JP2012173698A - Composition for anti-reflection coating, article using the same, and anti-reflection film - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composition for anti-reflection coatings forming a low-refractive index layer on a high-refractive index layer simultaneously therewith by a single coating, drying and hardening process on a substrate, efficiently achieving the anti-reflection by controlling the coating thickness of the low-refractive index layer, and capable of forming the anti-reflection coating without depending on a coating device, to provide an article having an anti-reflection coating formed of the composition for the anti-reflection coatings, and to provide particularly an anti-reflection film.SOLUTION: The composition for anti-reflection coatings contains: porous silica particles (A) having a volume average diameter within a range of 80 to 150 nm and a variation coefficient within 0 to 40% and having pores on the surface; and a binder resin (B). The porous silica particles are surface-modified with silazane compound (C). The composition used for the anti-reflection coating is formed by modifying 100 pts.mass of the porous silica particles (A) with 0.3-60 pts.mass of the silazane compound (C).

Description

本発明は、物品への像の映り込みを防止する反射防止膜を形成するのに適した反射防止膜用組成物に関する。また、該反射防止膜用組成物で形成された反射防止膜を有する物品に関し、特に液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OELD)、プラズマディスプレイ(PDP)、表面電界ディスプレイ(SED)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)等の画像表示装置の表示画面の表面に外光が反射することによって生じるコントラストの低下や像の映り込みを防止する反射防止フィルムに関する。   The present invention relates to a composition for an antireflection film suitable for forming an antireflection film for preventing an image from being reflected on an article. The present invention also relates to an article having an antireflection film formed of the composition for antireflection film, particularly a liquid crystal display (LCD), an organic EL display (OELD), a plasma display (PDP), a surface electric field display (SED), a field emission. The present invention relates to an antireflection film for preventing a decrease in contrast and reflection of an image caused by reflection of external light on the surface of a display screen of an image display device such as a display (FED).

液晶ディスプレイ(LCD)等の画像表示装置の表示画面の表面は平滑であるため、外光が反射しやすく、この外光の反射によって、表示画面のコントラストが低下したり、像が映り込んだりして、表示された内容が見づらくなるという問題があった。この外光の反射を防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するように設計された反射防止フィルムを画像表示装置の最表面に配置されている。   Since the surface of the display screen of an image display device such as a liquid crystal display (LCD) is smooth, external light is likely to be reflected, and the reflection of the external light reduces the contrast of the display screen and causes an image to appear. The displayed content is difficult to see. In order to prevent reflection of this external light, an antireflection film designed to reduce the reflectance using the principle of optical interference is disposed on the outermost surface of the image display device.

反射防止フィルムとしては、通常、光学干渉が生じるように基材又は基材表面に設けられたハードコート層、帯電防止層等のコーティング層の屈折率よりも低い屈折率を有する物質からなる低屈折率層を基材又はコーティング層上に設けたものが一般的である。低屈折率層は、反射防止を効率的に実現できることから、100nm程度の膜厚である必要があり、精密な膜厚制御が必要となる。そこで、従来は、膜厚制御が比較的容易な化学蒸着(CVD)法や物理蒸着(PVD)法等の蒸着法により低屈折率層を形成することが行われてきた。しかしながら、蒸着法により低屈折率層を形成する場合、成膜を真空中でおこなうため、生産性が低く、大量生産に適していないという問題があった。   The antireflective film usually has a low refraction made of a material having a refractive index lower than the refractive index of a coating layer such as a hard coat layer or an antistatic layer provided on the substrate or the substrate surface so that optical interference occurs In general, a rate layer is provided on a substrate or a coating layer. Since the low refractive index layer can efficiently realize antireflection, it needs to have a film thickness of about 100 nm and precise film thickness control is required. Therefore, conventionally, a low refractive index layer has been formed by a vapor deposition method such as a chemical vapor deposition (CVD) method or a physical vapor deposition (PVD) method in which film thickness control is relatively easy. However, when the low refractive index layer is formed by the vapor deposition method, the film formation is performed in a vacuum, so that there is a problem that the productivity is low and it is not suitable for mass production.

一方、低屈折率層の形成方法として、中空シリカ粒子等の低屈折率物質を含有する塗材を基材に塗布する方法がある。この方法では、生産性が高く、大量生産にも適している利点はあるが、蒸着法に比べ膜厚制御が困難である問題があった。さらに、低屈折率層の下に高屈折率層を設ける場合には、2回の塗布、乾燥、硬化工程が必要となり、生産性が低下する問題があった。   On the other hand, as a method for forming a low refractive index layer, there is a method in which a coating material containing a low refractive index substance such as hollow silica particles is applied to a substrate. This method has the advantage of high productivity and is suitable for mass production, but has a problem that it is difficult to control the film thickness as compared with the vapor deposition method. Furthermore, when the high refractive index layer is provided under the low refractive index layer, two coating, drying, and curing steps are required, resulting in a problem that productivity is lowered.

そこで、1回の塗布、乾燥、硬化工程により、低屈折率層を高屈折率層の上に同時に形成することが検討されており、例えば、屈折率が1.50以下の低屈折率微粒子とバインダー樹脂を含有する硬化性組成物を透明プラスチックフィルム基材上に塗工して乾燥厚みが1.0〜40μmの硬化層が形成されてなる光学フィルムであって、硬化層の基材とは反対側の表面部分に低屈折率微粒子が偏在している光学フィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。この特許文献1の実施例では、低屈折率微粒子として平均粒子径40nmの中空シリカ粒子を用いているが、このような平均粒子径を有する中空シリカ粒子は凝集しやすく、低屈折率微粒子を含有する低屈折率層の膜厚を、反射防止を効率的に実現できる100nm程度の膜厚に精密に制御することが困難であった。   Therefore, it has been studied to simultaneously form a low refractive index layer on a high refractive index layer by a single coating, drying, and curing process. For example, low refractive index fine particles having a refractive index of 1.50 or less and An optical film in which a curable composition containing a binder resin is coated on a transparent plastic film substrate to form a cured layer having a dry thickness of 1.0 to 40 μm, and what is a cured layer substrate? An optical film in which low refractive index fine particles are unevenly distributed on the surface portion on the opposite side has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In Examples of Patent Document 1, hollow silica particles having an average particle diameter of 40 nm are used as the low refractive index fine particles. However, the hollow silica particles having such an average particle diameter are likely to aggregate and contain the low refractive index fine particles. It has been difficult to precisely control the thickness of the low refractive index layer to a thickness of about 100 nm that can efficiently realize antireflection.

また、中空シリカ粒子の凝集を解消するために、中空シリカ粒子に有機溶媒と表面修飾剤を加えて湿式ジェットミルで強力に分散させて、中空シリカ粒子表面に表面修飾剤を反応付加させて表面修飾した中空シリカ粒子が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら、中空シリカ粒子の殻は薄く、機械的強度を有していないため、湿式ジェットミル等を用いて強力に分散すると、中空シリカ粒子の殻が割れて、バインダー樹脂が中空シリカ粒子の内部に浸入し、もはや低屈折率を有さなくなる問題があった。また、中空シリカ粒子を配合した塗材を塗工する際に、グラビアコーター、ロールコーター等の圧力が加わる塗工装置を用いた場合にも、中空シリカ粒子の殻が割れる問題があった。   Further, in order to eliminate aggregation of the hollow silica particles, an organic solvent and a surface modifier are added to the hollow silica particles and dispersed strongly by a wet jet mill, and the surface modifier is reacted and added to the surface of the hollow silica particles. Modified hollow silica particles have been proposed (see, for example, Patent Document 2). However, since the shell of the hollow silica particles is thin and does not have mechanical strength, if it is dispersed strongly using a wet jet mill or the like, the shell of the hollow silica particles breaks and the binder resin is placed inside the hollow silica particles. There was a problem of entering and no longer having a low refractive index. In addition, when a coating material containing hollow silica particles is applied, there is a problem that the shell of the hollow silica particles is broken even when a coating apparatus such as a gravure coater or a roll coater is used.

そこで、基材上への1回の塗布、乾燥、硬化工程により、低屈折率層を高屈折率層の上に同時に形成でき、該低屈折率層が反射防止を効率的に実現できる100nm程度の膜厚を有するように膜厚制御でき、圧力が加わる塗工装置を用いた場合にも、低屈折率物質が破壊されないものが求められていた。   Therefore, a low refractive index layer can be simultaneously formed on the high refractive index layer by a single coating, drying, and curing process on the substrate, and the low refractive index layer can effectively realize antireflection about 100 nm. Therefore, there is a demand for a material that does not break down the low-refractive-index substance even when using a coating apparatus that can control the film thickness so as to have a thickness of 5 mm.

特開2007−86764号公報JP 2007-86764 A 特開2009−107857号公報JP 2009-107857 A

本発明が解決しようとする課題は、基材上への1回の塗布、乾燥、硬化工程により、低屈折率層を高屈折率層の上に同時に形成でき、該低屈折率層の膜厚が反射防止を効率的に実現できるように膜厚制御され、塗工装置に依らずに反射防止膜の形成が可能な反射防止膜用組成物を提供することである。また、該反射防止膜用組成物で形成された反射防止膜を有する物品、特に反射防止フィルムを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is that a low refractive index layer can be simultaneously formed on a high refractive index layer by a single coating, drying and curing process on a substrate, and the film thickness of the low refractive index layer Is to provide a composition for an antireflection film that is controlled in film thickness so that antireflection can be efficiently realized, and can form an antireflection film without depending on a coating apparatus. Moreover, it is providing the articles | goods which have the anti-reflective film formed with this composition for anti-reflective films, especially an anti-reflective film.

本発明者らは、鋭意研究した結果、特定の範囲の体積平均径及び変動係数を有し、かつシラザン化合物で、特定の範囲の修飾量で表面修飾された多孔質シリカ粒子を低屈折率粒子として配合した組成物を用いることで、基材上への1回の塗布、乾燥、硬化工程により、低屈折率層を高屈折率層の上に同時に形成できることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the inventors of the present invention have determined that low-refractive-index particles of porous silica particles having a volume average diameter and a coefficient of variation in a specific range, and surface-modified with a silazane compound in a specific range of modification amount. As a result, the inventors have found that a low refractive index layer can be simultaneously formed on a high refractive index layer by a single application, drying, and curing process on a substrate, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、体積平均径が80〜150nmの範囲であり、変動係数が0〜40%の範囲であり、表面に細孔を有する多孔質シリカ粒子(A)及びバインダー樹脂(B)を含有する反射防止膜用組成物であって、前記多孔質シリカ粒子がシラザン化合物(C)で表面修飾されており、前記多孔質シリカ粒子(A)100質量部に対して、シラザン化合物(C)を0.3〜60質量部で修飾したものであることを特徴する反射防止膜用組成物に関する。また、該反射防止膜用組成物で形成された反射防止膜を有する物品、特に反射防止フィルムに関する。   That is, the present invention provides a porous silica particle (A) and a binder resin (B) having a volume average diameter of 80 to 150 nm, a coefficient of variation of 0 to 40%, and pores on the surface. A composition for an antireflective film, wherein the porous silica particles are surface-modified with a silazane compound (C), and the silazane compound (C) with respect to 100 parts by mass of the porous silica particles (A). It is related with the composition for anti-reflective films characterized by being modified by 0.3-60 mass parts. The present invention also relates to an article having an antireflection film formed from the composition for antireflection film, particularly to an antireflection film.

本発明の反射防止膜用組成物は、使用している低屈折率物質である多孔質シリカ粒子の機械的物性が高いことから、調製時に高い力が加わる分散処理をしても、塗工時に塗材に圧力が加わる塗工装置を用いても、多孔質シリカ粒子が破壊することがないため、調製時及び塗工時に反射防止性が低下することない利点がある。したがって、物品表面に反射防止膜を形成する際に、あらゆる塗工方法が用いることができ、安定した優れた反射防止性を有する反射防止膜を物品表面に形成することができる。   The composition for an antireflection film of the present invention has high mechanical properties of porous silica particles, which are low-refractive-index substances, so that even during dispersion treatment, a high force is applied during preparation. Even when a coating apparatus in which pressure is applied to the coating material is used, the porous silica particles are not destroyed, so that there is an advantage that the antireflection property does not deteriorate during preparation and coating. Therefore, when the antireflection film is formed on the article surface, any coating method can be used, and a stable and excellent antireflection film can be formed on the article surface.

特に、基材をフィルムとして、本発明の反射防止膜用組成物で反射防止膜を形成した反射防止フィルムは、その最表面に反射防止を効率的に実現できるように膜厚制御された低屈折率層を形成されるため、優れた反射防止性を有する。したがって、液晶ディスプレイ(LCD)、有機ELディスプレイ(OELD)、プラズマディスプレイ(PDP)、表面電界ディスプレイ(SED)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)等の画像表示装置の表示画面の表面に外光が反射することによって生じるコントラストの低下や像の映り込みを防止する反射防止フィルム用いることができる。   In particular, the antireflective film in which the base material is a film and the antireflective film is formed with the composition for antireflective film of the present invention is a low refractive index whose thickness is controlled so that antireflection can be efficiently realized on the outermost surface Since the rate layer is formed, it has excellent antireflection properties. Therefore, external light is reflected on the surface of a display screen of an image display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic EL display (OELD), a plasma display (PDP), a surface electric field display (SED), or a field emission display (FED). Therefore, it is possible to use an antireflection film that prevents a decrease in contrast and image reflection caused by the above.

