conductive film, the optical
光学フィルムFが電磁波遮蔽フィルムである場合、当該光学フィルムFの光学機能層20は、例えば、電磁波反射能を有する金属薄膜と、金属酸化物膜とを厚さ方向Tに交互に備える。このような積層構成を有する光学機能層20において、特定波長の電磁波に対する遮蔽性と可視光透過性とが両立される。
When the optical film F is an electromagnetic wave shielding film, the optical
また、光学フィルムFは、図2に示すように、光学的機能層20を備えなくてもよい。図2に示す光学フィルムFは、透明基材10(樹脂フィルム11,ハードコート層12)と、密着層41と、無機酸化物下地層42と、防汚層30とを、厚さ方向Tの一方側に向かってこの順で備える。本変形例では、無機酸化物下地層42は、密着層41上に配置されている。
Further, as shown in FIG. 2, the optical film F does not have to include the optical
本発明について、以下に実施例を示して具体的に説明する。本発明は実施例に限定されない。また、以下に記載されている配合量(含有量)、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上述の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合量(含有量)、物性値、パラメータなど該当記載の上限(「以下」または「未満」として定義されている数値)または下限(「以上」または「超える」として定義されている数値)に代替できる。 The present invention will be specifically described below with reference to examples. The present invention is not limited to the examples. In addition, the specific numerical values such as the compounding amount (content), the physical property value, the parameter, etc. described below are the compounding amounts corresponding to them described in the above-mentioned "form for carrying out the invention" (forms for carrying out the invention). It can be replaced with the upper limit (numerical value defined as "less than or equal to" or "less than") or lower limit (numerical value defined as "greater than or equal to" or "greater than or equal to") such as content), physical property value, and parameter.
〔実施例1〕
まず、透明な樹脂フィルムとしてのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(厚さ80μm)の片面に、ハードコート層を形成した(ハードコート層形成工程)。本工程では、まず、紫外線硬化型のアクリルモノマー(商品名「GRANDIC PC-1070」,DIC社製)100質量部と、ナノシリカ粒子を含有するオルガノシリカゾル(商品名「MEK-ST-L」,ナノシリカ粒子の平均一次粒子径は50nm,固形分濃度30質量%,日産化学社製)25質量部(ナノシリカ粒子換算量)と、チキソトロピー付与剤(商品名「ルーセンタイトSAN」,有機粘土である合成スメクタイト,コープケミカル社製)1.5質量部と、光重合開始剤(商品名「OMNIRAD907」,BASF社製)3質量部と、レベリング剤(商品名「LE303」,共栄社化学社製)0.15質量部とを混合して、固形分濃度55質量%の組成物(ワニス)を調製した。混合には、超音波分散機を使用した。次に、上記TACフィルムの片面に組成物を塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、紫外線照射により硬化させた後、加熱により乾燥させた。紫外線照射では、光源として高圧水銀ランプを使用し、波長365nmの紫外線を用い、積算照射光量を200mJ/cm2とした。また、加熱の時間は80℃とし、加熱の温度は3分間とした。これにより、TACフィルム上に厚さ6μmのハードコート(HC)層を形成した。
[Example 1]
First, a hard coat layer was formed on one side of a triacetyl cellulose (TAC) film (thickness 80 μm) as a transparent resin film (hard coat layer forming step). In this step, first, 100 parts by mass of an ultraviolet curable acrylic monomer (trade name "GRANDIC PC-1070", manufactured by DIC) and an organosilica sol containing nanosilica particles (trade name "MEK-ST-L", nanosilica) The average primary particle size of the particles is 50 nm, the solid content concentration is 30% by mass, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd. , Coop Chemical Co., Ltd.) 1.5 parts by mass, photopolymerization initiator (trade name "OMNIRAD907", manufactured by BASF) 3 parts by mass, leveling agent (trade name "LE303", manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) 0.15 By mixing with parts by mass, a composition (crocodile) having a solid content concentration of 55% by mass was prepared. An ultrasonic disperser was used for mixing. Next, the composition was applied to one side of the TAC film to form a coating film. Next, this coating film was cured by irradiation with ultraviolet rays and then dried by heating. In the ultraviolet irradiation, a high-pressure mercury lamp was used as a light source, ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm were used, and the integrated irradiation light amount was set to 200 mJ / cm 2 . The heating time was 80 ° C., and the heating temperature was 3 minutes. As a result, a hard coat (HC) layer having a thickness of 6 μm was formed on the TAC film.
