JP6612776B2 - 光学製品のためのテクスチャ化コーティング - Google Patents
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Description
その上にコーティング層を形成するために、基材の表面をコーティング組成物でコーティングすることであって、コーティング組成物が、
第1のポリマー及び第2のポリマーであって、第1のポリマー及び第2のポリマーが、互いに非親和性かつ非反応性であり、第1のポリマーの屈折率と第2のポリマーの屈折率の差の絶対値が、約0〜約0.01である、第1のポリマー及び第2のポリマー、並びに
キャリア液体であって、第1のポリマー及び第2のポリマーが、キャリア液体中に可溶性であり、キャリア液体が、第1のポリマーにとっては良溶媒であり、第2のポリマーにとっては貧溶媒である、キャリア液体を含む、基材の表面をコーティングすることと、
第1のポリマー及び第2のポリマーの混合物をスピノ−ダル分解するために、コーティング層からキャリア液体を除去することであって、キャリア液体が、主要量の第1のポリマーを含む実質的に連続第1の相、及び主要量の第2のポリマーを含む実質的に非連続的な第2の相を形成するのに十分な量において除去され、第2の相の少なくとも70wt%が、基材の表面の平面から見た時に約3:1未満のアスペクト比を有する液滴を含む、キャリア液体を除去することと、を含む方法を対象とする。
光透過性基材と、
基材上の連続するコーティングであって、コーティングが、
セルロース樹脂及び(メタ)アクリル樹脂から選択される第1のポリマーを含む第1の領域、
第1のポリマーとは異なる第2のポリマーを含む第2の領域であって、第2のポリマーが、セルロース樹脂及び(メタ)アクリル樹脂から選択され、第1のポリマー及び第2のポリマーが、互いに非親和性かつ非反応性であり、第1のポリマーの屈折率と第2のポリマーの屈折率の差の絶対値が、約0〜約0.01であり、第1の領域が、第2の領域とは異なる厚さを有する、第2の領域を含む、コーティングと、含む。
カウルズ型分散機を使用して高せん断下でIPA(90g)中に10グラムを溶解させることによって、エルバサイト(Elvacite)2028の10%プリミックスを調製した。別個の槽において、カウルズ型分散機を使用して高せん断下でDowanol PM(90g)中に10gを溶解させることによって、CAP 504−0.2の10%プリミックスを調製した。攪拌下で各プリミックスの等量部(20g)を化合した。ノッチバールハンドコーターを使用して、2〜3ミル(0.05〜0.08mm)のコーティング間隙でコーティング溶液をPETフィルム上に鋳造した。このコーティングをオーブンで80℃で3分間にわたって乾燥させた。溶媒の蒸発により、厚さ約4μmのコーティングが生じた。
カウルズ型分散機を使用して高せん断下でDowanol PM(90g)中に10グラムを溶解させることによって、CAB 381−20の10%プリミックスを調製した。別個の槽において、カウルズ型分散機を使用して高せん断下でDowanol PM(90g)中に10gを溶解させることによって、エルバサイト(Elvacite)2044の10%プリミックスを調製した。攪拌の下で、3部のエルバサイト(Elvacite)プリミックス(30g)に1部のCABプリミックス(10g)を化合した。ノッチバールハンドコーターを使用して、2〜3ミル(0.05〜0.08mm)のコーティング間隙でコーティング溶液をPETフィルム上に鋳造した。このコーティングをオーブンで80℃で3分間にわたって乾燥させた。溶媒の蒸発により、厚さ約4μmのコーティングが生じた。
カウルズ型分散機を使用して高せん断下でMEK(90g)中に10グラムを溶解させることによって、エルバサイト(Elvacite)2042の10%プリミックスを調製した。別個の槽において、カウルズ型分散機を使用して高せん断下でDowanol PM(90g)中に10gを溶解させることによって、エルバサイト(Elvacite)2046の10%プリミックスを調製した。攪拌の下で、3部のエルバサイト(Elvacite)2046プリミックス(30g)に1部のエルバサイト(Elvacite)2042プリミックス(10g)を化合した。ノッチバールハンドコーターを使用して、2〜3ミル(0.05〜0.08mm)のコーティング間隙でコーティング溶液をPETフィルム上に鋳造した。このコーティングをオーブンで80℃で3分間にわたって乾燥させた。溶媒の蒸発により、厚さ3〜4μmのコーティングが生じた。