図1は、実施例2の反射防止膜用組成物で形成した反射防止膜の断面の電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)による5万倍での観察写真である。1 is an observation photograph of a cross section of an antireflection film formed of the composition for antireflection film of Example 2 at a magnification of 50,000 with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). 図2は、実施例3の反射防止膜用組成物で形成した反射防止膜の断面の電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)による5万倍での観察写真である。FIG. 2 is an observation photograph of the cross section of the antireflection film formed from the composition for antireflection film of Example 3 at a magnification of 50,000 with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). 図3は、実施例4の反射防止膜用組成物で形成した反射防止膜の断面の電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)による10万倍での観察写真である。FIG. 3 is a photograph of an antireflection film formed from the composition for antireflection film of Example 4 observed at a magnification of 100,000 times by a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). 図4は、実施例5の反射防止膜用組成物で形成した反射防止膜の断面の電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)による5万倍での観察写真である。FIG. 4 is an observation photograph of the cross section of the antireflection film formed from the composition for antireflection film of Example 5 at a magnification of 50,000 with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). 図5は、比較例2の反射防止膜用組成物で形成した反射防止膜の断面の電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)による5万倍での観察写真である。FIG. 5 is an observation photograph of the cross section of the antireflection film formed of the composition for antireflection film of Comparative Example 2 at a magnification of 50,000 with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM).

本発明の反射防止膜用組成物は、体積平均径が80〜150nmの範囲であり、変動係数が0〜40%の範囲であり、表面に細孔を有する多孔質シリカ粒子(A)及びバインダー樹脂(B)を含有する反射防止膜用組成物であって、前記多孔質シリカ粒子がシラザン化合物(C)で表面修飾されており、前記多孔質シリカ粒子(A)100質量部に対して、シラザン化合物(C)を0.3〜60質量部で修飾したものである。   The composition for an antireflection film of the present invention has a volume average diameter in the range of 80 to 150 nm, a coefficient of variation in the range of 0 to 40%, and porous silica particles (A) having a pore on the surface and a binder A composition for an antireflection film containing a resin (B), wherein the porous silica particles are surface-modified with a silazane compound (C), and 100 parts by mass of the porous silica particles (A), The silazane compound (C) is modified with 0.3 to 60 parts by mass.

本発明の反射防止膜用組成物は、前記バインダー樹脂(B)からなる塗膜表面に多孔質シリカ粒子(A)が実質的に単層で並んだ反射防止層として形成することが可能である。なお、本発明においては、前記多孔質シリカ粒子(A)からなる反射防止層及び実質的にバインダー樹脂(B)のみからなる塗膜層の両方を含んだものを反射防止膜という。   The composition for an antireflection film of the present invention can be formed as an antireflection layer in which porous silica particles (A) are substantially arranged in a single layer on the surface of the coating film made of the binder resin (B). . In the present invention, a film including both the antireflection layer made of the porous silica particles (A) and the coating layer made of only the binder resin (B) is referred to as an antireflection film.

前記多孔質シリカ粒子(A)からなる反射防止層を100nm程度の効率的に反射防止できる膜厚とするために、多孔質シリカ粒子の体積平均径が80〜150nmの範囲が好ましく、90〜120nmの範囲がより好ましい。   In order to make the antireflection layer made of the porous silica particles (A) to have a film thickness capable of efficiently preventing reflection of about 100 nm, the volume average diameter of the porous silica particles is preferably in the range of 80 to 150 nm, preferably 90 to 120 nm. The range of is more preferable.

また、前記多孔質シリカ粒子(A)からなる反射防止層の膜厚は、より均一である方が好ましいことから、多孔質シリカ粒子の粒度分布は狭い方が好ましい。そのために、前記多孔質シリカ粒子(A)の粒度分布を示す指数である変動係数(CV)は、0〜40%の範囲であるが、0〜35%の範囲がより好ましい。また、前記多孔質シリカ粒子(A)の製造のしやすさを考慮すると、変動係数の下限は5%が好ましく、10%がより好ましく、15%がさらに好ましく、20%が特に好ましい。なお、変動係数とは、下記式(1)によって算出されるものであり、下記式(1)中の標準偏差は、下記式(2)で算出されるものである。また、下記式(2)中のd84%は体積粒度分布における84%径を表し、d16%は体積粒度分布における16%径を表す。   Moreover, since it is preferable that the film thickness of the antireflection layer comprising the porous silica particles (A) is more uniform, it is preferable that the particle size distribution of the porous silica particles is narrow. Therefore, the coefficient of variation (CV), which is an index indicating the particle size distribution of the porous silica particles (A), is in the range of 0 to 40%, more preferably in the range of 0 to 35%. Further, considering the ease of production of the porous silica particles (A), the lower limit of the coefficient of variation is preferably 5%, more preferably 10%, further preferably 15%, and particularly preferably 20%. The variation coefficient is calculated by the following formula (1), and the standard deviation in the following formula (1) is calculated by the following formula (2). In the following formula (2), d84% represents the 84% diameter in the volume particle size distribution, and d16% represents the 16% diameter in the volume particle size distribution.

上記のような体積平均径及び変動係数を有する多孔質シリカ粒子(A)の製造方法としては、例えば、アルキルアミン存在下で、アンモニアを触媒として用い、水及びアルコール中でテトラアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させて、多孔質シリカ粒子を得る方法が挙げられる。   Examples of the method for producing the porous silica particles (A) having the volume average diameter and coefficient of variation as described above include hydrolysis of tetraalkoxysilane in water and alcohol using ammonia as a catalyst in the presence of alkylamine. And a method of obtaining a porous silica particle by a condensation reaction.

前記多孔質シリカ粒子(A)の原料となるテトラアルコキシシランとしては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、反応性が高いことからテトラメトキシシランが好ましい。また、これらのテトラアルコキシシランは、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。   Examples of the tetraalkoxysilane used as the raw material for the porous silica particles (A) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane. Among these, tetramethoxysilane is preferable because of its high reactivity. These tetraalkoxysilanes can be used alone or in combination of two or more.

前記多孔質シリカ粒子(A)の製造で用いるアルキルアミンとしては、炭素原子数6〜18のアルキル基を有するアミン化合物が好ましい。具体例としては、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、テトラデシルアミン、オレイルアミン等が挙げられる。これらのアルキルアミンは、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。このアルキルアミンはシリカ粒子の表面に細孔を作るいわゆる鋳型として働くため、その種類及び添加量によって、細孔の数や大きさを制御することが可能である。また、アルキルアミンは、後述するアンモニアとともにテトラアルコキシシランの加水分解及び縮合反応の触媒としても作用する。   As the alkylamine used in the production of the porous silica particles (A), an amine compound having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable. Specific examples include octylamine, decylamine, laurylamine, tetradecylamine, oleylamine and the like. These alkylamines can be used alone or in combination of two or more. Since this alkylamine functions as a so-called template for creating pores on the surface of the silica particles, the number and size of the pores can be controlled by the type and amount of addition. Alkylamine also acts as a catalyst for hydrolysis and condensation reaction of tetraalkoxysilane together with ammonia described later.

前記多孔質シリカ粒子(A)の製造で用いるアンモニアは、テトラアルコキシシランの加水分解及び縮合反応の触媒として作用する。用いるアンモニアは、アンモニア水として加えても、反応溶液中にアンモニアを気体で導入しても良いが、使用量をコントロールしやすいことから、アンモニア水で用いるのが好ましい。   Ammonia used in the production of the porous silica particles (A) acts as a catalyst for the hydrolysis and condensation reaction of tetraalkoxysilane. The ammonia to be used may be added as aqueous ammonia or ammonia may be introduced into the reaction solution in the form of a gas. However, it is preferable to use aqueous ammonia because the amount used can be easily controlled.

前記多孔質シリカ粒子(A)の製造で溶媒として用いるアルコールとしては、水と混和するものが好ましい。さらに、アルコキシシランとアルコールの交換反応により反応系が複雑化することを防止する観点から、使用するテトラアルコキシシランのアルコキシ部位と同数の炭素原子数を有するものが特に好ましい。具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール等が挙げられる。   As the alcohol used as a solvent in the production of the porous silica particles (A), those miscible with water are preferable. Furthermore, from the viewpoint of preventing the reaction system from becoming complicated due to the exchange reaction between the alkoxysilane and the alcohol, those having the same number of carbon atoms as the alkoxy sites of the tetraalkoxysilane used are particularly preferred. Specific examples include methanol, ethanol, propanol and the like.

前記多孔質シリカ粒子(A)の製造で溶媒として用いる水としては、反応系中に不純物が混入することを極力避けるため、純水を用いることが好ましい。   As water used as a solvent in the production of the porous silica particles (A), it is preferable to use pure water in order to avoid impurities from entering the reaction system as much as possible.

上記の材料を用いて、多孔質シリカ粒子(A)を製造する方法について説明する。本発明の多孔質シリカ粒子(A)の製造方法は、下記の工程を経ることが好ましい。また、工程2と3の間に、酸性化合物を用いてアルキルアミン及び残留するアンモニアを中和する工程を加えても良い。   A method for producing porous silica particles (A) using the above materials will be described. The method for producing the porous silica particles (A) of the present invention preferably undergoes the following steps. Moreover, you may add the process of neutralizing an alkylamine and residual ammonia using an acidic compound between the processes 2 and 3.

(工程1)
テトラアルコキシシランの加水分解・縮合工程
(工程2)
シリカ粒子の洗浄工程
(工程3)
シリカ粒子の乾燥工程
(工程4)
シリカ粒子の焼成工程
(Process 1)
Hydrolysis and condensation process of tetraalkoxysilane (process 2)
Silica particle washing step (step 3)
Silica particle drying step (step 4)
Firing process of silica particles

上記の工程1は、テトラアルコキシシランの加水分解及び縮合させ、シリカ粒子を形成する工程である。この工程では、下記のA液、B液の2つの液を調製し、B液を撹拌しながら、そこへA液を注入する方法が好ましい。   The above step 1 is a step of forming silica particles by hydrolyzing and condensing tetraalkoxysilane. In this step, a method of preparing the following two liquids A and B and injecting the liquid A into the liquid B while stirring the liquid B is preferable.

(A液)
テトラアルコキシシラン、アルキルアミン及びアルコールを均一に混合した液
(B液)
アンモニア水、アルコール及び水を均一に混合した液
(Liquid A)
Liquid in which tetraalkoxysilane, alkylamine and alcohol are uniformly mixed (liquid B)
Liquid in which ammonia water, alcohol and water are mixed uniformly

前記A液の各成分の比率としては、テトラアルコキシシランとアルキルアミンとのモル比が1/0.05〜1/5の範囲であることが、細孔を表面に有し、かつ一次粒子が球状である粒子を得るために好ましい。   The ratio of each component of the liquid A is such that the molar ratio of tetraalkoxysilane and alkylamine is in the range of 1 / 0.05 to 1/5, the pores are on the surface, and the primary particles are This is preferable for obtaining spherical particles.

前記B液中の各成分の比率としては、アンモニアと水とのモル比が1/1〜1/20の範囲であることが、細孔を表面に有し、かつ一次粒子が球状である粒子を得るために好ましい。さらに、アンモニア水を用いて反応操作を容易にできることから、アンモニアと水のモル比が1/2.5〜1/20であることがより好ましい。   The ratio of each component in the liquid B is such that the molar ratio of ammonia to water is in the range of 1/1 to 1/20, the particles have pores on the surface, and the primary particles are spherical. It is preferable to obtain Furthermore, since the reaction operation can be facilitated using aqueous ammonia, the molar ratio of ammonia to water is more preferably from 1 / 2.5 to 1/20.

前記A液とB液の比率としては、テトラアルコキシシランとアンモニアとのモル比が1/0.2〜1/10の範囲であることが、細孔を表面に有し、かつ一次粒子の体積平均径を80〜150nmの範囲にあり、かつ球状である粒子を得るために好ましい。   The ratio of the liquid A to the liquid B is such that the molar ratio of tetraalkoxysilane to ammonia is in the range of 1 / 0.2 to 1/10, and has pores on the surface and the volume of primary particles. It is preferable for obtaining particles having an average diameter in the range of 80 to 150 nm and a spherical shape.

前記A液及びB液の混合時の温度としては、5〜80℃の範囲が、反応原料の反応系への溶解性及び一次粒子が球状である粒子を得るために好ましい。   The temperature at the time of mixing the liquid A and the liquid B is preferably in the range of 5 to 80 ° C. in order to obtain solubility of the reaction raw material in the reaction system and particles in which the primary particles are spherical.