次に、ロールトゥロール方式のプラズマ処理装置により、HC層付きTACフィルムのHC層表面を、1.0Paの真空雰囲気下でプラズマ処理した(HC層前処理工程)。このプラズマ処理では、処理ガスとしてアルゴンガスを用い、放電電力(放電出力)を150Wとした。 Next, the surface of the HC layer of the TAC film with the HC layer was plasma-treated in a vacuum atmosphere of 1.0 Pa by a roll-to-roll type plasma processing apparatus (HC layer pretreatment step). In this plasma treatment, argon gas was used as the treatment gas, and the discharge power (discharge output) was set to 150 W.
次に、プラズマ処理後のHC層付きTACフィルムのHC層上に、密着層と反射防止層とを順次に形成した(スパッタ成膜工程)。具体的には、ロールトゥロール方式のスパッタ成膜装置により、HC層付きTACフィルムのHC層上に、密着層としての厚さ1.5nmのインジウムスズ酸化物(ITO)層と、第1高屈折率層としての厚さ12nmのNb2O5層と、第1低屈折率層としての厚さ28nmのSiO2層と、第2高屈折率層としての厚さ100nmのNb2O5層と、第2低屈折率層としての厚さ85nmのSiO2層とを、順次に形成した。密着層の形成では、ITOターゲットを用い、不活性ガスとしてのアルゴンガスと、アルゴンガス100体積部に対して10体積部の反応性ガスとしての酸素ガスとを用い、放電電圧を400Vとし、成膜室内の気圧(成膜気圧)を0.2Paとし、MFACスパッタリングによってITO層を成膜した。第1高屈折率層の形成では、Nbターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび5体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を415Vとし、成膜気圧を0.42Paとし、MFACスパッタリングによってNb2O5層を成膜した。第1低屈折率層の形成では、Siターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび30体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を350Vとし、成膜気圧を0.3Paとし、MFACスパッタリングによってSiO2層を成膜した。第2高屈折率層の形成では、Nbターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび13体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を460Vとし、成膜気圧を0.5Paとし、MFACスパッタリングによってNb2O5層を成膜した。第2低屈折率層の形成では、Siターゲットを用い、100体積部のアルゴンガスおよび30体積部の酸素ガスを用い、放電電圧を340Vとし、成膜気圧を0.25Paとし、MFACスパッタリングによってSiO2層を成膜した。以上のようにして、HC層付きTACフィルムのHC層上に、密着層を介して反射防止層(第1高屈折率層,第1低屈折率層,第2高屈折率層,第2低屈折率層)を積層形成した。 Next, an adhesion layer and an antireflection layer were sequentially formed on the HC layer of the TAC film with the HC layer after the plasma treatment (sputter film formation step). Specifically, a roll-to-roll spatter film forming apparatus is used to provide an indium tin oxide (ITO) layer with a thickness of 1.5 nm as an adhesion layer on the HC layer of a TAC film with an HC layer, and a first height. Nb 2 O 5 layer with a thickness of 12 nm as a refractive index layer, SiO 2 layer with a thickness of 28 nm as a first low refractive index layer, and Nb 2 O 5 layer with a thickness of 100 nm as a second high refractive index layer. And the SiO 2 layer having a thickness of 85 nm as the second low refractive index layer were sequentially formed. In the formation of the close contact layer, an ITO target is used, an argon gas as an inert gas and 10 parts by volume of oxygen gas as a reactive gas with respect to 100 parts by volume of the argon gas are used, and the discharge voltage is set to 400 V. The atmospheric pressure in the film chamber (deposition pressure) was 0.2 Pa, and the ITO layer was formed by MFAC sputtering. In the formation of the first high refractive index layer, an Nb target is used, 100 parts by volume of argon gas and 5 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 415 V, the film formation pressure is 0.42 Pa, and Nb is Nb by MFAC sputtering. A 2O5 layer was formed. In the formation of the first low refractive index layer, a Si target is used, 100 parts by volume of argon gas and 30 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 350 V, the film formation pressure is 0.3 Pa, and SiO is used by MFAC sputtering. Two layers were formed. In the formation of the second high refractive index layer, an Nb target is used, 100 parts by volume of argon gas and 13 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 460 V, the film formation pressure is 0.5 Pa, and Nb is Nb by MFAC sputtering. A 2O5 layer was formed. In the formation of the second low refractive index layer, a Si target is used, 100 parts by volume of argon gas and 30 parts by volume of oxygen gas are used, the discharge voltage is 340 V, the film formation pressure is 0.25 Pa, and SiO is used by MFAC sputtering. Two layers were formed. As described above, the antireflection layer (first high refractive index layer, first low refractive index layer, second high refractive index layer, second low) is placed on the HC layer of the TAC film with the HC layer via the adhesion layer. The refractive index layer) was laminated and formed.