カウルズ型分散機を使用して高せん断下でMEK(90g)中に10グラムを溶解させることによって、CA 398−6の10%プリミックスを調製した。別個の槽において、カウルズ型分散機を使用して高せん断下でDowanol PM(90g)中に10gを溶解させることによって、CAP 482−0.5の10%プリミックスを調製した。攪拌の下で、3部のCAPプリミックス(30g)に1部のCAプリミックス(10g)を化合した。ノッチバールハンドコーターを使用して、2〜3ミル(0.05〜0.08mm)のコーティング間隙でコーティング溶液をPETフィルム上に鋳造した。このコーティングをオーブンで80℃で3分間にわたって乾燥させた。溶媒の蒸発により、厚さ約4umのコーティングが生じた。
カウルズ型分散機を使用して高せん断下でMEK(90g)中に10グラムを溶解させることによって、CA 398−6の10%プリミックスを調製した。別個の槽において、カウルズ型分散機を使用して高せん断下でMEK(90g)中に10gを溶解させることによって、CAB 381−20の10%プリミックスを調製した。攪拌の下で、1部のCABプリミックス(30g)に1部のCAプリミックス(10g)を化合した。ノッチバールハンドコーターを使用して、2〜3ミル(0.05〜0.08mm)のコーティング間隙でコーティング溶液をPETフィルム上に鋳造した。このコーティングをオーブンで80℃で3分間にわたって乾燥させた。溶媒の蒸発により、厚さ約4μmのコーティングが生じた。
最初に、2つのブレンドされた溶媒(本明細書では、溶媒#1及び溶媒#2と称する)中に、ポリマー#2を溶かし、溶解するまで混合することによって、コーティング組成物を作製した。次いで、ポリマー#1を加え、溶解するまで混合した。30メートル/分(mpm)でPETフィルムに溶液をコーティングし、50℃で約2分間にわたって乾燥させた。
最初に、2つのブレンドされた溶媒(本明細書では、溶媒#1及び溶媒#2と称する)中に、ポリマー#2を溶かし、溶解するまで混合することによって、溶液を作製した。次いで、ポリマー#1を加え、溶解するまで混合した。30mpmでPETフィルムに溶液をコーティングし、50℃で約2分間にわたって乾燥させた。
最初に、2つのブレンドされた溶媒(溶媒#1及び溶媒#2と称する)中に、ポリマー#2を溶かし、溶解するまで混合することによって、溶液を作製した。次いで、ポリマー#1を加え、溶解するまで混合した。30mpmで30μm厚のPETフィルムに溶液をコーティングし、50℃で約2分間にわたって乾燥させた。
最初に、2つのブレンドされた溶媒(溶媒#1及び溶媒#2と称する)中に、ポリマー#2を溶かし、溶解するまで混合することによって、溶液を作製した。次いで、ポリマー#1を加え、溶解するまで混合した。30mpmで、30μm厚のPETフィルム(実施例25)及び51μmmのPETフィルム(実施例26)に溶液をコーティングし、50℃で約2分間にわたって乾燥させた。
接着試験は、市販のはさみでフィルムを切断し、縁部上に3M(登録商標)610テープを適用することに関した。次いで、約45度の角度で、テープをフィルムに向かって引き戻した。次いで、基材からのコーティングの総除去については1を、層分離又は凝集破壊がある部分的除去については3を評点し、5は除去されなかった。試験を3回行い、平均を記録した。
上記実施例6〜18について説明した同じ技術を用いて、これらのサンプルを作製し、試験した。ポリマー#1は、CAB 381−2であり、ポリマー#2は、CA 398−6である。結果を表11に示す。
実施例における屈折率を、商品名Model 2010/MでMetricon Corp.(Pennington,NJ)から入手可能なプリズム結合器を用いて取得されたデータを使用して取り、Index Finderと呼ばれるExcelマクロへとエクスポートした。マクロは、最小2乗法を使用して、プリズム結合器が生成した曲線に沿って一連の線を一致させた。最大傾斜を有する曲線は、屈曲点の立上り部に似ており、ソフトウェアは、最大値後の傾斜を評価し、(平坦線に近接した)最小値をフォント。2本の線が屈曲点を規定し、それらのインターセプトは屈折率であった。
種々の実施例において上述したコーティングに、典型的にはコーティングを含む光学装置を消費者が使用する時に遭遇する衝撃により引き起こされる損傷を阻止するコーティングの能力を評価するために、ボール落下試験を行った。
損傷コントラスト=
[(区域310の輝度−区域314の輝度)/区域312]の輝度。
実施例1〜5は、類似する屈折率を有する、同じクラス又は異なるクラスのいずれかの非親和性ポリマーが、一様な液滴タイプの相構造で作製されたテクスチャ化表面を生成できることを実証する。融通性を実証するために、種々の溶媒を実施例において使用した。広範囲の表面粗さが取得された。
[項目1]
基材の上にコーティング層を形成するために前記基材の表面をコーティング組成物でコーティングすることであって、前記コーティング組成物は、