前記B液へのA液の注入時間としては、0〜240分の範囲が好ましい。ここでいう0分とは、A液をB液へ一括で投入することを表す。また、A液の注入後、5〜80℃の温度範囲で、10分以上さらに撹拌反応することが好ましい。この工程1によって、多孔質シリカ粒子の元となるシリカ粒子が得られる。   The time for injecting the A liquid into the B liquid is preferably in the range of 0 to 240 minutes. Here, 0 minutes represents that the A liquid is charged into the B liquid all at once. Further, after the injection of the liquid A, it is preferable that the reaction is further stirred for 10 minutes or more in a temperature range of 5 to 80 ° C. By this step 1, silica particles that are the basis of the porous silica particles are obtained.

上記の工程1で得られたシリカ粒子を洗浄するのが工程2である。工程2では、例えば、まず、工程1で得られた反応溶液からシリカ粒子を遠心分離し、シリカ粒子を取り出す。このシリカ粒子にアルコールを加えて撹拌して懸濁液とし、この懸濁液を遠心分離してシリカ粒子を取り出す。この工程を数回行うことで、アルコールによって得られたシリカ粒子を洗浄する。この際使用するアルコールは、前記A液及びB液の調製に用いたアルコールと同種のものが好ましい。なお、シリカ粒子を反応溶液及びアルコール懸濁液から取り出す方法としては、遠心分離に限られず、例えば、限外ろ過を用いても構わない。また、限外ろ過装置を使用し、連続的に洗浄工程を実施しても構わない。   In Step 2, the silica particles obtained in Step 1 are washed. In step 2, for example, first, silica particles are centrifuged from the reaction solution obtained in step 1, and the silica particles are taken out. Alcohol is added to the silica particles and stirred to form a suspension, and the suspension is centrifuged to extract the silica particles. By performing this step several times, silica particles obtained with alcohol are washed. The alcohol used at this time is preferably the same type as the alcohol used in the preparation of the liquid A and liquid B. In addition, as a method of taking out silica particles from a reaction solution and alcohol suspension, it is not restricted to centrifugation, For example, you may use ultrafiltration. Moreover, you may implement an washing | cleaning process continuously using an ultrafiltration apparatus.

工程2で洗浄したシリカ粒子には、アルキルアミンが残留しているため、これを抽出・洗浄してもよい。抽出・洗浄することにより、後の焼成工程4においてアルキルアミンが除去される際に粒子を破壊することを防ぐことができる。この工程では、アルキルアミンを抽出しやすくするため酸を用いることが好ましい。この際、用いる酸としては、例えば、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸等が挙げられる。これらの酸の中でも、中和塩が水溶性であることから、無機酸が好ましい。   Since the alkylamine remains in the silica particles washed in step 2, it may be extracted and washed. By extracting and washing, it is possible to prevent the particles from being destroyed when the alkylamine is removed in the subsequent baking step 4. In this step, it is preferable to use an acid to facilitate extraction of the alkylamine. In this case, examples of the acid used include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, and acetic acid. Among these acids, inorganic acids are preferable because the neutralized salt is water-soluble.

また、酸によってアルキルアミンを抽出する際には、水の他、アルコール存在下で行うことが好ましい。この際、用いるアルコールとしては、前記A液及びB液で用いたアルコールと同種のものが好ましい。さらに、アルキルアミンの抽出は、加熱して行うことが好ましく、その温度範囲としては、抽出効率が高いことから、使用するアルコールの沸点付近であることが好ましい。   Moreover, when extracting an alkylamine with an acid, it is preferable to carry out in presence of alcohol other than water. In this case, the alcohol used is preferably the same type as the alcohol used in the liquid A and liquid B. Furthermore, the extraction of the alkylamine is preferably performed by heating, and the temperature range is preferably near the boiling point of the alcohol used because of high extraction efficiency.

遠心分離によって、工程2で洗浄したシリカ粒子から溶媒を除去した後、乾燥するのが工程3である。工程3の乾燥工程での乾燥温度は、60〜150℃の範囲が好ましく、80〜130℃の範囲がより好ましい。   In step 3, the solvent is removed from the silica particles washed in step 2 by centrifugation and then dried. The range of 60-150 degreeC is preferable and, as for the drying temperature in the drying process of the process 3, the range of 80-130 degreeC is more preferable.

工程3で乾燥したシリカ粒子に残留する有機物をすべて除去するために行うのが、工程4の焼成工程である。焼成工程の条件としては、焼成温度は400〜1,000℃の範囲が好ましく、500〜800℃の範囲がより好ましい。また、焼成時間としては、30分以上であることが好ましく、1時間以上であることがより好ましい。この焼成工程を行うことで、シリカ粒子に残留する有機物をすべて除去できるため、シリカ粒子表面に細孔を有する多孔質シリカ粒子(A)とすることができる。   In order to remove all organic substances remaining in the silica particles dried in Step 3, the firing step in Step 4 is performed. As the conditions for the firing step, the firing temperature is preferably in the range of 400 to 1,000 ° C, more preferably in the range of 500 to 800 ° C. Moreover, as baking time, it is preferable that it is 30 minutes or more, and it is more preferable that it is 1 hour or more. By performing this firing step, all the organic matter remaining on the silica particles can be removed, so that the porous silica particles (A) having pores on the surface of the silica particles can be obtained.

焼成後、粒子が凝集している場合には粉砕することが好ましい。粉砕に用いる粉砕機としては、ボールミル、ビーズミル、コロイドミル、コニカルミル、ディスクミル、エッジミル、製粉ミル、ハンマーミル、乳鉢、ペレットミル、乾式又は湿式ジェットミル、縦軸インパクタ(VSI)ミル、ウィリーミル、ローラーミル等が挙げられる。これらの中でも後述する多孔質シリカ粒子(A)の表面修飾と粒子の粉砕を同時に効率的に行うことができる湿式ジェットミルが好ましい。   If the particles are aggregated after firing, it is preferably pulverized. As a pulverizer used for pulverization, a ball mill, a bead mill, a colloid mill, a conical mill, a disk mill, an edge mill, a milling mill, a hammer mill, a mortar, a pellet mill, a dry or wet jet mill, a vertical axis impactor (VSI) mill, a wheelie mill, A roller mill etc. are mentioned. Among these, a wet jet mill capable of efficiently performing the surface modification of the porous silica particles (A) and the pulverization of the particles described later is preferable.

本発明に用いる多孔質シリカ粒子(A)は、シラザン化合物を表面修飾剤として表面修飾したものである。この表面修飾により、多孔質シリカ粒子(A)の表面に存在するシラノール基の水酸基をシラザン化合物により表面修飾して疎水基と置換することができる。前記シラザン化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、1,3−ジフェニルテトラメチルジシラザン、1,1,3,3−テトラメチルジシラザン等が挙げられる。   The porous silica particles (A) used in the present invention are those obtained by surface modification using a silazane compound as a surface modifier. By this surface modification, the hydroxyl group of the silanol group present on the surface of the porous silica particle (A) can be surface-modified with a silazane compound to replace the hydrophobic group. Examples of the silazane compound include hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, hexamethylcyclotrisilazane, 1,3-diphenyltetramethyldisilazane, 1,1,3,3-tetramethyldisilazane, and the like. .

また、多孔質シリカ粒子(A)の表面をシラザン化合物により表面修飾する際に、触媒を用いることが好ましい。この触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸類;シュウ酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の有機酸類;水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア等の無機塩基類;トリエチルアミン、ピリジン等の有機塩基類;トリイソプロポキシアルミニウム、テトラブトキシジルコニウム等の金属アルコキシド類などが挙げられる。これらの中でも、多孔質シリカ粒子(A)の分散液の製造安定性や保存安定性が良好となることから、酸触媒(無機酸類、有機酸類)が用いられる。無機酸では塩酸、硫酸など、有機酸ではメタンスルホン酸、シュウ酸、フタル酸、マロン酸、酢酸が好ましく、酢酸が特に好ましい。   Moreover, it is preferable to use a catalyst when the surface of the porous silica particles (A) is modified with a silazane compound. Examples of the catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid; organic acids such as oxalic acid, acetic acid, formic acid, methanesulfonic acid and toluenesulfonic acid; inorganic bases such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia; triethylamine And organic bases such as pyridine; metal alkoxides such as triisopropoxyaluminum and tetrabutoxyzirconium. Among these, acid catalysts (inorganic acids and organic acids) are used because the production stability and storage stability of the dispersion of the porous silica particles (A) are improved. Inorganic acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid, and organic acids such as methanesulfonic acid, oxalic acid, phthalic acid, malonic acid, and acetic acid are preferable, and acetic acid is particularly preferable.

また、この表面修飾を行う方法としては、例えば、表面修飾剤を溶媒に溶解させた溶液に多孔質シリカを浸漬し、必要に応じて加熱する方法が挙げられる。この表面修飾に用いる溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、N,N−ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等が挙げられる。   Moreover, as a method of performing this surface modification, the method of immersing porous silica in the solution which dissolved the surface modifier in the solvent, and heating as needed is mentioned, for example. Examples of the solvent used for this surface modification include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, benzene, toluene, xylene, N, N-dimethylformamide, acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone.

前記多孔質シリカ粒子(A)の表面修飾の際の表面修飾剤の使用量は、多孔質シリカ粒子(A)が二次凝集せず、一次粒子として安定なものとするために、前記多孔質シリカ粒子100質量部に対して、シラザン化合物を0.3〜60質量部の範囲であるが、0.5〜50質量部の範囲が好ましい。   The amount of the surface modifier used for the surface modification of the porous silica particles (A) is such that the porous silica particles (A) are stable as primary particles without secondary aggregation. Although the silazane compound is in the range of 0.3 to 60 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silica particles, the range of 0.5 to 50 parts by mass is preferable.

さらに、上記の表面修飾を行う際に同時に多孔質シリカ粒子(A)の凝集した粒子を粉砕して一次粒子状態の分散液とすることが好ましい。   Furthermore, it is preferable to pulverize the agglomerated particles of the porous silica particles (A) at the same time as the above surface modification to obtain a dispersion in a primary particle state.

上記の工程1〜4及び表面修飾を経ることで、本発明で用いる多孔質シリカ粒子(A)を得ることができる。得られた多孔質シリカ粒子の粒子形状、体積平均径、変動係数、細孔径分布のピーク及び比表面積は、下記の測定方法により測定できる。   The porous silica particles (A) used in the present invention can be obtained through the above steps 1 to 4 and surface modification. The particle shape, volume average diameter, variation coefficient, pore diameter distribution peak and specific surface area of the obtained porous silica particles can be measured by the following measuring method.

[粒子形状]
粒子形状は、電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(例えば、日本電子社製「JSM6700」)を用いて観察することで確認できる。
[Particle shape]
The particle shape can be confirmed by observation using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) (for example, “JSM6700” manufactured by JEOL Ltd.).

[体積平均径及び変動係数]
体積平均径は、レーザードップラー法を用いた粒度分布計(例えば、大塚電子株式会社製「ゼータ電位・粒径測定システム ELSZ−2」)を用いて測定できる。また、変動係数は、同装置で測定した体積平均径及び標準偏差から、上記式(1)によって求められる。
[Volume average diameter and coefficient of variation]
The volume average diameter can be measured using a particle size distribution meter using a laser Doppler method (for example, “Zeta potential / particle size measurement system ELSZ-2” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.). The coefficient of variation is obtained by the above formula (1) from the volume average diameter and standard deviation measured with the same apparatus.

[細孔径分布のピーク]
細孔径分布のピークは、細孔分布測定装置(例えば、株式会社島津製作所「ASAP2020」)を用いて測定でき、得られた細孔径分布のピーク値である。
[Peak size distribution peak]
The peak of the pore size distribution is a peak value of the obtained pore size distribution that can be measured using a pore distribution measuring device (for example, Shimadzu Corporation “ASAP2020”).

[比表面積]
比表面積は、細孔分布測定装置(例えば、株式会社島津製作所「ASAP2020」)を用いてBET法により測定できる。
[Specific surface area]
The specific surface area can be measured by a BET method using a pore distribution measuring device (for example, Shimadzu Corporation “ASAP2020”).

上記の測定方法により、本発明で用いる多孔質シリカ粒子(A)の粒子形状、平均粒子径、平均細孔径及び比表面積を測定することができる。上記の工程1〜4を経て製造された多孔質シリカ粒子(A)は、ほぼ球形の外観を有し、体積平均径は、アンモニアの使用量を調整することで制御することができ、80〜150nmの範囲のものを得ることができる。また、多孔質シリカ粒子(A)の平均細孔径及び比表面積は、アルキルアミンの種類及び使用量により制御することができ、平均細孔径については、0.3〜4nmの範囲のものが得られ、比表面積については、40〜900m/gの範囲のものが得られる。 By the measurement method described above, the particle shape, average particle diameter, average pore diameter, and specific surface area of the porous silica particles (A) used in the present invention can be measured. The porous silica particles (A) produced through the above steps 1 to 4 have a substantially spherical appearance, and the volume average diameter can be controlled by adjusting the amount of ammonia used. The thing of the range of 150 nm can be obtained. The average pore diameter and specific surface area of the porous silica particles (A) can be controlled by the type and amount of alkylamine used, and the average pore diameter is in the range of 0.3 to 4 nm. About a specific surface area, the thing of the range of 40-900 m < 2 > / g is obtained.

