JP2012077210A - 積層体の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】低反射性と耐擦傷性を具備し、更には透明性、防汚性及び耐久性を兼ね備える事ができる低反射材用樹脂積層体を提供する。
【解決手段】フッ素含有（メタ）アクリル酸エステルと金属アルコキシドと反応性を有する官能基を含有する（メタ）アクリル酸エステルを単位構造として有するポリマーと、金属アルコキシドとをゾル−ゲル反応させることにより、低反射性、耐擦傷性に優れる樹脂組成物を得る事ができる。前記樹脂組成物からなる塗布液を塗布する前に予め、ゾル−ゲル反応時に添加する水を除去することにより、金属酸化物を多量に含有していても高い透明性を有する低反射材用樹脂積層体を得ることが出来る。
【選択図】なし

Description

本発明は、ゾル−ゲル反応により樹脂組成物を積層する積層体の製造方法、および積層体、さらには低反射材に関するものである。

液晶表示パネル、プラズマディスプレイ、電子ペーパー等の各種フラットパネルディスプレーにおいて、外光の反射を防止し、画質を向上させるために、低屈折率、透明性、耐擦傷性及び耐久性に優れた低反射材（反射防止材）が求められている。

最近は、タッチパネルの増加に伴って、これらフラットパネルディスプレーにおいては、指紋などの汚れが付着しにくい、付着した汚れをふき取りやすい等の防汚性が求められている。

このような低反射材として、例えば、エチレン性不飽和基とフッ素を含有する重合体と重合性不飽和基を含有する有機化合物によって表面処理され、かつ連鎖球状の形状を有するシリカで構成される硬化性樹脂組成物よりなる低屈折率の膜を有する材料が知られている。（特許文献１）
しかしながら、このような材料では、膜を形成するプロセスにおける溶液調整、コーティング、乾燥、硬化等の工程を経るため、無機粒子の凝集、沈降などがしばしば発生する。結果、透明性が安定的に得られない課題があった。

特開２００７−３２７０１８

本発明が解決しようとしている課題は、低反射性と耐擦傷性を具備し、更には透明性、防汚性及び耐久性を兼ね備える事ができる積層体を提供することである。

本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、フッ素含有（メタ）アクリル酸エステルと金属アルコキシドと反応性を有する官能基を含有する（メタ）アクリル酸エステルを単位構造として有するポリマーと、金属アルコキシドとをゾル−ゲル反応させる工程において、塗布液を塗布する前に予め、ゾル−ゲル反応時に添加する水を除去することにより、金属酸化物を多量に含有していても高い透明性を有する積層体を得ることが出来ることを見出し、本発明に至った。

すなわち、本発明は以下に関する。

（１）透明基材上に、（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素（メタ）アクリル酸エステルと下記一般式（２）で表される（メタ）アクリル酸エステルとを構成単位として含有する（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と、（Ｂ）金属アルコキシドとのゾル−ゲル反応により樹脂組成物を積層する積層体の製造方法であって、該（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と、該金属アルコキシドとのゾル−ゲル反応中間体を含む塗布液を、該塗布液の水分含有量を１％以下にした後、該透明基材上に塗布し、製膜することを特徴とする積層体の製造方法。

（Ｒ_１は、水素、又はメチル基、Ｒ_２は、フッ素を含有する炭素数１以上２０以下の置換アルキル基を表す。）

（Ｒ_３は、水素又はメチル基、Ｒ_４は、金属アルコキシドと反応性を有する官能基を含む基を表す。）
（２）前記一般式（２）における金属アルコキシドと反応性を有する官能基が水酸基、カルボキシル基、アルコキシシラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする（１）に記載の積層体の製造方法。

（３）前記（Ｂ）金属アルコキシドがテトラアルコキシシランとトリアルコキシシランの混合物、又はテトラアルコキシシランとジアルコキシシランの混合物であることを特徴とする（１）または（２）に記載の積層体の製造方法。