次に、形成された反射防止層の表面を、ロールトゥロール方式のプラズマ処理装置によって、1.0Paの真空雰囲気下でプラズマ処理した(下地層前処理工程)。このプラズマ処理では、処理ガスとして酸素ガスを用い、放電電力を100Wとした。 Next, the surface of the formed antireflection layer was plasma-treated in a vacuum atmosphere of 1.0 Pa by a roll-to-roll type plasma processing apparatus (underlayer pretreatment step). In this plasma treatment, oxygen gas was used as the treatment gas, and the discharge power was set to 100 W.
次に、反射防止層上に防汚層を形成した(防汚層形成工程)。具体的には、パーフルオロポリエーテル基含有のアルコキシシラン化合物を蒸着源として用いた真空蒸着法により、厚さ10nmの防汚層を反射防止層上に形成した。蒸着源は、信越化学工業社製の「KY1903-1」(パーフルオロポリエーテル基含有アルコキシシラン化合物,固形分濃度20質量%)を乾燥して得た固形分である。また、真空蒸着法における蒸着源の加熱温度は260℃とした。
Next, an antifouling layer was formed on the antireflection layer (antifouling layer forming step). Specifically, an antifouling layer having a thickness of 10 nm was formed on the antireflection layer by a vacuum vapor deposition method using an alkoxysilane compound containing a perfluoropolyether group as a vapor deposition source. The vapor deposition source is a solid content obtained by drying "KY1903-1" (perfluoropolyether group-containing alkoxysilane compound,
以上のようにして、実施例1の光学フィルムを作製した。実施例1の光学フィルムは、透明基材(樹脂フィルム,ハードコート層)と、密着層と、反射防止層と、防汚層とを、厚さ方向一方側に向かってこの順で備える。 As described above, the optical film of Example 1 was produced. The optical film of Example 1 is provided with a transparent base material (resin film, hard coat layer), an adhesion layer, an antireflection layer, and an antifouling layer in this order toward one side in the thickness direction.
〔実施例2〕
防汚層形成工程での蒸着源として、ダイキン工業社製の「オプツール UD120」(パーフルオロポリエーテル基含有のアルコキシシラン化合物)を乾燥して得た固形分を用いたこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、実施例2の光学フィルムを作製した。
[Example 2]
Example 1 except that the solid content obtained by drying "Optool UD120" (alkoxysilane compound containing a perfluoropolyether group) manufactured by Daikin Industries, Ltd. was used as the vapor deposition source in the antifouling layer forming step. The optical film of Example 2 was produced in the same manner as the optical film of Example 2.
〔比較例1〕
下地層前処理工程でのプラズマ処理の放電電力を100Wに代えて4500Wとしたこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、比較例1の光学フィルムを作製した。
[Comparative Example 1]
The optical film of Comparative Example 1 was produced in the same manner as the optical film of Example 1 except that the discharge power of the plasma treatment in the underlayer pretreatment step was set to 4500 W instead of 100 W.