本発明の反射防止膜用組成物は、前記多孔質シリカ粒子(A)及びバインダー樹脂(B)を含有する。前記多孔質シリカ粒子(A)と前記バインダー樹脂(B)の混合層が低屈折率層を形成するため、前記バインダー樹脂(B)としては、低屈折率の塗膜を形成するものが好ましく、具体的には1.30〜1.60の屈折率を有するものが好ましい。また、前記バインダー樹脂(B)の具体例としては、ポリ酢酸ビニルとその共重合樹脂、エチレン−酢酸共重合樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、塩素化ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、アクリル系樹脂、マレイン酸系樹脂、環化ゴム系樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリスチレン樹脂、ABS樹脂、ポリエステル樹脂、ナイロン樹脂、ポリカーボネート樹脂、セルロース樹脂、ポリ乳酸樹脂等の溶剤可溶性樹脂;フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂;活性エネルギー線硬化性樹脂などが挙げられる。これらの中でも、比較的低温で塗膜形成ができ、短時間で塗膜が形成できることから生産性も高い活性エネルギー線硬化性樹脂が好ましい。   The composition for antireflection film of the present invention contains the porous silica particles (A) and the binder resin (B). Since the mixed layer of the porous silica particles (A) and the binder resin (B) forms a low refractive index layer, the binder resin (B) preferably forms a low refractive index coating film, Specifically, those having a refractive index of 1.30 to 1.60 are preferable. Specific examples of the binder resin (B) include polyvinyl acetate and its copolymer resin, ethylene-acetic acid copolymer resin, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resin, urethane resin, vinyl chloride resin, and chlorinated polypropylene. Solvent-soluble resins such as resins, polyamide resins, acrylic resins, maleic resins, cyclized rubber resins, polyolefin resins, polystyrene resins, ABS resins, polyester resins, nylon resins, polycarbonate resins, cellulose resins, polylactic acid resins A thermosetting resin such as a phenol resin, an unsaturated polyester resin, or an epoxy resin; an active energy ray curable resin; Among these, an active energy ray-curable resin having high productivity is preferable because a coating film can be formed at a relatively low temperature and a coating film can be formed in a short time.

前記活性エネルギー線硬化性樹脂としては、後述する活性エネルギー線硬化性樹脂(b1)の他、活性エネルギー線硬化性単量体(b2)も含まれ、それぞれ単独で用いてもよいが、併用しても構わない。   The active energy ray-curable resin includes an active energy ray-curable resin (b1), which will be described later, and an active energy ray-curable monomer (b2), which may be used alone, It doesn't matter.

前記活性エネルギー線硬化性樹脂(b1)は、ウレタン(メタ)アクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ(メタ)アクリレート樹脂、ポリエステル(メタ)アクリレート樹脂、アクリル(メタ)アクリレート樹脂、マレイミド基を有する樹脂等が挙げられる。   The active energy ray-curable resin (b1) is a urethane (meth) acrylate resin, an unsaturated polyester resin, an epoxy (meth) acrylate resin, a polyester (meth) acrylate resin, an acrylic (meth) acrylate resin, or a resin having a maleimide group. Etc.

ここで用いるウレタン(メタ)アクリレート樹脂は、脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるウレタン結合と(メタ)アクリロイル基とを有する樹脂が挙げられる。   The urethane (meth) acrylate resin used here is a resin having a urethane bond and a (meth) acryloyl group obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound or an aromatic polyisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group. Is mentioned.

前記脂肪族ポリイソシアネート化合物としては、例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘプタメチレンジイソシアネート、オクタメチレンジイソシアネート、デカメチレンジイソシアネート、2−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、3−メチル−1,5−ペンタンジイソシアネート、ドデカメチレンジイソシアネート、2−メチルペンタメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート、水素添加トリレンジイソシアネート、水素添加キシリレンジイソシアネート、水素添加テトラメチルキシリレンジイソシアネート、シクロヘキシルジイソシアネート等が挙げられ、また、芳香族ポリイソシアネート化合物としては、トリレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。   Examples of the aliphatic polyisocyanate compound include tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, heptamethylene diisocyanate, octamethylene diisocyanate, decamethylene diisocyanate, 2-methyl-1,5-pentane diisocyanate, 3-methyl- 1,5-pentane diisocyanate, dodecamethylene diisocyanate, 2-methylpentamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, norbornane diisocyanate, hydrogenated diphenylmethane diisocyanate , Hydrogenated tolylene diisocyanate, hydrogenated xylile Examples include diisocyanate, hydrogenated tetramethylxylylene diisocyanate, cyclohexyl diisocyanate, and the aromatic polyisocyanate compound includes tolylene diisocyanate, 4,4′-diphenylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, 1,5-naphthalene diisocyanate, Examples include toridine diisocyanate and p-phenylene diisocyanate.

一方、水酸基を有するアクリレート化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、1,5−ペンタンジオールモノ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールモノ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールモノ(メタ)アクリレート等の2価アルコールのモノ(メタ)アクリレート;トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパン(メタ)アクリレート、プロポキシ化トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ビス(2−(メタ)アクリロイルオキシエチル)ヒドロキシエチルイソシアヌレート等の3価のアルコールのモノ又はジ(メタ)アクリレート、あるいは、これらのアルコール性水酸基の一部をε−カプロラクトンで変性した水酸基を有するモノ及びジ(メタ)アクリレート;ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート等の1官能の水酸基と3官能以上の(メタ)アクリロイル基を有する化合物、あるいは、該化合物をさらにε−カプロラクトンで変性した水酸基を有する多官能(メタ)アクリレート;ジプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリオキシブチレン−ポリオキシプロピレンモノ(メタ)アクリレート等のブロック構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物;ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート等のランダム構造のオキシアルキレン鎖を有する(メタ)アクリレート化合物等が挙げられる。   On the other hand, examples of the acrylate compound having a hydroxyl group include 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 1, Monovalent dihydric alcohols such as 5-pentanediol mono (meth) acrylate, 1,6-hexanediol mono (meth) acrylate, neopentyl glycol mono (meth) acrylate, and hydroxypivalate neopentyl glycol mono (meth) acrylate ( Meth) acrylate; trimethylolpropane di (meth) acrylate, ethoxylated trimethylolpropane (meth) acrylate, propoxylated trimethylolpropane di (meth) acrylate, glycerin di (meth) acrylate Mono- or di (meth) acrylates of trivalent alcohols such as relate, bis (2- (meth) acryloyloxyethyl) hydroxyethyl isocyanurate, or hydroxyl groups obtained by modifying some of these alcoholic hydroxyl groups with ε-caprolactone Mono- and di (meth) acrylates having a monofunctional hydroxyl group and tri- or more functional (meth) acryloyl such as pentaerythritol tri (meth) acrylate, ditrimethylolpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, etc. A compound having a group, or a polyfunctional (meth) acrylate having a hydroxyl group obtained by modifying the compound with ε-caprolactone; dipropylene glycol mono (meth) acrylate, diethylene glycol mono (meth) acrylate, poly (Meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain such as propylene glycol mono (meth) acrylate and polyethylene glycol mono (meth) acrylate; polyethylene glycol-polypropylene glycol mono (meth) acrylate, polyoxybutylene-polyoxypropylene mono (meth) (Meth) acrylate compounds having a block structure oxyalkylene chain such as acrylate; random structures such as poly (ethylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate and poly (propylene glycol-tetramethylene glycol) mono (meth) acrylate And (meth) acrylate compounds having an oxyalkylene chain.

上記した脂肪族ポリイソシアネート化合物又は芳香族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物との反応は、ウレタン化触媒の存在下、常法により行うことができる。ここで使用し得るウレタン化触媒は、具体的には、ピリジン、ピロール、トリエチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミンなどのアミン類、トリフェニルホスフィン、トリエチルホスフィンなどのホフィン類、ジブチル錫ジラウレート、オクチル錫トリラウレート、オクチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジアセテート、オクチル酸錫などの有機錫化合物、オクチル酸亜鉛などの有機金属化合物が挙げられる。   The reaction between the aliphatic polyisocyanate compound or the aromatic polyisocyanate compound and the (meth) acrylate compound having a hydroxyl group can be carried out by a conventional method in the presence of a urethanization catalyst. Specific examples of urethanization catalysts that can be used here include amines such as pyridine, pyrrole, triethylamine, diethylamine, and dibutylamine, phosphines such as triphenylphosphine and triethylphosphine, dibutyltin dilaurate, octyltin trilaurate, and octyl. Examples thereof include organotin compounds such as tin diacetate, dibutyltin diacetate, and tin octylate, and organometallic compounds such as zinc octylate.

これらのウレタン(メタ)アクリレート樹脂の中でも特に脂肪族ポリイソシアネート化合物と水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物とを反応させて得られるものが硬化塗膜の透明性に優れ、かつ、活性エネルギー線に対する感度が良好で硬化性に優れることから好ましい。また、前記水酸基を有する(メタ)アクリレート化合物としては、(メタ)アクリロイル基を複数有する多官能(メタ)アクリレート化合物が、硬化塗膜の硬度に優れることから好ましい。   Among these urethane (meth) acrylate resins, those obtained by reacting an aliphatic polyisocyanate compound with a (meth) acrylate compound having a hydroxyl group are excellent in transparency of the cured coating film and sensitive to active energy rays. Is preferable since it is excellent in curability. Moreover, as the (meth) acrylate compound having a hydroxyl group, a polyfunctional (meth) acrylate compound having a plurality of (meth) acryloyl groups is preferable because the hardness of the cured coating film is excellent.

次に、不飽和ポリエステル樹脂は、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物、芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物、及び、グリコール類の重縮合によって得られる硬化性樹脂であり、α,β−不飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロロマレイン酸、及びこれらのエステル等が挙げられる。芳香族飽和二塩基酸又はその酸無水物としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。脂肪族あるいは脂環族飽和二塩基酸としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、グルタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸及びこれらのエステル等が挙げられる。グリコール類としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2−メチルプロパン−1,3−ジオール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ビスフェノールA、水素化ビスフェノールA、エチレングリコールカーボネート、2,2−ジ−(4−ヒドロキシプロポキシジフェニル)プロパン等が挙げられ、その他にエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等の酸化物も同様に使用できる。   Next, the unsaturated polyester resin is a curable resin obtained by polycondensation of α, β-unsaturated dibasic acid or acid anhydride thereof, aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, and glycols. The α, β-unsaturated dibasic acid or its acid anhydride includes maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, chloromaleic acid, and esters thereof. As aromatic saturated dibasic acid or acid anhydride thereof, phthalic acid, phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, nitrophthalic acid, tetrahydrophthalic anhydride, endomethylenetetrahydrophthalic anhydride, halogenated phthalic anhydride and these Examples include esters. Examples of the aliphatic or alicyclic saturated dibasic acid include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, glutaric acid, hexahydrophthalic anhydride, and esters thereof. As glycols, ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2-methylpropane-1,3-diol, neopentyl glycol, triethylene glycol, Examples include tetraethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, ethylene glycol carbonate, 2,2-di- (4-hydroxypropoxydiphenyl) propane, and others. In addition, oxides such as ethylene oxide and propylene oxide can be used in the same manner.

次に、エポキシビニルエステル樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂のエポキシ基に(メタ)アクリル酸を反応させて得られるものが挙げられる。   Next, as an epoxy vinyl ester resin, (meth) acrylic acid is reacted with an epoxy group of an epoxy resin such as a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a phenol novolac type epoxy resin, or a cresol novolak type epoxy resin. What is obtained is mentioned.

また、マレイミド基を有する樹脂としては、N−ヒドロキシエチルマレイミドとイソホロンジイソシアネートとをウレタン化して得られる2官能マレイミドウレタン化合物、マレイミド酢酸とポリテトラメチレングリコールとをエステル化して得られる2官能マレイミドエステル化合物、マレイミドカプロン酸とペンタエリスリトールのテトラエチレンオキサイド付加物とをエステル化して得られる4官能マレイミドエステル化合物、マレイミド酢酸と多価アルコール化合物とをエステル化して得られる多官能マレイミドエステル化合物等が挙げられる。これらの活性エネルギー線硬化性樹脂(b1)は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。   The resin having a maleimide group includes a bifunctional maleimide urethane compound obtained by urethanizing N-hydroxyethylmaleimide and isophorone diisocyanate, and a bifunctional maleimide ester compound obtained by esterifying maleimide acetic acid and polytetramethylene glycol. Examples thereof include tetrafunctional maleimide ester compounds obtained by esterification of maleimidocaproic acid and a tetraethylene oxide adduct of pentaerythritol, and polyfunctional maleimide ester compounds obtained by esterification of maleimide acetic acid and a polyhydric alcohol compound. These active energy ray-curable resins (b1) can be used alone or in combination of two or more.