第1のポリマー及び第2のポリマーであって、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、互いに非親和性かつ非反応性であり、前記第1のポリマーの屈折率と前記第2のポリマーの屈折率との差の絶対値は、約0〜約0.01である、第1のポリマー及び第2のポリマー、並びに
キャリア液体であって、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、前記キャリア液体中に可溶性であり、前記キャリア液体が、前記第1のポリマーにとっては良溶媒であり、前記第2のポリマーにとっては貧溶媒である、キャリア液体
を含む、ことと、
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーの混合物をスピノ−ダル分解するために、前記コーティング層から前記キャリア液体を除去することであって、前記キャリア液体が、主要量の前記第1のポリマーを含む実質的に連続的な第1の相、及び主要量の前記第2のポリマーを含む実質的に非連続的な第2の相を形成するのに十分な量において除去され、前記第2の相の少なくとも70%は、前記基材の前記表面の平面から見た時に約3未満のアスペクト比を有する液滴を含む、ことと、
を含む方法。
[項目2]
前記第2の相の少なくとも70%は、約2未満のアスペクト比を有する液滴を含む、項目1に記載の方法。
[項目3]
前記第2の相の少なくとも90%は、液滴を含む、項目2に記載の方法。
[項目4]
コーティングを形成するために前記コーティング層を乾燥させることを更に含み、前記コーティングは、前記第1の相から導出された第1の領域及び前記第2の相から導出された第2の領域を含み、前記第2の領域は、前記第1の領域の高さの上方に、約0.1μm〜約15μmの高さまで、前記基材の前記表面から突出する、項目1に記載の方法。
[項目5]
前記第2の領域の前記高さは、前記第1の領域の前記高さの上方、約0.1μm〜約10μmである、項目4に記載の方法。
[項目6]
前記第2の領域の前記高さは、前記第1の領域の前記高さの上方、約0.1μm〜約5.0μmである、項目4に記載の方法。
[項目7]
前記コーティングは、約0.01μm〜約2.0μmのRMS粗さを有する、項目4に記載の方法。
[項目8]
前記コーティングは、約0.2μm〜約0.8μmのRMS粗さを有する、項目4に記載の方法。
[項目9]
平坦化されたコーティングのヘーズは、前記基材のバルクヘーズの約1%以内である、項目4に記載の方法。
[項目10]
前記第1のポリマーの前記屈折率と前記第2のポリマーの前記屈折率との差の絶対値は、約0〜約0.005である、項目1に記載の方法。
[項目11]
前記第1のポリマーの前記屈折率と前記第2のポリマーの前記屈折率の差の絶対値は、約0〜約0.002である、項目1に記載の方法。
[項目12]
前記コーティング組成物は、第3のポリマーを更に備え、前記第3のポリマーは、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーのうちの少なくとも一方と親和性がある、項目1に記載の方法。
[項目13]
前記透明な基材は、ガラス及びポリマーフィルムから選択される、項目1に記載の方法。
[項目14]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、約25℃よりも高いガラス転移温度(Tg)を有する、項目1に記載の方法。
[項目15]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、約37.5℃よりも高いガラス転移温度(Tg)を有する、項目1に記載の方法。
[項目16]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、約50℃よりも高いガラス転移温度(Tg)を有する、項目1に記載の方法。
[項目17]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、約80℃よりも高いガラス転移温度(Tg)を有する、項目1に記載の方法。
[項目18]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、約100℃よりも高いガラス転移温度(Tg)を有する、項目1に記載の方法。
[項目19]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、セルロース樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、及び環式ポリオレフィン樹脂からなる群から選択される樹脂を含む、項目1に記載の方法。