（４）前記（Ａ）（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と（Ｂ）金属アルコキシドのゾルーゲル反応により生成する金属酸化物の重量混合比 （金属酸化物）／［（Ａ）＋（金属酸化物）］は、０．０５以上０．５以下の範囲内であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の積層体の製造方法。

（５）ゾルーゲル反応時に、（Ｃ）有機溶媒を含むことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の積層体の製造方法。

（６）前記（Ｃ）有機溶媒が、２０℃〜２５℃の温度範囲における水に対する溶解度が２０ｇ／１００ｇＨ_２Ｏ以上であることを特徴とする（５）に記載の積層体の製造方法。

（７）前記樹脂組成物を含む溶液を５０℃以下の温度で調整し、透明基材に塗布した後、１００℃以上２００℃以下の温度で加熱する工程を含むことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載の積層体の製造方法。

（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の積層体の製造方法により作成したことを特徴とする積層体。

（９）前記積層体の最表面に１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下の空孔を含むことを特徴とする（８）に記載の積層体。

（１０）前記空孔が存在する厚みが１０００ｎｍ以下２０ｎｍ以上であることを特徴とする（９）に記載の積層体。

（１１）前記空孔が（Ｂ）金属アルコキシドのゾルーゲル反応生成物である金属酸化物を除去し形成されたものであることを特徴とする（９）または（１０）に記載の積層体。

（１２）上記（８）〜（１１）のいずれかに記載の積層体からなることを特徴とする低反射材。

本発明によれば、フッ素を含有する（メタ）アクリル樹脂成分と微細な球状の金属酸化物を含有し、更にフッ素を含有する（メタ）アクリル樹脂成分と金属アルコキシドのゾル−ゲル反応により生成する金属酸化物成分が化学的に結合している樹脂組成物を得ることができ、低反射性、耐擦傷性、透明性に優れているため、低反射材に好適に使用することが出来る。

本発明により、低反射性と耐擦傷性を具備し、更には透明性、防汚性及び耐久性を兼ね備える事ができる積層体を得ることができる。さらには、本発明の積層体は、前記特性を有しているため、低反射材として有用に使用できる。

本発明の一実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明は、透明基材上に、（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素（メタ）アクリル酸エステルと下記一般式（２）で表される（メタ）アクリル酸エステルとを構成単位として含有する（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と、（Ｂ）金属アルコキシドとのゾル−ゲル反応により樹脂組成物を積層する積層体の製造方法であって、該（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と、該金属アルコキシドとのゾル−ゲル反応中間体を含む塗布液を、該塗布液の水分含有量を１％以下にした後、透明基材上に塗布し、製膜することを特徴とする。

（Ｒ_１は、水素、又はメチル基、Ｒ_２は、フッ素を含有する炭素数１以上２０以下の置換アルキル基を表す。）

（Ｒ_３は、水素又はメチル基、Ｒ_４は、金属アルコキシドと反応性を有する官能基を含む基を表す。）
一般式（１）におけるフッ素を含有する置換アルキル基は、得られる（メタ）アクリル樹脂成分の屈折率が一般的なアクリル樹脂の屈折率に比べて低くできる、また重合反応を阻害しない置換アルキル基であれば特に限定されないが、具体的な例としては、

（ｍは、０以上１８以下、ｐは０以上１６以下、ｑは０以上１７以下の整数を表す。）で表される化合物群より選択される置換アルキル基を挙げる事ができる。

重合反応の進み易さや、得られる（メタ）アクリル樹脂成分のガラス転移温度が比較的高くなる等の観点で

（ｍ及びｑは、０以上５以下の整数を表す。）で表される化合物群より選択される置換アルキル基が好ましく、

（ｍ及びｑは、０以上４以下の整数を表す。）で表される化合物群より選択される置換アルキル基が入手性の点で特に好ましい。

また、上記置換アルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステル群より、１種または２種以上混合し使用する事ができる。

一般式（２）における金属アルコキシドと反応性を有する官能基としては、付加反応または縮合反応等により化学結合が形成できれば特に限定されないが、水酸基、カルボキシル基、アルコキシシラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。