前記活性エネルギー線硬化性単量体(b2)としては、例えば、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、数平均分子量が150〜1000の範囲にあるポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールペンタ(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等の脂肪族アルキル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−(ジエチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチル(メタ)アクリレート、γ−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、2−メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシジプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシジプロピレングルリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリブタジエン(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール−ポリブチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリスチリルエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、メトキシ化シクロデカトリエン(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート;マレイミド、N−メチルマレイミド、N−エチルマレイミド、N−プロピルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−ヘキシルマレイミド、N−オクチルマレイミド、N−ドデシルマレイミド、N−ステアリルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、2−マレイミドエチル−エチルカーボネート、2−マレイミドエチル−プロピルカーボネート、N−エチル−(2−マレイミドエチル)カーバメート、N,N−ヘキサメチレンビスマレイミド、ポリプロピレングリコール−ビス(3−マレイミドプロピル)エーテル、ビス(2−マレイミドエチル)カーボネート、1,4−ジマレイミドシクロヘキサン等のマレイミド類などが挙げられる。   Examples of the active energy ray-curable monomer (b2) include ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, and a number average molecular weight in the range of 150 to 1,000. Polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, dipropylene glycol di (meth) acrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di having a number average molecular weight in the range of 150 to 1000 (Meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 1,3-butanediol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol Di (meth) acrylate, hydroxypivalate ester neopentyl glycol di (meth) acrylate, bisphenol A di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythr Tall hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, trimethylolpropane di (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate , Propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, decyl (meth) ) Acrylate, isodecyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, aliphatic alkyl (meth) acrylate such as isostearyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) Acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, 2-butoxyethyl (meth) acrylate, 2- (diethylamino) ethyl (meth) acrylate, 2- ( Dimethylamino) ethyl (meth) acrylate, γ- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 2-methoxyethyl (meth) acrylate, methoxydiethylene glycol (meth) acrylate, methoxy Propylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, nonylphenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxydipropylene glycolicol (meth) acrylate, phenoxypolypropylene glycol (meth) acrylate, Polybutadiene (meth) acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol (meth) acrylate, polyethylene glycol-polybutylene glycol (meth) acrylate, polystyrylethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, dicyclopenta Nyl (meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) actyl Rate, isobornyl (meth) acrylate, methoxylated cyclodecatriene (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate; maleimide, N-methylmaleimide, N-ethylmaleimide, N-propylmaleimide, N-butylmaleimide, N-hexylmaleimide N-octylmaleimide, N-dodecylmaleimide, N-stearylmaleimide, N-phenylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, 2-maleimidoethyl-ethylcarbonate, 2-maleimidoethyl-propylcarbonate, N-ethyl- (2-maleimide) Ethyl) carbamate, N, N-hexamethylene bismaleimide, polypropylene glycol-bis (3-maleimidopropyl) ether, bis (2-maleimidoethyl) carbonate, 1,4- And maleimides such as dimaleimide cyclohexane.

これらの中でも特に硬化塗膜の硬度に優れることから、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスルトールヘキサ(メタ)アクリレート、ペンタエリスルトールテトラ(メタ)アクリレート等の3官能以上の多官能(メタ)アクリレートが好ましい。これらの活性エネルギー線硬化性単量体は、単独で用いることも2種以上併用することもできる。   Among these, since the hardness of the cured coating film is particularly excellent, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( A trifunctional or higher polyfunctional (meth) acrylate such as (meth) acrylate is preferred. These active energy ray-curable monomers can be used alone or in combination of two or more.

本発明で用いる前記バインダー樹脂(B)に対する前記多孔質シリカ粒子(A)の配合量は、本発明の反射防止膜用組成物の塗膜表面に多孔質シリカ粒子の単層を形成できる量であればよく、本発明の反射防止膜用組成物の基材への塗工量に応じて、調整することが好ましい。例えば、バインダー樹脂(B)100質量部に対し多孔質シリカ粒子(A)4.75質量部を添加すると、厚さ5μmのハードコートの表面100nmに多孔質シリカ粒子(A)からなる単層が形成できる量に相当する。   The compounding amount of the porous silica particles (A) with respect to the binder resin (B) used in the present invention is such that a single layer of porous silica particles can be formed on the coating film surface of the composition for an antireflection film of the present invention. It may be sufficient and it is preferable to adjust according to the coating amount to the base material of the composition for antireflection films of the present invention. For example, when 4.75 parts by mass of the porous silica particles (A) are added to 100 parts by mass of the binder resin (B), a single layer composed of the porous silica particles (A) is formed on the surface of the hard coat having a thickness of 5 μm at 100 nm. It corresponds to the amount that can be formed.

本発明の反射防止膜用組成物を用いて、その表面に反射防止膜を形成し得る物品の基材としては、その材質として金属、ガラス、プラスチック等からなるものが挙げられ、その表面形状としては像が映り込む滑らかな面を有するものが挙げられる。これらの基材の少なくとも一面に、前記反射防止膜用組成物を塗工して形成した反射防止膜を有するものが、本発明の物品となる。   Examples of the base material of an article that can form an antireflection film on the surface thereof using the composition for antireflection film of the present invention include materials made of metal, glass, plastic, etc. May have a smooth surface on which an image is reflected. What has the anti-reflective film formed by coating the said composition for anti-reflective films on at least one surface of these base materials becomes the article | item of this invention.

本発明の反射防止フィルムは、基材をフィルムとして、その少なくとも一面に、前記反射防止膜用組成物を塗工して形成した反射防止膜を有するものである。ここで、前記反射防止膜用組成物として、前記バインダー樹脂(B)に活性エネルギー線硬化性樹脂を用いた場合の製造方法について説明する。まず、前記反射防止膜用組成物を基材フィルムに塗工した後、反射防止膜用組成物を硬化することにより塗膜である反射防止膜を形成するために活性エネルギー線を照射する。この活性エネルギー線としては、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線が挙げられる。活性エネルギー線として紫外線を照射して硬化塗膜とする場合には、前記活性エネルギー線硬化性組成物に光重合開始剤を添加し、硬化性を向上することが好ましい。また、必要であればさらに光増感剤を添加して、硬化性を向上することもできる。一方、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線を用いる場合には、光重合開始剤や光増感剤を用いなくても速やかに硬化するので、特に光重合開始剤や光増感剤を添加する必要はない。   The antireflection film of the present invention has an antireflection film formed by coating the antireflection film composition on at least one surface of a base material as a film. Here, the manufacturing method at the time of using active energy ray curable resin for the said binder resin (B) as said composition for anti-reflective films is demonstrated. First, after coating the antireflection film composition on a substrate film, the composition for antireflection film is cured to irradiate with active energy rays to form an antireflection film as a coating film. Examples of the active energy rays include ionizing radiation such as ultraviolet rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays. When irradiating ultraviolet rays as active energy rays to form a cured coating film, it is preferable to add a photopolymerization initiator to the active energy ray curable composition to improve curability. Further, if necessary, a photosensitizer can be further added to improve curability. On the other hand, when using ionizing radiation such as electron beam, α ray, β ray, γ ray, etc., it cures quickly without using a photopolymerization initiator or photosensitizer. There is no need to add a sensitizer.

前記光重合開始剤としては、分子内開裂型光重合開始剤及び水素引き抜き型光重合開始剤が挙げられる。分子内開裂型光重合開始剤としては、例えば、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシル−フェニルケトン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン、2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステル、2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステル等のアセトフェノン系化合物;ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾイン類;2,4,6−トリメチルベンゾインジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキシド等のアシルホスフィンオキシド系化合物;ベンジル、メチルフェニルグリオキシエステル等が挙げられる。   Examples of the photopolymerization initiator include intramolecular cleavage type photopolymerization initiators and hydrogen abstraction type photopolymerization initiators. Examples of the intramolecular cleavage type photopolymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, benzyldimethyl ketal, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy. 2-methylpropan-1-one, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2-hydroxy-2-propyl) ketone, 1-hydroxycyclohexyl-phenylketone, 2-methyl-2-morpholino (4-thio) Methylphenyl) propan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone, 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy] ethyl ester, 2- (2- Acetophenone compounds such as hydroxyethoxy) ethyl ester; benzoin, benzoy Benzoins such as methyl ether and benzoin isopropyl ether; acylphosphine oxide compounds such as 2,4,6-trimethylbenzoin diphenylphosphine oxide and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide; benzyl and methylphenyl And glyoxyesters.

一方、水素引き抜き型光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル−4−フェニルベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、ヒドロキシベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチル−ジフェニルサルファイド、アクリル化ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジメチル−4−メトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系化合物;2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系化合物;ミヒラ−ケトン、4,4’−ジエチルアミノベンゾフェノン等のアミノベンゾフェノン系化合物;10−ブチル−2−クロロアクリドン、2−エチルアンスラキノン、9,10−フェナンスレンキノン、カンファーキノン等が挙げられる。   On the other hand, examples of the hydrogen abstraction type photopolymerization initiator include benzophenone, methyl 4-phenylbenzophenone, o-benzoylbenzoate, 4,4′-dichlorobenzophenone, hydroxybenzophenone, 4-benzoyl-4′-methyl-diphenyl sulfide. Benzophenone compounds such as acrylated benzophenone, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3′-dimethyl-4-methoxybenzophenone; 2-isopropylthioxanthone, 2,4 A thioxanthone compound such as dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, and 2,4-dichlorothioxanthone; an aminobenzophenone compound such as Michler's ketone and 4,4′-diethylaminobenzophenone; 2-chloro acridone, 2-ethyl anthraquinone, 9,10-phenanthrenequinone, camphorquinone, and the like.

また、前記光増感剤としては、例えば、脂肪族アミン、芳香族アミン等のアミン類、o−トリルチオ尿素等の尿素類、ナトリウムジエチルジチオホスフェート、s−ベンジルイソチウロニウム−p−トルエンスルホネート等の硫黄化合物などが挙げられる。   Examples of the photosensitizer include amines such as aliphatic amines and aromatic amines, ureas such as o-tolylthiourea, sodium diethyldithiophosphate, s-benzylisothiuronium-p-toluenesulfonate, and the like. And sulfur compounds.

これらの光重合開始剤及び光増感剤の使用量は、反射防止膜用組成物中の不揮発成分100質量部に対し、各々0.01〜20質量部が好ましく、0.1〜15質量%がより好ましく、0.3〜7質量部がさらに好ましい。   The amount of these photopolymerization initiators and photosensitizers used is preferably 0.01 to 20 parts by mass, and 0.1 to 15% by mass, with respect to 100 parts by mass of the nonvolatile component in the composition for antireflection film. Is more preferable, and 0.3 to 7 parts by mass is even more preferable.

さらに、本発明の反射防止膜用組成物には、用途、特性等の目的に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、粘度や屈折率の調整、あるいは、塗膜の色調の調整やその他の塗料性状や塗膜物性の調整を目的に各種の配合材料、例えば、各種有機溶剤、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、石油樹脂、フッ素樹脂等の各種樹脂、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリエチレン、ポリプロピレン、カーボン、酸化チタン、アルミナ、銅、シリカ微粒子等の各種の有機又は無機粒子、重合開始剤、重合禁止剤、帯電防止剤、消泡剤、粘度調整剤、耐光安定剤、耐候安定剤、耐熱安定剤、酸化防止剤、防錆剤、スリップ剤、ワックス、艶調整剤、離型剤、相溶化剤、導電調整剤、顔料、染料、分散剤、分散安定剤、シリコーン系、炭化水素系界面活性剤等を配合することができる。   Furthermore, the composition for an antireflective film of the present invention can be used for adjusting the viscosity and refractive index, adjusting the color tone of the coating film, etc. Various compounding materials for the purpose of adjusting coating properties and coating film properties, such as various organic solvents, acrylic resins, phenol resins, polyester resins, polystyrene resins, urethane resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, epoxy resins, Various resins such as polyamide resin, polycarbonate resin, petroleum resin, fluororesin, various organic or inorganic particles such as PTFE (polytetrafluoroethylene), polyethylene, polypropylene, carbon, titanium oxide, alumina, copper, silica fine particles, polymerization initiation Agent, polymerization inhibitor, antistatic agent, antifoaming agent, viscosity modifier, light-resistant stabilizer, weather-resistant stabilizer, heat-resistant stabilizer, Antioxidant, Rust inhibitor, Slip agent, Wax, Gloss adjuster, Release agent, Compatibilizer, Conductivity adjuster, Pigment, Dye, Dispersant, Dispersion stabilizer, Silicone, Hydrocarbon surfactant, etc. Can be blended.

上記の各配合成分中、有機溶媒は、本発明の反射防止膜用組成物の溶液粘度を適宜調整する上で有用であり、特に薄膜コーティングを行うためには、膜厚を調整することが容易となる。ここで使用できる有機溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール等のアルコール類;酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等のエステル類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類などが挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いることも、2種以上を併用することもできる。   Among the above ingredients, the organic solvent is useful for appropriately adjusting the solution viscosity of the composition for an antireflective film of the present invention, and it is particularly easy to adjust the film thickness for thin film coating. It becomes. Examples of the organic solvent that can be used here include aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and t-butanol; esters such as ethyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate; Examples thereof include ketones such as methyl isobutyl ketone and cyclohexanone. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

ここで有機溶媒の使用量は、用途や目的とする膜厚や粘度によって異なるが、硬化成分の全質量に対して、質量基準で、0.5〜4倍量の範囲であることが好ましい。   Here, the amount of the organic solvent used varies depending on the intended use and the target film thickness and viscosity, but is preferably in the range of 0.5 to 4 times the mass of the total mass of the curing component.