〔比較例2〕
次のこと以外は、実施例1の光学フィルムと同様にして、比較例2の光学フィルムを作製した。スパッタ成膜工程の後、下地層前処理工程を実施せずに、防汚層形成工程を実施した。防汚層形成工程において、ウェットコーティング法によって防汚層を形成した。具体的には、まず、コーティング剤としての「KY1903-1」(信越化学工業社製)を、希釈溶媒(商品名「フロリナート」,3M社製)で希釈して、固形分濃度0.1質量%のコーティング液を調製した。次に、スパッタ成膜工程で形成された反射防止層の上に、コーティング液をグラビアコーティングによって塗布して塗膜を形成した。次に、この塗膜を、60℃で2分間の加熱によって乾燥させた。これにより、反射防止層上に厚さ10nmの防汚層を形成した。
[Comparative Example 2]
An optical film of Comparative Example 2 was produced in the same manner as the optical film of Example 1 except for the following. After the sputter film forming step, the antifouling layer forming step was carried out without carrying out the underlayer pretreatment step. In the antifouling layer forming step, the antifouling layer was formed by the wet coating method. Specifically, first, "KY1903-1" (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as a coating agent is diluted with a diluting solvent (trade name "Fluorinert", manufactured by 3M Co., Ltd.), and the solid content concentration is 0.1 mass. % Coating solution was prepared. Next, a coating liquid was applied by gravure coating on the antireflection layer formed in the sputtering film formation step to form a coating film. The coating was then dried by heating at 60 ° C. for 2 minutes. As a result, an antifouling layer having a thickness of 10 nm was formed on the antireflection layer.
〈防汚層表面の分析〉
実施例1,2および比較例1,2の各光学フィルムの防汚層表面を、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS)によって分析した。分析用の試料は、光学フィルムから10mm×10mmのサイズに切り出して用意した。分析には、飛行時間型二次イオン質量分析装置(商品名「TOF-SIMS5」,ION-TOF社製)を使用した。また、本分析では、照射1次イオンとしてビスマスクラスターのダブルチャージイオン(Bi3
++)を用い、1次イオン加速電圧を25kVとし、試料における測定範囲を300μm×300μmとし、分析中の試料の帯電を補正する中和銃を使用し、分析質量範囲(m/z)を0~1500とした。本分析により、CF3フラグメントおよびC2F5Oフラグメントを含む複数種類のフラグメントのそれぞれのイオン強度を得た(本分析において、CF3フラグメントの二次イオン電荷数(z)に対する二次イオン質量(m)の比率(m/z)は69であり、C2F5Oフラグメントの同比率(m/z)は135である)。CF3フラグメントのイオン強度(I1)に対するC2F5Oフラグメントのイオン強度(I2)の比率(I2/I1)を、表1に示す。
<Analysis of antifouling layer surface>
The surface of the antifouling layer of each of the optical films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 was analyzed by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS). The sample for analysis was prepared by cutting out from an optical film into a size of 10 mm × 10 mm. A time-of-flight secondary ion mass spectrometer (trade name "TOF-SIMS5", manufactured by ION-TOF) was used for the analysis. In this analysis, double-charged ions of bismus cluster (Bi 3 ++ ) are used as the primary irradiation ions, the primary ion acceleration voltage is 25 kV, the measurement range of the sample is 300 μm × 300 μm, and the sample under analysis is analyzed. A neutralizing gun for correcting the charge was used, and the analytical mass range (m / z) was set to 0 to 1500. By this analysis, the ion intensities of each of the plurality of types of fragments including the CF 3 fragment and the C 2 F 5 O fragment were obtained (in this analysis, the secondary ion mass with respect to the secondary ion charge number (z) of the CF 3 fragment). The ratio (m / z) of (m) is 69, and the ratio (m / z) of the C2 F5 O fragment is 135). Table 1 shows the ratio (I 2 / I 1 ) of the ionic strength (I 2 ) of the C 2 F 5 O fragment to the ionic strength (I 1 ) of the CF 3 fragment.
〈水接触角〉
実施例1,2および比較例1,2の各光学フィルムについて、防汚層表面の水接触角を調べた。まず、光学フィルムの防汚層表面に、約1μLの純水の滴下によって水滴を形成した。次に、防汚層表面上の水滴の表面と防汚層表面とがなす角度を測定した。測定には、接触角計(商品名「DMo-501」,協和界面科学社製)を使用した。その測定結果を、初期の水接触角θ0として表1に示す。
<Water contact angle>
The water contact angle on the surface of the antifouling layer was examined for each of the optical films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. First, water droplets were formed on the surface of the antifouling layer of the optical film by dropping about 1 μL of pure water. Next, the angle formed by the surface of the water droplet on the surface of the antifouling layer and the surface of the antifouling layer was measured. A contact angle meter (trade name "DMo-501", manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) was used for the measurement. The measurement results are shown in Table 1 as the initial water contact angle θ 0 .