具体的な例としては、

（ｒは、１以上５以下、Ｒ_６は炭素数が１以上５以下のアルキル基を表す。）で表される化合物群より選択される官能基を挙げる事ができる。

金属アルコキシドとの反応性、官能基の自己縮合や分解を抑制できる点から

（ｒは、１以上５以下、Ｒ_６は炭素数が１以上５以下のアルキル基を表す。）で表される化合物群より選択される官能基が好ましく、

（ｒは、１以上５以下、Ｒ_６は炭素数が１以上３以下のアルキル基を表す。）で表される化合物群より選択される官能基が入手性の点で特に好ましい。

また、上記官能基を有する（メタ）アクリル酸エステル群より、１種または２種以上混合し使用する事ができる。

本発明の（メタ）アクリル酸エステルの共重合体における、一般式（２）であらわされる（メタ）アクリル酸エステルの共重合モル（混合モル）比率 （２）／[（１）＋（２）]は、０．０１以上０．２以下の範囲内で有ることが好ましい。

官能基と金属アルコキシドのゾルーゲル反応により生成する金属酸化物が強固に結合することにより、金属酸化物と（メタ）アクリル樹脂成分との界面がなくなるため、金属酸化物が多量含有させても強度（強靭性）の低下が抑制されたり、金属酸化物の粒子間の凝集も抑制され分散性が向上し、透明な樹脂組成物を得る事ができる。

一般式（２）であらわされる（メタ）アクリル酸エステルの共重合モル（混合モル）比率が０．０１未満であると金属酸化物との結合部位が少なく、上記のような効果が得られにくい傾向がある。また、共重合モル（混合）比率が０．２を超えると、官能基同士の自己縮合や分解が促進されるため、（メタ）アクリル樹脂成分の溶解性が低下する、金属酸化物との反応部位が減少し、透明性や耐擦傷性、強靭性等の特性を発現しにくくなる傾向がある。

本発明の（メタ）アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、ゾル−ゲル反応できる加工性を有していれば特に限定されないが、１万以上１０万以下が好ましく、２万以上８万以下がより好ましい。

本発明の樹脂組成物を膜状に加工する場合、重量平均分子量が１万未満であると膜の機械的強度が低下し脆くなる傾向が有り、１０万を越えるとゾル−ゲル反応時にゲル化し易くなり膜状に加工できなくなる傾向がある。

また、（メタ）アクリル酸エステルの共重合体を製造する場合は、接着性や耐候性などの諸特性を改善するため一般式（１）や一般式（２）で表される（メタ）アクリル酸エステル以外の（メタ）アクリル酸エステルを混合し用いる事ができる。混合量は、（メタ）アクリル酸エステルの共重合体の本来の特性を損なわない範囲であれば、特に限定されない。

上記（メタ）アクリル酸エステルの共重合体の製造方法としては、ラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法など一般的な（メタ）アクリル樹脂を製造する方法で製造することが出来る。分子量を制御しやすい、精製しやすい等の点で有機溶媒中でのラジカル重合法で製造する事が好ましい。

（Ｂ）金属アルコキシド
本発明に用いられる金属アルコキシドは、ゾルーゲル反応後に金属酸化物となる。金属酸化物の粒径が２００ｎｍ以下、１０ｎｍ以上で微細な球状の形状を有することが好ましい。

金属酸化物の粒径が２００ｎｍを越えると、低反射材として十分な透明性と耐擦傷性の両方を得にくくなる傾向がある、また本発明の樹脂組成物を膜状とした際に充分な膜の強度が得られず割れ易くなる等の傾向がある。

１０ｎｍ未満であると、耐擦傷性や耐熱性が十分に得られない傾向がある。

金属酸化物の種類としては、二酸化ケイ素（以下、シリカ）、二酸化チタン（以下、チタニア）、二酸化ジルコニウム（以下、ジルコニア）、酸化アルミニウム（以下、アルミナ）、酸化マグネシウム、酸化鉄等の金属元素と酸素を含む化合物である。