[項目20]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは各々、セルロース樹脂を含む、項目1に記載の方法。
[項目21]
前記セルロース樹脂は、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、プロピオン酸酢酸セルロース、又はそれらの組み合わせを含む、項目20に記載の方法。
[項目22]
前記セルロース樹脂は、酢酸セルロース及び酢酸酪酸セルロースを含む、項目20に記載の方法。
[項目23]
前記コーティング組成物は、少なくとも35wt%の酢酸酪酸セルロースを含む、項目22に記載の方法。
[項目24]
前記コーティング組成物における酢酸セルロースと酢酸酪酸セルロースの比は、約2:1〜約1:10である、項目22に記載の方法。
[項目25]
前記コーティング組成物における酢酸セルロースと酢酸酪酸セルロースの比は、約1:1〜約1:9である、項目22に記載の方法。
[項目26]
前記コーティング組成物における酢酸セルロースと酢酸酪酸セルロースの比は、約2:1〜約1:2である、項目22に記載の方法。
[項目27]
前記コーティング組成物における酢酸セルロースと酢酸酪酸セルロースの比は、約1:1である、項目22に記載の方法。
[項目28]
前記キャリア液体は、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノン、アセトン、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、グリコールエーテル、トルエン、メチルエチルケトン(MEK)、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される溶媒を含む、項目1に記載の方法。
[項目29]
前記キャリア液体は、グリコールエーテル及びケトンを含む、項目28に記載の方法。
[項目30]
前記ケトンは、メチルエチルケトン(MEK)である、項目29に記載の方法。
[項目31]
前記ケトンは、アセトンである、項目29に記載の方法。
[項目32]
約60℃未満の温度で前記コーティング層を最初に乾燥させることによって、前記キャリア液体を除去する、項目1に記載の方法。
[項目33]
前記液滴は、約1μm〜約30μmの平均径を有する、項目1に記載の方法。
[項目34]
前記液滴は、約2μm〜約10μmの平均径を有する、項目1に記載の方法。
[項目35]
前記コーティングの実効透過率は、少なくとも1.1である、項目4に記載の方法。
[項目36]
光学素子であって、
光透過性基材と、
前記基材上の連続するコーティングであって、前記コーティングは、
セルロース樹脂及び(メタ)アクリル樹脂から選択される第1のポリマーを含む第1の領域、及び
前記第1のポリマーとは異なる第2のポリマーを含む第2の領域であって、前記第2のポリマーは、セルロース樹脂及び(メタ)アクリル樹脂から選択され、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、互いに非親和性かつ非反応性であり、前記第1のポリマーの屈折率と前記第2のポリマーの屈折率の差の絶対値は、約0〜約0.01であり、前記第1の領域は、前記第2の領域とは異なる厚さを有する、第2の領域を含む、コーティングと、
を備える、光学素子。
[項目37]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、セルロース樹脂を含む、項目36に記載の光学素子。
[項目38]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、及びプロピオン酸酢酸セルロースを含む、項目37に記載の光学素子。
[項目39]
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、酢酸セルロース、及び酢酸酪酸セルロースを含む、項目38に記載の光学素子。
[項目40]
前記コーティング中の領域の少なくとも35%は、酢酸酪酸セルロースを含む、項目39に記載の光学素子。
[項目41]
前記コーティングにおける前記第1の領域と前記第2の領域の比は、約1:1である、項目36に記載の光学素子。
[項目42]
前記コーティングにおける前記第1の領域と前記コーティングにおける前記第2の領域の比は、約9:1である、項目36に記載の光学素子。
[項目43]
前記第2の領域は、前記第1の領域の高さの上方に、約0.1μm〜約15μmの高さまで、前記基材の表面から突出する、項目36に記載の光学素子。
[項目44]