〈消しゴム摺動試験〉
実施例1,2および比較例1,2の各光学フィルムについて、消しゴム摺動試験を経ることによる防汚層表面の防汚性低下の程度を調べた。具体的には、まず、光学フィルムの防汚層表面に対して消しゴムを摺動させつつ往復動させる摺動試験を実施した。この試験では、Minoan社製の消しゴム(Φ6mm)を使用し、防汚層表面に対する消しゴムの荷重を1kg/6mmΦとし、防汚層表面上の消しゴムの摺動距離(往復動における片道)を20mmとし、消しゴムの摺動速度を40rpmとし、防汚層表面に対して消しゴムを往復動させる回数は3000往復とした。次に、光学フィルムの防汚層表面における消しゴム摺動箇所の水接触角を、初期の水接触角θ0の測定方法と同様の方法で測定した。その測定結果を、消しゴム摺動試験後の水接触角θ1として、表1に示す。
<Eraser sliding test>
For each of the optical films of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2, the degree of deterioration of the antifouling property on the surface of the antifouling layer by passing through the eraser sliding test was investigated. Specifically, first, a sliding test was carried out in which the eraser was reciprocated while sliding the eraser against the surface of the antifouling layer of the optical film. In this test, an eraser (Φ6 mm) manufactured by Minoan was used, the load of the eraser on the surface of the antifouling layer was 1 kg / 6 mmΦ, and the sliding distance of the eraser on the surface of the antifouling layer (one way in reciprocating movement) was 20 mm. The sliding speed of the eraser was set to 40 rpm, and the number of times the eraser was reciprocated with respect to the surface of the antifouling layer was set to 3000 reciprocations. Next, the water contact angle of the eraser sliding portion on the surface of the antifouling layer of the optical film was measured by the same method as the initial measurement method of the water contact angle θ 0 . The measurement results are shown in Table 1 as the water contact angle θ 1 after the eraser sliding test.
〈評価〉
実施例1,2の各光学フィルムでは、比較例1,2の各光学フィルムと比較して、消しゴム摺動試験を経ることによる防汚層表面における水接触角の低下の程度が有意に小さく、従って、防汚性の低下が有意に小さい(防汚層表面では、水接触角の低下が小さいほど、防汚性の低下は小さい)。
<evaluation>
In each of the optical films of Examples 1 and 2, the degree of decrease in the water contact angle on the surface of the antifouling layer due to the eraser sliding test is significantly smaller than that of the optical films of Comparative Examples 1 and 2. Therefore, the decrease in antifouling property is significantly small (on the surface of the antifouling layer, the smaller the decrease in water contact angle, the smaller the decrease in antifouling property).
F 光学フィルム(防汚層付き光学フィルム)
10 透明基材
11 樹脂フィルム
12 ハードコート層
20 光学機能層
21 第1高屈折率層
22 第1低屈折率層
23 第2高屈折率層
24 第2低屈折率層
30 防汚層
31 表面
41 密着層
42 無機酸化物下地層
F Optical film (optical film with antifouling layer)
10
Claims (6)
前記防汚層が、化学式CF3OCF2-で表される末端構造を有する有機フッ素化合物を含有し、
前記防汚層における前記透明基材とは反対側の表面の、飛行時間型二次イオン質量分析法により検出されるCF3フラグメントのイオン強度に対するC2F5Oフラグメントのイオン強度の比率が、2.8以下である、防汚層付き光学フィルム。 A transparent base material and an antifouling layer are provided in order in the thickness direction.
The antifouling layer contains an organic fluorine compound having a terminal structure represented by the chemical formula CF 3 OCF 2- .
The ratio of the ionic strength of the C2F5O fragment to the ionic strength of the CF3 fragment detected by the time - of-flight secondary ion mass spectrometry on the surface of the antifouling layer opposite to the transparent substrate is An optical film with an antifouling layer that is 2.8 or less.
Priority Applications (1)
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JP2020190467A JP2022079332A (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Optical film with antifouling layer |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2020190467A JP2022079332A (en) | 2020-11-16 | 2020-11-16 | Optical film with antifouling layer |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117721424A (en) * | 2023-12-21 | 2024-03-19 | 深圳市派恩新材料技术有限公司 | Fluorine-containing target material, functional film layer and vacuum sputtering forming method thereof |
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- 2020-11-16 JP JP2020190467A patent/JP2022079332A/en active Pending
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