特に、ハードコート性が得られ易く特性が安定している点、入手性の点等でシリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナが好ましく用いられ、特に屈折率の点でシリカ、チタニアが特に好ましく、シリカがより好ましい。

また、金属酸化物の前駆体とは、金属の酸化反応や水存在下における金属アルコキシドの加水・縮合反応（ゾルーゲル反応）等の化学反応により金属酸化物を生成する化合物であれば特に限定されない。金属酸化物の前駆体としては、微細な球状の金属酸化物が得られ易い、反応を制御し易い性、入手性の点で金属アルコキシドやその生成反応物がより好ましく用いる事ができる。金属アルコキシドとは、下記一般式（３）

（Ｍは金属元素、Ｒ_７は、メチル基、エチル基、プロピル基から選択される基、ｎは、金属元素の酸化数を表す。）で表される化合物金属テトラアルコキシド、
及び下記一般式（４）

（Ｍは金属元素、Ｒ_８は炭素数１〜１０のアルキル基、またはアミノ基、エポキシ基、メタクリル基、ビニル基、アクリル基、アリル基、メルカプト基から選択される官能基を含む炭素数１〜１０の置換基、Ｒ_９は、メチル基、エチル基、プロピル基から選択される基、ｎは、金属元素の酸化数を表す。）で表される化合物金属トリアルコキシド、
及び下記一般式（５）

（Ｍは金属元素、Ｒ_１０は炭素数１〜１０のアルキル基、またはアミノ基、エポキシ基、メタクリル基、ビニル基、アクリル基、アリル基、メルカプト基から選択される官能基を含む炭素数１〜１０の置換基、Ｒ_１１は、メチル基、エチル基、プロピル基から選択される基、ｎは、金属元素の酸化数を表す。）で表される化合物金属ジアルコキシドである。

本発明の好ましく用いることのできる金属アルコキシドとしては、上記一般式（３）または一般式（４）または一般式（５）を単独で用いてよく、必要に応じて数種類組み合わせて用いることが出来る。

また、上記一般式（３）または一般式（４）または一般式（５）の加水分解反応から縮合反応における反応の中途段階の化合物や加水分解生成物が数個縮合したオリゴマーも用いることが出来る。

金属元素としては、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、鉄、ゲルマニウムが挙げられるが、金属酸化物となったときのハードコート性点、入手性の点等でケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウムが好ましく用いられ、特に屈折率の点でケイ素、チタンが特に好ましく、ケイ素がより好ましい。

さらに具体的には、本発明の金属アルコキシドがテトラアルコキシシランとトリアルコキシシランの混合物、又はテトラアルコキシシランとジアルコキシシランの混合物であることが好ましい。

ゾルーゲル反応により生成する金属酸化物の粒径は、２００ｎｍ以下、１０ｎｍ以上となるように反応条件を選択する必要がある。最適な反応条件は、金属の種類、反応の環境（ｐＨ、水量、濃度）等により一概には言えないが、２００ｎｍ以下、１０ｎｍ以上となるように反応温度、反応時間、ｐＨ等の諸条件を選択すればよい。また、本発明の樹脂組成物は、（メタ）アクリル酸エステルの共重合体の存在下でゾルーゲル反応させるため、小さな粒径の金属酸化物を形成しやすい。理由は明確でないが、共重合体によりゾルーゲル反応の反応空間が抑制されているためと推測している。

金属アルコキシドと金属酸化物を混合して用いることもできる。
金属酸化物を用いる場合、金属酸化物の粒子の表面の一部は、ポリマー中に良好に分散させる目的で有機化されていても良い。有機化剤は、金属酸化物表面の水酸基と反応しうる有機物であれば特に限定されないが、アルコキシシラン化合物を好ましく使用することが出来る。有機化の方法は、金属酸化物表面の水酸基と有機化剤が反応または、付着する方法であれば特に限定されないが、金属酸化物に直接有機化剤を噴霧する方法や、金属酸化物を有機溶媒または水等に分散させた分散液に有機化剤を混合する方法等を好適に用いることができる。