本発明の反射防止膜用組成物を硬化させる活性エネルギー線としては、上記の通り、紫外線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線であるが、具体的なエネルギー源又は硬化装置としては、例えば、殺菌灯、紫外線用蛍光灯、カーボンアーク、キセノンランプ、複写用高圧水銀灯、中圧又は高圧水銀灯、超高圧水銀灯、無電極ランプ、メタルハライドランプ、自然光等を光源とする紫外線、又は走査型、カーテン型電子線加速器による電子線等が挙げられる。装置が簡便なことから、紫外線を発生する装置を用いることが好ましい。   As described above, the active energy ray for curing the composition for antireflection film of the present invention is ionizing radiation such as ultraviolet ray, electron beam, α ray, β ray, γ ray, etc., but a specific energy source or hardening. Examples of the apparatus include germicidal lamps, fluorescent lamps for ultraviolet rays, carbon arc, xenon lamps, high pressure mercury lamps for copying, medium or high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, electrodeless lamps, metal halide lamps, ultraviolet rays using natural light as a light source, Or the electron beam by a scanning type and a curtain type electron beam accelerator etc. are mentioned. Since the apparatus is simple, it is preferable to use an apparatus that generates ultraviolet rays.

本発明の反射防止フィルムで用いる前記基材フィルムは、フィルム状でもシート状でもよく、その厚さは、20〜500μmの範囲が好ましい。また、前記基材フィルムの材質としては、透明性の高い樹脂が好ましく、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂;ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン−1等のポリオレフィン系樹脂;セルロースアセテート(ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等)、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネートブチレート、セルロースアセテートフタレート、硝酸セルロース等のセルロース系樹脂;ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂;ポリビニルアルコール;エチレン−酢酸ビニル共重合体;ポリスチレン;ポリアミド;ポリカーボネート;ポリスルホン;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルエーテルケトン;ポリイミド、ポリエーテルイミド等のポリイミド系樹脂;ノルボルネン系樹脂(例えば、日本ゼオン株式会社製「ゼオノア」)、変性ノルボルネン系樹脂(例えば、(JSR株式会社製「アートン」)、環状オレフィン共重合体(例えば、三井化学株式会社製「アペル」)などが挙げられる。さらに、これらの樹脂からなる基材を2種以上貼り合わせたものを用いても構わない。   The base film used in the antireflection film of the present invention may be a film or a sheet, and the thickness is preferably in the range of 20 to 500 μm. The material of the base film is preferably a highly transparent resin, for example, a polyester resin such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, or polyethylene naphthalate; a polyolefin resin such as polypropylene, polyethylene, or polymethylpentene-1. Resins; Cellulose acetates such as cellulose acetate (diacetyl cellulose, triacetyl cellulose, etc.), cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate butyrate, cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate, etc .; polymethyl methacrylate, etc. Acrylic resin; Vinyl chloride resin such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; Polyvinyl alcohol; Ethylene-vinyl acetate copolymer; Poly Polyethylene; Polysulfone; Polyethersulfone; Polyetheretherketone; Polyimide resin such as polyimide and polyetherimide; Norbornene resin (for example, “ZEONOR” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), modified norbornene resin (for example, (“Arton” manufactured by JSR Corporation), cyclic olefin copolymers (for example, “Appel” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), etc. Further, two or more types of base materials made of these resins are bonded together. May be used.

本発明の反射防止膜用組成物の基材への塗工方法としては、例えば、グラビアコーター、ロールコーター、コンマコーター、ナイフコーター、エアナイフコーター、カーテンコーター、キスコーター、シャワーコーター、ホイーラーコーター、スピンコーター、ディッピング、スクリーン印刷、スプレー、アプリケーター、バーコーター等を用いた塗工方法が挙げられる。これらの中でも、グラビアコーター、ロールコーター等の圧力が加わる塗工装置を用いた場合にも、本発明で用いる多孔質シリカ粒子(A)は破壊されることがないため、塗工により反射防止性が低下することなく安定した反射防止性を有する反射防止フィルムを得ることができる。   Examples of the method for coating the antireflection film composition of the present invention on a substrate include, for example, a gravure coater, roll coater, comma coater, knife coater, air knife coater, curtain coater, kiss coater, shower coater, wheeler coater, and spin coater. , Coating methods using dipping, screen printing, spraying, applicators, bar coaters and the like. Among these, even when a coating apparatus to which pressure such as a gravure coater or a roll coater is applied is used, the porous silica particles (A) used in the present invention are not destroyed. An antireflection film having a stable antireflection property can be obtained without lowering.

また、本発明の反射防止膜用組成物中に有機溶媒を含む場合は、反射防止膜用組成物を基材フィルムへの塗工した後、活性エネルギー線を照射する前に、有機溶媒を揮発させ、また、前記多孔質シリカ(A)を塗膜表面に偏析させるために、加熱又は室温乾燥することが好ましい。加熱乾燥の条件としては、有機溶剤が揮発する条件であれば、特に限定しないが、通常は、温度50〜100℃の範囲で、時間は1〜10分の範囲で加熱乾燥することが好ましい。   In addition, when an organic solvent is contained in the composition for antireflection film of the present invention, the organic solvent is volatilized after application of the composition for antireflection film to the substrate film and before irradiation with active energy rays. In order to cause the porous silica (A) to segregate on the coating film surface, it is preferable to heat or dry at room temperature. The heat drying conditions are not particularly limited as long as the organic solvent volatilizes, but it is usually preferable to heat dry in a temperature range of 50 to 100 ° C. and a time period of 1 to 10 minutes.

上記のように操作することで、本発明の反射防止フィルムが得られる。   By operating as described above, the antireflection film of the present invention is obtained.

以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明する。なお、合成した多孔質シリカ粒子の特性値については、下記の方法により測定した。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. The characteristic values of the synthesized porous silica particles were measured by the following method.

[粒子形状]
粒子形状は、電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)(日本電子社製「JSM6700」)を用いて、5万倍で観察することで確認した。
[Particle shape]
The particle shape was confirmed by observing it at 50,000 times using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) (“JSM6700” manufactured by JEOL Ltd.).

[体積平均径及び変動係数]
体積平均径は、レーザードップラー法を用いた粒度分布計(大塚電子株式会社製「ゼータ電位・粒径測定システム ELSZ−2」)を用いて測定した。また、変動係数は、同装置で測定した体積平均径及び標準偏差から、下記式(1)によって求めた。なお、下記式(1)中の標準偏差は、下記式(2)で求めた。また、下記式(2)中のd84%は体積粒度分布における84%径を表し、d16%は体積粒度分布における16%径を表す。
[Volume average diameter and coefficient of variation]
The volume average diameter was measured using a particle size distribution meter (“Zeta potential / particle size measurement system ELSZ-2” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) using a laser Doppler method. In addition, the coefficient of variation was determined by the following formula (1) from the volume average diameter and standard deviation measured with the same apparatus. In addition, the standard deviation in following formula (1) was calculated | required by following formula (2). In the following formula (2), d84% represents the 84% diameter in the volume particle size distribution, and d16% represents the 16% diameter in the volume particle size distribution.

[細孔径分布のピーク]
細孔径分布のピークは、細孔分布測定装置(株式会社島津製作所「ASAP2020」)を用いて測定して得られた細孔分布のピーク値とした。
[Peak size distribution peak]
The peak of the pore size distribution was defined as the peak value of the pore distribution obtained by measurement using a pore distribution measuring device (Shimadzu Corporation “ASAP2020”).

[比表面積]
比表面積は、細孔分布測定装置(株式会社島津製作所「ASAP2020」)を用いてBET法により測定した。
[Specific surface area]
The specific surface area was measured by a BET method using a pore distribution measuring apparatus (Shimadzu Corporation “ASAP2020”).

(調製例1:多孔質シリカ粒子(1)の合成)
温度計、攪拌羽根を備えた500mLの4口フラスコに、メタノール213.2g、純水61.3g及び28質量%アンモニア水27.4gを仕込み、攪拌により均一に混合し(B液)、内温を20℃に保った。また、別の容器でテトラメトキシシラン(以下、「TMOS」と略記する。)34.3g、メタノール45.1g及びオクチルアミン6.5gを均一に混合した(A液)。フラスコ内を20℃に保って撹拌しながら、を120分かけてB液中へ注入した。A液の注入終了後、20℃で60分間反応を継続した。反応終了後、反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄して沈殿物を取り出した。
(Preparation Example 1: Synthesis of porous silica particles (1))
A 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades was charged with 213.2 g of methanol, 61.3 g of pure water and 27.4 g of 28% by mass ammonia water, and mixed uniformly by stirring (liquid B). Was kept at 20 ° C. In another container, 34.3 g of tetramethoxysilane (hereinafter abbreviated as “TMOS”), 45.1 g of methanol, and 6.5 g of octylamine were uniformly mixed (solution A). While stirring while maintaining the inside of the flask at 20 ° C., was poured into the B liquid over 120 minutes. The reaction was continued at 20 ° C. for 60 minutes after the end of the injection of the liquid A. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded and the precipitate was taken out.

上記で得られた沈殿物にメタノール200gを加えて撹拌混合し懸濁液を得た。この懸濁液を10,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを廃棄して沈殿物をメタノール洗浄した。このメタノール洗浄をさらに2度繰り返した。このようにして得られた沈殿物を120℃で6時間乾燥させて白色粉末を得た。得られた白色粉末を電気炉に入れ、空気雰囲気下、25℃から2℃/分の昇温速度で600℃まで昇温し、600℃で3時間焼成した。焼成した粉末を冷却した後、乳鉢で粉砕することで、白色の多孔質シリカ粒子12.5gを得た。得られた多孔質シリカ粒子を電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)により観察したところ、粒子形状は球状であった。また、得られた多孔質シリカ粒子(1)の細孔径分布のピークは1.5nmであり、BET法による比表面積は43m/gであった。 200 g of methanol was added to the precipitate obtained above and mixed by stirring to obtain a suspension. This suspension was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was discarded, and the precipitate was washed with methanol. This methanol washing was repeated twice more. The precipitate thus obtained was dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain a white powder. The obtained white powder was put into an electric furnace, heated from 25 ° C. to 600 ° C. at a rate of 2 ° C./min in an air atmosphere, and fired at 600 ° C. for 3 hours. After the fired powder was cooled, it was pulverized in a mortar to obtain 12.5 g of white porous silica particles. When the obtained porous silica particles were observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the particle shape was spherical. In addition, the pore diameter distribution peak of the obtained porous silica particles (1) was 1.5 nm, and the specific surface area by the BET method was 43 m 2 / g.

上記で得られた多孔質シリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と略記する。)0.5gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分7.9質量%の多孔質シリカ粒子(1)の分散液を得た。   5 g of the porous silica particles obtained above are mixed with 44.5 g of isopropanol, and dispersed using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusyo Co., Ltd.) at an output of 300 W for 5 minutes, and then into the dispersion. Acetic acid 0.5 g and hexamethyldisilazane (hereinafter abbreviated as “HMDS”) 0.5 g are added, and a processing pressure of 130 MPa is applied using a wet jet mill (“Nanojet Val JN-10” manufactured by Joko Co., Ltd.). For 30 minutes. The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. 50 g of isopropanol was added to the precipitate, and the mixture was dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of porous silica particles (1) having a solid content of 7.9% by mass.

上記で得られた多孔質シリカ粒子(1)の分散液中の多孔質シリカ粒子(1)の体積平均径は102nmであり、変動係数は28%であった。   The volume average diameter of the porous silica particles (1) in the dispersion of the porous silica particles (1) obtained above was 102 nm, and the coefficient of variation was 28%.

(合成例2:多孔質シリカ粒子(2)の合成)
温度計、攪拌羽根を備えた500mLの4口フラスコに、メタノール213.2g、純水61.3g及び28質量%アンモニア水27.4gを仕込み、攪拌により均一に混合し(B液)、内温を20℃に保った。また、別の容器でTMOS34.3g、メタノール45.1g及びデシルアミン39.3gを均一に混合した(A液)。フラスコ内を20℃に保って撹拌しながら、A液を120分かけてB液中へ注入した。A液の注入終了後、20℃で60分間反応を継続した。反応終了後、反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄して沈殿物を取り出した。
(Synthesis Example 2: Synthesis of porous silica particles (2))
A 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades was charged with 213.2 g of methanol, 61.3 g of pure water and 27.4 g of 28% by mass ammonia water, and mixed uniformly by stirring (liquid B). Was kept at 20 ° C. In another container, 34.3 g of TMOS, 45.1 g of methanol, and 39.3 g of decylamine were mixed uniformly (solution A). While keeping the inside of the flask at 20 ° C. and stirring, the liquid A was poured into the liquid B over 120 minutes. The reaction was continued at 20 ° C. for 60 minutes after the end of the injection of the liquid A. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded and the precipitate was taken out.