前記第2の領域の高さは、前記第1の領域の高さの上方、約0.1μm〜約10μmである、項目36に記載の光学素子。
[項目45]
前記コーティングは、約0.01μm〜約2.0μmのRMS粗さを有する、項目43に記載の光学素子。
[項目46]
前記コーティングは、約0.2μm〜約0.8μmのRMS粗さを有する、項目43に記載の光学素子。
[項目47]
前記基材を平坦化した後に測定された前記コーティングのバルクヘーズは、約1.0未満である、項目43に記載の光学素子。
[項目48]
前記第1のポリマーの前記屈折率と前記第2のポリマーの前記屈折率の差の絶対値は、約0〜約0.005である、項目36に記載の光学素子。
[項目49]
前記第1のポリマーの前記屈折率と前記第2のポリマーの前記屈折率の差の絶対値は、約0〜約0.002である、項目36に記載の光学素子。
[項目50]
前記コーティングは、第3のポリマーを更に備えており、前記第3のポリマーは、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーのうちの少なくとも一方と親和性がある、項目36に記載の光学素子。
[項目51]
前記基材は、ガラス又はポリマーフィルムを含む、項目36に記載の光学素子。
[項目52]
前記基材は、ポリマーフィルムである、項目51に記載の光学素子。
[項目53]
前記コーティングは、約1%〜約99%のヘーズを有する、項目36に記載の光学素子。
[項目54]
前記コーティングは、約5%〜約98%の透明度を有する、項目36に記載の光学素子。
[項目55]
前記コーティングは、約50%未満のヘーズと透明度の両方を有する、項目36に記載の光学素子。
[項目56]
前記コーティングは、約40%未満のヘーズと透明度の両方を有する、項目36に記載の光学素子。
[項目57]
前記コーティングは、約30%未満のヘーズと透明度の両方を有する、項目36に記載の光学素子。
[項目58]
前記コーティングの実効透過率は、少なくとも1.1である、項目36に記載の光学素子。
Claims (3)
- 基材の上にコーティング層を形成するために前記基材の表面をコーティング組成物でコーティングすることであって、前記コーティング組成物は、
酢酸酪酸セルロースの第1のポリマー及び酢酸セルロースの第2のポリマーであって、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、互いに非親和性かつ非反応性であり、前記第1のポリマーの屈折率と前記第2のポリマーの屈折率との差の絶対値は、0〜0.01である、第1のポリマー及び第2のポリマー、並びに
キャリア液体であって、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、前記キャリア液体中に可溶性であり、前記キャリア液体が、前記第1のポリマーにとっては良溶媒であり、前記第2のポリマーにとっては貧溶媒である、キャリア液体
を含み、
前記コーティング組成物は、35〜80wt%の酢酸酪酸セルロースを含む、ことと、
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーの混合物をスピノ−ダル分解するために、前記コーティング層から前記キャリア液体を乾燥させて除去することであって、前記キャリア液体が、主要量の前記第1のポリマーを含む連続的な第1の相、及び主要量の前記第2のポリマーを含む非連続的な第2の相を形成するのに十分な量において除去され、前記第2の相の少なくとも70wt%は、前記基材の前記表面の平面から見た時に3:1未満のアスペクト比を有する液滴を含む、ことと、
を含む方法。 - コーティングを形成するために前記コーティング層を乾燥させることを更に含み、前記コーティングは、前記第1の相から導出された第1の領域及び前記第2の相から導出された第2の領域を含み、前記第2の領域は、前記第1の領域の高さの上方に、0.1μm〜15μmの高さまで、前記基材の前記表面から突出する、請求項1に記載の方法。
- 光透過性基材と、
前記基材上の連続するコーティングであって、前記コーティングは、
酢酸酪酸セルロースの第1のポリマーを含む第1の領域、及び
酢酸セルロースの第2のポリマーを含む第2の領域であって、前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーは、互いに非親和性かつ非反応性であり、前記第1のポリマーの屈折率と前記第2のポリマーの屈折率の差の絶対値は、0〜0.01であり、前記第1の領域は、前記第2の領域とは異なる厚さを有する、第2の領域を含む、コーティングと、
を備える、光学素子を提供する、請求項1に記載の方法。
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