（積層体の製造方法）
ここで、本発明の積層体の製造方法の一実施形態について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明に用いる樹脂組成物は、ポリマーと金属酸化物の前駆体とを混合した後ポリマー中で前駆体のゾルーゲル反応により金属酸化物を形成させることにより製造する事ができる。

一製造方法として、ポリマー溶液中におけるゾルーゲル法による金属酸化物を形成させる方法による製造方法について具体的を説明する。

本願のゾルーゲル反応時に、（Ｃ）有機溶媒を含むことが好ましい。

（メタ）アクリル酸エステルの共重合体を有機溶媒に溶解した樹脂溶液に、金属酸化物の前駆体として金属アルコキシドを混合し、更に反応触媒と水を加え攪拌してゾルーゲル反応を進行させることにより塗布液を得る事ができる。

使用する有機溶媒としては、（メタ）アクリル酸エステルの共重合体を溶解できれば特に限定されないが、小さな粒径の金属酸化物が得られ易い点で、２０℃〜２５℃の温度範囲における水に対する溶解度が２０ｇ／１００ｇＨ_２Ｏ以上の有機溶媒を使用することが好ましく、無限に溶解する有機溶媒が特に好ましい。理由は明確ではないが、ゾルーゲル反応では水が必須成分であり、水の溶解度が高い有機溶媒の方が（メタ）アクリル酸エステルの共重合体、金属アルコキシド、水、触媒が均一混合した溶液を形成できるためと考えられる。

具体的には、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサン等の環状エーテル系、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等の鎖状エーテル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン等のケトン類、γ―ブチロラクトン、乳酸メチル、乳酸エチル等のエステル類、Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ―ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチルー２−ピロリドン等のアミド類を挙げる事ができ、固形や膜状の樹脂組成物を得る際に、有機溶媒を除去し易い点から、ジオキソラン、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ―ジメチルホルムアミドを好適に用いる事ができる。

また、金属酸化物の配合量は、低反射材としての十分な透明性、耐擦傷性、強靭性が得られる範囲であれば特に限定されないが、（Ａ）（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と（Ｂ）金属アルコキシドのゾルーゲル反応により生成する金属酸化物の重量混合比 （金属酸化物）／［（Ａ）＋（金属酸化物）］は、０．０５以上０．５以下の範囲内であることが好ましい。０．０５未満であると耐擦傷性が得られ難くなる傾向がある。また０．５を超えると、透明性や強靭性が得られにくくなる傾向がある。

本発明に用いる事のできる触媒としては、金属アルコキシドの加水分解や縮合反応を促進することができる化合物であれば特に限定されないが、塩酸、酢酸、硝酸、硫酸などの酸性の化合物、アンモニア、エチルアミンなどのアミン類、水酸化ナトリウムなどのアルカリ性の化合物を使用する事が出来る。

本発明の樹脂組成物を含有する層を透明基材の表面に形成する事により、低反射機能を有する積層体を得る事ができ、低反射材として使用できる。特に液晶パネル等のフラットパネルディスプレーの最表面の部材として使用する事が出来る。

積層体の製造方法としては、溶液上の樹脂組成物を透明基材に上に塗布及び乾燥させる方法が挙げられる。

本発明の製造方法では、樹脂組成物を含有する層を透明基材上の表面に形成する塗布液の水分含有量が１％以下であることが好ましい。塗布液の水分含有量が１％を超えると、塗布後の乾燥時に塗布層の透明性が失われてしまう傾向にある。透明性が失われる原因としては明確ではないが、乾燥時に樹脂と水分がマクロで分離することや水を核としてシリカ微粒子が凝集することなどが挙げられる。

本発明における透明性な積層体とは全光線透過率が９０％以上かつヘイズ値が２％以下の積層体を表す。前記数値を満たす積層体であれば、ディスプレイの画質を低下させずに、所望の効果を得ることができる。