上記で得られた沈殿物にメタノール200gを加えて撹拌混合し懸濁液を得た。この懸濁液を10,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを廃棄して沈殿物をメタノール洗浄した。このメタノール洗浄をさらに2度繰り返した。このようにして得た沈殿物を120℃で6時間乾燥させて白色粉末を得た。得られた白色粉末を電気炉に入れ、空気雰囲気下、25℃から2℃/分の昇温速度で600℃まで昇温し、600℃で3時間焼成した。焼成した粉末を冷却した後、乳鉢で粉砕することで、白色の多孔質シリカ粒子12.1gを得た。得られた多孔質シリカ粒子を電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)により観察したところ、粒子形状は球状であった。また、得られた多孔質シリカ粒子(2)の細孔径分布のピークは1.8nmであり、BET法による比表面積は757m/gであった。 200 g of methanol was added to the precipitate obtained above and mixed by stirring to obtain a suspension. This suspension was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was discarded, and the precipitate was washed with methanol. This methanol washing was repeated twice more. The precipitate thus obtained was dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain a white powder. The obtained white powder was put into an electric furnace, heated from 25 ° C. to 600 ° C. at a rate of 2 ° C./min in an air atmosphere, and fired at 600 ° C. for 3 hours. After the fired powder was cooled, it was pulverized in a mortar to obtain 12.1 g of white porous silica particles. When the obtained porous silica particles were observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the particle shape was spherical. In addition, the pore diameter distribution peak of the obtained porous silica particles (2) was 1.8 nm, and the specific surface area by the BET method was 757 m 2 / g.

上記で得られた多孔質シリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びHMDS0.5gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50.0gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分7.8質量%の多孔質シリカ粒子(2)の分散液を得た。   5 g of the porous silica particles obtained above are mixed with 44.5 g of isopropanol, and dispersed using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusyo Co., Ltd.) at an output of 300 W for 5 minutes, and then into the dispersion. Acetic acid (0.5 g) and HMDS (0.5 g) were added, and the mixture was dispersed for 30 minutes at a treatment pressure of 130 MPa using a wet jet mill (“Nanojet Val JN-10” manufactured by Joko Corporation). The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. After adding 50.0 g of isopropanol to the precipitate and dispersing for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.), Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of porous silica particles (2) having a solid content of 7.8% by mass.

得られた多孔質シリカ粒子(2)の分散液中の多孔質シリカ粒子(2)の体積平均径は148nmであり、変動係数は28%であった。   The volume average diameter of the porous silica particles (2) in the dispersion of the obtained porous silica particles (2) was 148 nm, and the coefficient of variation was 28%.

(合成例3:多孔質シリカ粒子(3)の合成)
温度計、攪拌羽根を備えた500mLの4口フラスコに、メタノール213.2g、純水61.3g及び28質量%アンモニア水27.4gを仕込み、攪拌により均一に混合し(B液)、内温を20℃に保った。また、別の容器でTMOS34.3g、メタノール45.1g及びラウリルアミン9.3gを均一に混合した(A液)。フラスコ内を20℃に保ちながら、A液を120分かけてB液中へ注入した。A液の注入終了後、20℃で60分間反応を継続した。反応終了後、反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄して沈殿物を取り出した。
(Synthesis Example 3: Synthesis of porous silica particles (3))
A 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades was charged with 213.2 g of methanol, 61.3 g of pure water and 27.4 g of 28% by mass ammonia water, and mixed uniformly by stirring (liquid B). Was kept at 20 ° C. In another container, 34.3 g of TMOS, 45.1 g of methanol, and 9.3 g of laurylamine were uniformly mixed (solution A). While keeping the inside of the flask at 20 ° C., the liquid A was poured into the liquid B over 120 minutes. The reaction was continued at 20 ° C. for 60 minutes after the end of the injection of the liquid A. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded and the precipitate was taken out.

上記で得られた沈殿物にメタノール200gを加えて混合し懸濁液を得た。この懸濁液を10,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを廃棄して沈殿物をメタノール洗浄した。このメタノール洗浄をさらに2度繰り返した。このようにして得た沈殿物を120℃で6時間乾燥させて白色粉末を得た。得られた白色粉末を電気炉に入れ、空気雰囲気下、25℃から2℃/分の昇温速度で600℃まで昇温し、600℃で3時間焼成した。焼成した粉末を冷却した後、乳鉢で粉砕することで、白色の多孔質シリカ粒子12gを得た。得られた多孔質シリカ粒子を電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)により観察したところ、粒子形状は球状であった。また、得られた多孔質シリカ粒子(3)の細孔径分布のピークは1.8nmであり、BET法による比表面積は216m/gであった。 To the precipitate obtained above, 200 g of methanol was added and mixed to obtain a suspension. This suspension was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was discarded, and the precipitate was washed with methanol. This methanol washing was repeated twice more. The precipitate thus obtained was dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain a white powder. The obtained white powder was put into an electric furnace, heated from 25 ° C. to 600 ° C. at a rate of 2 ° C./min in an air atmosphere, and fired at 600 ° C. for 3 hours. After the fired powder was cooled, it was pulverized in a mortar to obtain 12 g of white porous silica particles. When the obtained porous silica particles were observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the particle shape was spherical. In addition, the pore diameter distribution peak of the obtained porous silica particles (3) was 1.8 nm, and the specific surface area by the BET method was 216 m 2 / g.

上記で得られた多孔質シリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びHMDS0.5gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分7.9質量%の多孔質シリカ粒子(3)の分散液を得た。   5 g of the porous silica particles obtained above are mixed with 44.5 g of isopropanol, and dispersed using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusyo Co., Ltd.) at an output of 300 W for 5 minutes, and then into the dispersion. Acetic acid (0.5 g) and HMDS (0.5 g) were added, and the mixture was dispersed for 30 minutes at a treatment pressure of 130 MPa using a wet jet mill (“Nanojet Val JN-10” manufactured by Joko Corporation). The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. 50 g of isopropanol was added to the precipitate, and the mixture was dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of porous silica particles (3) having a solid content of 7.9% by mass.

得られた多孔質シリカ粒子(3)の分散液中の多孔質シリカ粒子(3)の体積平均径は139nmであり、変動係数は22%であった。   The volume average diameter of the porous silica particles (3) in the dispersion of the obtained porous silica particles (3) was 139 nm, and the coefficient of variation was 22%.

(合成例4:多孔質シリカ粒子(4)の合成)
合成例3で得られた焼成後の多孔質シリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びHMDS2.1gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分8.0質量%の多孔質シリカ粒子(4)の分散液を得た。
(Synthesis Example 4: Synthesis of porous silica particles (4))
5 g of the fired porous silica particles obtained in Synthesis Example 3 are mixed with 44.5 g of isopropanol, and dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Thereafter, 0.5 g of acetic acid and 2.1 g of HMDS were added to the dispersion, and the mixture was dispersed for 30 minutes at a treatment pressure of 130 MPa using a wet jet mill (“Nanojet Val JN-10” manufactured by Joko Corporation). The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. 50 g of isopropanol was added to the precipitate, and the mixture was dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of porous silica particles (4) having a solid content of 8.0% by mass.

得られた多孔質シリカ粒子(4)の分散液中の多孔質シリカ粒子(4)の体積平均径は127nmであり、変動係数は32%であった。   The volume average diameter of the porous silica particles (4) in the dispersion of the obtained porous silica particles (4) was 127 nm, and the coefficient of variation was 32%.

(合成例5:多孔質シリカ粒子(5)の合成)
合成例3で得られた焼成後の多孔質シリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びHMDS0.03gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分8.0質量%の多孔質シリカ粒子(5)の分散液を得た。
(Synthesis Example 5: Synthesis of porous silica particles (5))
5 g of the fired porous silica particles obtained in Synthesis Example 3 are mixed with 44.5 g of isopropanol, and dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Thereafter, 0.5 g of acetic acid and 0.03 g of HMDS were added to the dispersion, and the mixture was dispersed for 30 minutes at a treatment pressure of 130 MPa using a wet jet mill (“Nanojet Val JN-10” manufactured by Joko Corporation). The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. 50 g of isopropanol was added to the precipitate, and the mixture was dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Mfg. Co., Ltd.) to obtain a dispersion of porous silica particles (5) having a solid content of 8.0% by mass.

得られた多孔質シリカ粒子(5)の分散液中の多孔質シリカ粒子(5)の体積平均径は110nmであり、変動係数は33%であった。   The volume average diameter of the porous silica particles (5) in the dispersion of the obtained porous silica particles (5) was 110 nm, and the coefficient of variation was 33%.

(比較合成例1:シリカ粒子の合成)
温度計、攪拌羽根を備えた500mLの4口フラスコに、メタノール213.2g、純水61.3g及び28質量%アンモニア水27.4gを仕込み、攪拌により均一に混合し(B液)、内温を20℃に保った。また、別の容器でTMOS34.3g及びメタノール45.1gを均一に混合した(A液)。フラスコ内を20℃に保って撹拌しながら、A液を120分かけてB液中へ注入した。注入終了後、20℃で60分間反応を継続した。反応終了後、反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄して沈殿物を取り出した。
(Comparative Synthesis Example 1: Synthesis of silica particles)
A 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades was charged with 213.2 g of methanol, 61.3 g of pure water and 27.4 g of 28% by mass ammonia water, and mixed uniformly by stirring (liquid B). Was kept at 20 ° C. In another container, 34.3 g of TMOS and 45.1 g of methanol were mixed uniformly (solution A). While keeping the inside of the flask at 20 ° C. and stirring, the liquid A was poured into the liquid B over 120 minutes. After completion of the injection, the reaction was continued at 20 ° C. for 60 minutes. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded and the precipitate was taken out.

上記で得られた沈殿物にメタノール200gを加えて撹拌混合し懸濁液を得た。この懸濁液を10,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを廃棄して沈殿物をメタノール洗浄した。このメタノール洗浄をさらに2度繰り返した。このようにして得た沈殿物を120℃で6時間乾燥させて白色粉末を得た。得られた白色粉末を電気炉に入れ、空気雰囲気下、25℃から2℃/分の昇温速度で600℃まで昇温し、600℃で3時間焼成した。焼成した粉末を冷却した後、乳鉢で粉砕することで、白色のシリカ粒子13.3gを得た。得られた粒子を電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)により観察したところ、粒子形状は球状であった。   200 g of methanol was added to the precipitate obtained above and mixed by stirring to obtain a suspension. This suspension was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was discarded, and the precipitate was washed with methanol. This methanol washing was repeated twice more. The precipitate thus obtained was dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain a white powder. The obtained white powder was put into an electric furnace, heated from 25 ° C. to 600 ° C. at a rate of 2 ° C./min in an air atmosphere, and fired at 600 ° C. for 3 hours. After the fired powder was cooled, it was pulverized in a mortar to obtain 13.3 g of white silica particles. When the obtained particles were observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the particle shape was spherical.

上記で得られたシリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びHMDS0.5gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分8.2質量%のシリカ粒子の分散液を得た。なお、このシリカ粒子は、その表面に細孔を有しない中実シリカであり、BET法による比表面積は29m/gであった。 5 g of the silica particles obtained above are mixed with 44.5 g of isopropanol, and dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). 0.5 g and HMDS 0.5 g were added, and the mixture was dispersed for 30 minutes at a treatment pressure of 130 MPa using a wet jet mill (“Nanojet Val JN-10” manufactured by JOHKO INC.). The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. 50 g of isopropanol was added to the precipitate, and the mixture was dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of silica particles having a solid content of 8.2% by mass. The silica particles were solid silica having no pores on the surface, and the specific surface area by the BET method was 29 m 2 / g.

上記で得られたシリカ粒子の分散液中のシリカ粒子の体積平均径は118nmであり、変動係数は27%であった。   The volume average diameter of the silica particles in the dispersion of silica particles obtained above was 118 nm, and the coefficient of variation was 27%.

(比較合成例2:中空シリカ粒子の表面修飾)
中空シリカ粒子(一次粒子径100nm、空隙率60%、比表面積160m/g)5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、分散液に酢酸0.5g及びHMDS0.5gを加え、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液を、温度計、攪拌羽根を備えた200mLの4口フラスコに仕込み、60分間加熱還流した。反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にイソプロパノール50gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分7.5質量%の中空シリカ粒子の分散液を得た。
(Comparative Synthesis Example 2: Surface modification of hollow silica particles)
5 g of hollow silica particles (primary particle diameter 100 nm, porosity 60%, specific surface area 160 m 2 / g) are mixed with 44.5 g of isopropanol, and an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) is used. Then, after dispersing for 5 minutes at an output of 300 W, 0.5 g of acetic acid and 0.5 g of HMDS were added to the dispersion, and 30 wt. Dispersed for minutes. The obtained dispersion was charged into a 200 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades, and heated to reflux for 60 minutes. The reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. 50 g of isopropanol was added to the precipitate, and the mixture was dispersed for 5 minutes at an output of 300 W using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.). Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of hollow silica particles having a solid content of 7.5% by mass.

上記で得られた中空シリカ粒子の分散液中の中空シリカ粒子の体積平均径は196nmであり、変動係数は37%であった。さらに、得られた中空シリカ粒子を電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)により観察したところ、凝集体及び中空シリカ粒子の殻が破壊された粒子が見られた。なお、この中空シリカについては粒子が破壊されているため、比表面積は未測定とした。   The volume average diameter of the hollow silica particles in the hollow silica particle dispersion obtained above was 196 nm, and the coefficient of variation was 37%. Furthermore, when the obtained hollow silica particles were observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), particles in which the aggregates and the shells of the hollow silica particles were broken were observed. Note that the specific surface area of the hollow silica was not measured because the particles were broken.