本発明の製造方法では、金属酸化物の形成方法としてゾルーゲル反応を用いる。本発明においてゾルーゲル反応を進行させるためには、水が必須成分である。また、塗布液の水分含有量が１％より小さい場合、反応がほとんど進行せず所望の金属酸化物が得られない。ゾルーゲル反応を確実に進行させ、金属酸化物を得るためには塗布液の水分含有量１％以上であることが必要である。前記記載より、塗布層の透明性を失わないようにするためには塗布液の水分含有量は１％以下でなければならない。そのため、本発明の製造方法では、塗布層の透明性とゾルーゲル反応の進行を両立させるために、透明基材上に塗布液の塗布を行う前に塗布液の水分を除去する工程が含まれる。

塗布液の水分を除去する方法としては、シリカゲル、モレキュラーシーブ、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウムなど既知の乾燥剤を用いる方法、樹脂組成物の加熱や減圧による乾燥を行う方法等が挙げられるが、コストや塗布液と乾燥剤を分離する工程等を考慮すると、水分除去は再利用が可能で容易に分離可能な乾燥剤であるシリカゲル、モレキュラーシーブスを用いるか、もしくは加熱や減圧による乾燥が好ましく、乾燥剤の水分除去性能や加熱によるゾルーゲル反応の過度な進行による塗布液のゲル化を防ぐ面から、水分除去にモレキュラーシーブスを用いるのが好ましい。

樹脂組成物を含む溶液を透明基材に塗布し積層体を製造する場合は、樹脂組成物を含む溶液を８０℃以下の温度で調整すると共に、塗布後に１００℃以上２００℃以下の温度で加熱することが好ましい。

溶液を８０℃を超える温度で調整すると、(Ａ)（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と（Ｂ）金属アルコキシドとの反応が進みすぎてしまい、溶液が固化してしまい塗布出来なくなくなる傾向がある。

また塗布後に１００℃未満の温度のみで加熱すると、(Ａ)（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と（Ｂ）金属アルコキシドとの反応が十分に進まず、膜の耐擦傷性や強度が得られにくい傾向がある。

加熱温度が２００℃を超えると、積層体が着色したり強度が低下する傾向がある。

また、本発明の積層体は、低反射性を高める目的で表面に更に空孔を含む層を有する事も好ましい。

表面に樹脂よりも屈折率の低い空孔を含有させる事により、表面のみを更に屈折率を低くすることができ、低反射性を高める事ができる。

空孔を含む層の厚みは、低反射性を向上できる範囲であれば特に限定されないが、１０００ｎｍ以下２０ｎｍ以上である事が好ましい。１０００ｎｍを超えると低反射性の向上効果や耐擦傷性を得られ難くなる傾向がある。

また、２０ｎｍ未満であると低反射性を得られ難くなる傾向がある。

また、前記の空孔は（Ｂ）金属アルコキシドのゾルーゲル反応生成物である金属酸化物成分を除去し形成することが好ましい。金属酸化物成分を除去することにより形成される空孔は、直径が１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下の微細な空孔であることが好ましい。

２００ｎｍ超えると透明性に劣り、１０ｎｍ未満では、十分な低反射性を得られにくくなる傾向がある。空孔の形成方法としては、金属酸化物を溶解、分解等の方法により形成できる方法であれば、特に限定されないが、フッ化水素などの強酸水溶液や水酸化ナトリウムなどの強アルカリ水溶液などを使用する事が出来る。

また、本発明の積層体は、必要に応じて、アクリルビーズ（光拡散材）や滑剤、可塑剤、紫外線吸収剤、安定剤やフィラー等の公知の添加剤やその他の樹脂を含有しても良い。

〔（メタ）アクリル樹脂の製造例〕
セパラブルフラスコに、１３０．０ｇのメチルエチルケトン（以下、ＭＥＫ、和光純薬工業社製）と重合開始剤として０．３ｇの２，２‘−アゾビスイソブチロニトリル（以下、ＡＩＢＮ、和光純薬工業社製）を投入し窒素気流下で３０分攪拌してＡＩＢＮ溶液を得た。

ＡＩＢＮ溶液にフッ素含有（メタ）アクリル酸エステルとして１００ｇの２，２，２，−トリフルオロエチルメタクリレート（以下、３ＦＭ、東ソー・エフテック社製、商品名：フルオレスター）と金属アルコキシト゛と反応性を有する官能基を有する（メタ）アクリル酸エステルとして５．０ｇの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（以下、ＭＰＳ、東レ・ダウコーニング社製）を投入後、窒素気流下で温度を６５℃〜７５℃の範囲で制御しつつ６時間攪拌した。

得られた溶液を、室温まで冷却後２ｋｇのイソプロパノール（以下、ＩＰＡ、和光純薬工業社製）中に滴下し樹脂を析出させた。樹脂を濾別し、真空ポンプで減圧下、７０℃で６時間乾燥させて、３ＦＭとＭＰＳのモル比率３ＦＭ／ＭＰＳ＝９７／３の （メタ）アクリル樹脂Ａを８０ｇ得た。

〔水分量の評価〕
樹脂組成物の水分量はカールフィッシャー水分計（三菱化学（株）製ＶＡ−１００）を用いて測定を行った。

〔透明性の評価〕
全光線透過率はＪＩＳ Ｋ ７３６１−１記載の方法に基づいて、日本電色工業（株）製ヘイズメーターＮＤＨ−３００Ａを用いて塗布層側から光を照射し測定した。ヘイズは石英セルに蒸留水を満たし、中にサンプルを挿入した後、日本電色工業（株）製ヘイズメーターＮＤＨ−３００Ａを用いて塗布層側から光を照射し測定した。

〔金属酸化物の配合量の測定〕
金属酸化物の配合量はＴＧ／ＤＴＡ（セイコーインスツル）を用いて、１００℃におけるサンプルの重量を１００％とし、有機成分が完全に分解した５５０℃におけるサンプルの残渣重量から算出した。

（実施例１）
１０．０ｇの（メタ）アクリル樹脂Ａをジオキソランに溶解し、２０ｗｔ％の樹脂溶液を調整した。樹脂溶液に金属酸化物の前駆体である金属アルコキシドとして４．９０ｇのテトラエトキシシラン（以下、ＴＥＯＳ、多摩化学社製）と、１．０５ｇメチルトリエトキシシラン（東レ・ダウコーニング社製Ｚ−６３８３）、触媒及び加水分解用の水として塩酸でｐＨ＝２に調整した蒸留水を２．１１ｇ添加したのち、６０℃に加熱し超音波で２時間混合処理した後、モレキュラーシーブＡ４を３．０ｇ加え、１時間静置することで水分を除き樹脂組成物を得た。

樹脂組成物を１２５ｕｍＰＥＴフィルム（Ｕ−４２１、東レ社製）にバーコーターを用い乾燥後の膜厚が１５ｕｍとなる様に塗布し、６０℃、８０℃で各１分間乾燥させて、更に１２０℃で１０分間加熱させてＰＥＴフィルム上に、金属酸化物のシリカが含有した積層体を得た。

（実施例２）
モレキュラーシーブの量を６．０ｇにしたこと以外は実施例１と同様の操作を行い積層体を得た。

（実施例３）
１０．０ｇの（メタ）アクリル樹脂Ａをジオキソランに溶解し、２０ｗｔ％の樹脂溶液を調整した。樹脂溶液に金属酸化物の前駆体である金属アルコキシドとして１８．５ｇのテトラエトキシシラン（以下、ＴＥＯＳ、多摩化学社製）と、３．９６ｇメチルトリエトキシシラン（東レ・ダウコーニング社製Ｚ−６３８３）、触媒及び加水分解用の水として塩酸でｐＨ＝２に調整した蒸留水を８．００ｇ添加したのち、６０℃に加熱し超音波で２時間混合処理した後、モレキュラーシーブＡ４を２０．０ｇ加え、１時間静置することで水分を除き樹脂組成物を得た。

樹脂組成物を１２５ｕｍＰＥＴフィルム（Ｕ−４２１、東レ社製）にバーコーターを用い乾燥後の膜厚が１５ｕｍとなる様に塗布し、６０℃、８０℃で各１分間乾燥させて、更に１２０℃で１０分間加熱させてＰＥＴフィルム上に、金属酸化物のシリカが含有した積層体を得た。

（実施例４）
メチルトリエトキシシランをメチルトリメトキシシランに変更したこと以外は、実施例１と同様の操作を行い積層体を得た。

（実施例５）
メチルトリエトキシシランをγ−メルカプトプロピルトリメトキシシランに変更したこと以外は実施例１と同様の操作を行い積層体を得た。

（比較例１）
モレキュラーシーブを添加しなかったこと以外は実施例１と同様の操作を行って積層体を得た。

（比較例２）
モレキュラーシーブを添加しなかったこと以外は実施例３と同様の操作を行って積層体を得た。

（比較例３）
モレキュラーシーブの添加量を１０．０ｇとしたこと以外は実施例３と同様の操作を行って積層体を得た。

（比較例４）
モレキュラーシーブを添加しなかったこと以外は実施例４と同様の操作を行って積層体を得た。

（比較例５）
モレキュラーシーブを添加しなかったこと以外は実施例５と同様の操作を行って積層体を得た。

実施例１〜５、比較例１〜５で得られた塗布液の水分含有量、全光線透過率、ヘイズのデータを下記の表１に示す。実施例１〜５において、ヘイズの優れた、すなわち透明性に優れた積層体が得られた。

Claims (12)

1. 透明基材上に、（Ａ）下記一般式（１）で表される含フッ素（メタ）アクリル酸エステルと下記一般式（２）で表される（メタ）アクリル酸エステルとを構成単位として含有する（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と、（Ｂ）金属アルコキシドとのゾル−ゲル反応により樹脂組成物を積層する積層体の製造方法であって、該（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と、該金属アルコキシドとのゾル−ゲル反応中間体を含む塗布液を、該塗布液の水分含有量を１％以下にした後、該透明基材上に塗布し、製膜することを特徴とする積層体の製造方法。
   

   

   （Ｒ_１は、水素、又はメチル基、Ｒ_２は、フッ素を含有する炭素数１以上２０以下の置換アルキル基を表す。）
   

   

   （Ｒ_３は、水素又はメチル基、Ｒ_４は、金属アルコキシドと反応性を有する官能基を含む基を表す。）
2. 前記一般式（２）における金属アルコキシドと反応性を有する官能基が水酸基、カルボキシル基、アルコキシシラン基からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１に記載の積層体の製造方法。
3. 前記（Ｂ）金属アルコキシドがテトラアルコキシシランとトリアルコキシシランの混合物、又はテトラアルコキシシランとジアルコキシシランの混合物であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層体の製造方法。
4. 前記（Ａ）（メタ）アクリル酸エステルの共重合体と（Ｂ）金属アルコキシドのゾルーゲル反応により生成する金属酸化物の重量混合比 （金属酸化物）／［（Ａ）＋（金属酸化物）］は、０．０５以上０．５以下の範囲内であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の積層体の製造方法。
5. ゾルーゲル反応時に、（Ｃ）有機溶媒を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の積層体の製造方法。
6. 前記（Ｃ）有機溶媒が、２０℃〜２５℃の温度範囲における水に対する溶解度が２０ｇ／１００ｇＨ_２Ｏ以上であることを特徴とする請求項５に記載の積層体の製造方法。
7. 前記樹脂組成物を含む溶液を８０℃以下の温度で調整し、透明基材に塗布した後、１００℃以上２００℃以下の温度で加熱する工程を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の積層体の製造方法。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の積層体の製造方法により作成したことを特徴とする積層体。
9. 前記積層体の最表面に１０ｎｍ以上、２００ｎｍ以下の空孔を含むことを特徴とする請求項８に記載の積層体。
10. 前記空孔が存在する厚みが１０００ｎｍ以下２０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項９に記載の積層体。
11. 前記空孔が（Ｂ）金属アルコキシドのゾルーゲル反応生成物である金属酸化物を除去し形成されたものであることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の積層体。
12. 請求項８〜１１のいずれかに記載の積層体からなることを特徴とする低反射材。