(比較合成例3:多孔質シリカ粒子(6)の合成)
温度計、攪拌羽根を備えた300mLの4口フラスコに、n−ヘプタン68.4g及びビス−2−エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム10.7gを仕込み、25℃で攪拌しながら溶解させた後、15質量%コロイダルシリカ水分散液(日産化学工業株式会社製「スノーテックス20」)20.6g及びメチルトリエトキシシラン2.9gをフラスコ内に投入した。続いて、28質量%アンモニア水1.6gを5分間かけてフラスコ内に滴下した後、25℃で20時間攪拌を継続し、反応液を得た。反応液を12,000rpmで30分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。沈殿物にメタノール100gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、分散液を12,000rpmで30分間遠心分離し、上澄み液を廃棄し、沈殿物を得た。引続き、この工程を2度繰り返し、沈殿物を得た。沈殿物に純水100gを加え、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散した後、10,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みとして固形分2.5質量%のシリカ粒子の分散液100gを得た。この操作をシリカ粒子の沈殿物が無くなるまで繰り返し行い、固形分0.12質量%のシリカ粒子の分散液を2,000g得た。
(Comparative Synthesis Example 3: Synthesis of porous silica particles (6))
A 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer and a stirring blade was charged with 68.4 g of n-heptane and 10.7 g of sodium bis-2-ethylhexylsulfosuccinate, dissolved at 25 ° C. with stirring, and then 15% by mass. 20.6 g of colloidal silica aqueous dispersion (“Snowtex 20” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) and 2.9 g of methyltriethoxysilane were charged into the flask. Subsequently, 1.6 g of 28% by mass aqueous ammonia was dropped into the flask over 5 minutes, and stirring was continued at 25 ° C. for 20 hours to obtain a reaction solution. The reaction solution was centrifuged at 12,000 rpm for 30 minutes, and then the supernatant was discarded to obtain a precipitate. After adding 100 g of methanol to the precipitate, using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) and dispersing for 5 minutes at an output of 300 W, the dispersion was centrifuged at 12,000 rpm for 30 minutes, The supernatant was discarded and a precipitate was obtained. Subsequently, this process was repeated twice to obtain a precipitate. 100 g of pure water is added to the precipitate, and dispersed using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd.) for 5 minutes at an output of 300 W, and then centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes to obtain a supernatant. 100 g of a silica particle dispersion having a solid content of 2.5% by mass was obtained. This operation was repeated until the silica particle precipitate disappeared to obtain 2,000 g of a dispersion of silica particles having a solid content of 0.12% by mass.

上記で得られたシリカ粒子の分散液2,000gを限外ろ過によりシリカ濃度が3質量%になるまで濃縮した後、メタノールを加え、限外ろ過を用いて溶媒置換し、固形分2.0質量%のシリカ粒子のメタノール分散液とした。温度計、攪拌羽根を備えた300mLの4口フラスコに、シリカ粒子のメタノール分散液75g、ギ酸1.5g及びメチルトリメトキシシラン(以下、「MTMS」と略記する。)0.075gを加え、3時間加熱還流した。その後、イソプロパノールを加え、限外ろ過により溶媒置換し、シリカ粒子のイソプロパノール分散液を得た。このシリカ粒子のイソプロパノール分散液(シリカ粒子として1.5g)にHMDS0.6gを加え、4時間加熱還流した。続いて、限外ろ過を用いてイソプロパノールを加えながら溶媒置換し、表面修飾された多孔質シリカ粒子(6)の分散液を得た(固形分4.3質量%)。得られた多孔質シリカ粒子(6)の分散液中の多孔質シリカ粒子(6)の体積平均径は23nmであった。さらに、分散液から分散媒を120℃で30分間乾燥して得られた多孔質シリカ粒子(6)の細孔径分布のピークは1.8nmであり、BET法による比表面積は236m/gであった。 After 2,000 g of the silica particle dispersion obtained above was concentrated by ultrafiltration until the silica concentration became 3% by mass, methanol was added, the solvent was replaced using ultrafiltration, and the solid content was 2.0. It was set as the methanol dispersion liquid of the silica particle of the mass%. To a 300 mL four-necked flask equipped with a thermometer and a stirring blade, 75 g of a silica particle methanol dispersion, 1.5 g of formic acid and 0.075 g of methyltrimethoxysilane (hereinafter abbreviated as “MTMS”) were added, and 3 Heated to reflux for hours. Thereafter, isopropanol was added and the solvent was replaced by ultrafiltration to obtain an isopropanol dispersion of silica particles. 0.6 g of HMDS was added to an isopropanol dispersion of the silica particles (1.5 g as silica particles), and the mixture was heated to reflux for 4 hours. Subsequently, the solvent was replaced while adding isopropanol using ultrafiltration to obtain a dispersion of surface-modified porous silica particles (6) (solid content: 4.3% by mass). The volume average diameter of the porous silica particles (6) in the dispersion liquid of the obtained porous silica particles (6) was 23 nm. Furthermore, the pore diameter distribution peak of the porous silica particles (6) obtained by drying the dispersion medium from the dispersion liquid at 120 ° C. for 30 minutes is 1.8 nm, and the specific surface area by the BET method is 236 m 2 / g. there were.

(比較合成例4:多孔質シリカ(7)の合成)
温度計、攪拌羽根を備えた500mLの4口フラスコに、メタノール213.2g、純水61.3g及び28質量%アンモニア水27.4gを仕込み、攪拌により均一に混合し(B液)、内温を20℃に保った。また、別の容器でTMOS34.3g、メタノール45.1g及びラウリルアミン9.3gを均一に混合した(A液)。フラスコ内を20℃に保ちながら、A液を120分かけてB液中へ注入した。A液の注入終了後、20℃で60分間反応を継続した。反応終了後、反応液を10,000rpmで10分間遠心分離した後、上澄み液を廃棄して沈殿物を取り出した。
(Comparative Synthesis Example 4: Synthesis of porous silica (7))
A 500 mL four-necked flask equipped with a thermometer and stirring blades was charged with 213.2 g of methanol, 61.3 g of pure water and 27.4 g of 28% by mass ammonia water, and mixed uniformly by stirring (liquid B). Was kept at 20 ° C. In another container, 34.3 g of TMOS, 45.1 g of methanol, and 9.3 g of laurylamine were uniformly mixed (solution A). While keeping the inside of the flask at 20 ° C., the liquid A was poured into the liquid B over 120 minutes. The reaction was continued at 20 ° C. for 60 minutes after the end of the injection of the liquid A. After completion of the reaction, the reaction solution was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, and then the supernatant was discarded and the precipitate was taken out.

上記で得られた沈殿物にメタノール200gを加えて混合し懸濁液を得た。この懸濁液を10,000rpmで10分間遠心分離し、上澄みを廃棄して沈殿物をメタノール洗浄した。このメタノール洗浄をさらに2度繰り返した。このようにして得た沈殿物を120℃で6時間乾燥させて白色粉末を得た。得られた白色粉末を電気炉に入れ、空気雰囲気下、25℃から2℃/分の昇温速度で600℃まで昇温し、600℃で3時間焼成した。焼成した粉末を冷却した後、乳鉢で粉砕することで、白色の多孔質シリカ粒子12gを得た。得られた多孔質シリカ粒子を電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)により観察したところ、粒子形状は球状であった。   To the precipitate obtained above, 200 g of methanol was added and mixed to obtain a suspension. This suspension was centrifuged at 10,000 rpm for 10 minutes, the supernatant was discarded, and the precipitate was washed with methanol. This methanol washing was repeated twice more. The precipitate thus obtained was dried at 120 ° C. for 6 hours to obtain a white powder. The obtained white powder was put into an electric furnace, heated from 25 ° C. to 600 ° C. at a rate of 2 ° C./min in an air atmosphere, and fired at 600 ° C. for 3 hours. After the fired powder was cooled, it was pulverized in a mortar to obtain 12 g of white porous silica particles. When the obtained porous silica particles were observed with a field emission scanning electron microscope (FE-SEM), the particle shape was spherical.

上記で得られた多孔質シリカ粒子5gをイソプロパノール44.5gと混合し、超音波ホモジナイザー(株式会社日本精機製作所製「US−600T」)を用いて、出力300Wで5分間分散後、湿式ジェットミル(株式会社常光製「ナノジェットバル JN−10」)を用いて、処理圧力130MPaにて30分間分散した。得られた分散液をNo.5C濾紙と桐山ロート(有限会社桐山製作所製)を用いてろ過し、固形分7.9質量%の多孔質シリカ粒子(7)の分散液を得た。この多孔質シリカ粒子(7)の分散液は、静置するとすぐに沈降した。   5 g of the porous silica particles obtained above are mixed with 44.5 g of isopropanol, dispersed using an ultrasonic homogenizer (“US-600T” manufactured by Nippon Seiki Seisakusyo Co., Ltd.) for 5 minutes at an output of 300 W, and then a wet jet mill. (“Nanojet Val JN-10” manufactured by Joko Co., Ltd.) was used and dispersed at a treatment pressure of 130 MPa for 30 minutes. The resulting dispersion was designated as No. Filtration was performed using 5C filter paper and Kiriyama funnel (manufactured by Kiriyama Seisakusho Co., Ltd.) to obtain a dispersion of porous silica particles (7) having a solid content of 7.9% by mass. The dispersion of the porous silica particles (7) settled immediately after standing.

上記の合成例1〜5及び比較合成例1〜4で得られたシリカ粒子の特性値についても表1に示す。なお、比較合成例4については、シリカ粒子が凝集したため、シリカ粒子の特性値を測定していない。   The characteristic values of the silica particles obtained in Synthesis Examples 1 to 5 and Comparative Synthesis Examples 1 to 4 are also shown in Table 1. In Comparative Synthesis Example 4, since the silica particles are aggregated, the characteristic values of the silica particles are not measured.

上記の合成例1〜5及び比較合成例1〜4で得られた各種シリカ粒子を配合した活性エネルギー線硬化性組成物を下記の通り調製した。   Active energy ray-curable compositions containing the various silica particles obtained in Synthesis Examples 1 to 5 and Comparative Synthesis Examples 1 to 4 were prepared as follows.

(実施例1)
合成例1で得られた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部(多孔質シリカ粒子(1)57質量部含有)、6官能ウレタンアクリレート(1モルのイソホロンジイソシアネートに2モルのペンタエリスリトールトリアクリレートを反応させたもの)1,200質量部、光重合開始剤(BASFジャパン株式会社製「イルガキュア754」;オキシフェニル酢酸系光重合開始剤:2−[2−オキソ−2−フェニルアセトキシエトキシ]エチルエステルと2−(2−ヒドロキシエトキシ)エチルエステルとの混合物)60質量部及びイソプロパノール4,118質量部を均一に混合して、反射防止膜用組成物(1)を得た。
Example 1
722 parts by mass of a dispersion of porous silica particles (1) obtained in Synthesis Example 1 (containing 57 parts by mass of porous silica particles (1)), hexafunctional urethane acrylate (1 mol of isophorone diisocyanate and 2 mol of pentaerythritol 1,200 parts by mass of triacrylate reacted, photopolymerization initiator (“Irgacure 754” manufactured by BASF Japan Ltd.); oxyphenylacetic acid photopolymerization initiator: 2- [2-oxo-2-phenylacetoxyethoxy A mixture of ethyl ester and 2- (2-hydroxyethoxy) ethyl ester) 60 parts by mass and 4,118 parts by mass of isopropanol were uniformly mixed to obtain an antireflection film composition (1).

(実施例2)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、合成例2で得られた多孔質シリカ粒子(2)の分散液731質量部(多孔質シリカ粒子(2)57質量部含有)を用いて、イソプロパノール4,118質量部を4,109質部に変更した他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(2)を得た。
(Example 2)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 731 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (2) obtained in Synthesis Example 2 (porous silica particles) (2) 57 parts by mass) was used in the same manner as in Example 1 except that 4,118 parts by mass of isopropanol were changed to 4,109 parts by mass to obtain an antireflection film composition (2).

(実施例3)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、合成例3で得られた多孔質シリカ粒子(3)の分散液722質量部(多孔質シリカ粒子(3)9質量部含有)を用いた他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(3)を得た。
(Example 3)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (3) obtained in Synthesis Example 3 (porous silica particles) (3) 9 parts by mass) was used in the same manner as in Example 1 to obtain an antireflection film composition (3).

(実施例4)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、合成例4で得られた多孔質シリカ粒子(4)の分散液713質量部(多孔質シリカ粒子(4)57質量部含有)を用いて、イソプロパノール4,118質量部を4,127質量部に変更した他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(4)を得た。
Example 4
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 713 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (4) obtained in Synthesis Example 4 (porous silica particles (4) 57 mass parts contained) was used in the same manner as in Example 1 except that 4,118 parts by mass of isopropanol was changed to 4,127 parts by mass to obtain an antireflection film composition (4).

(実施例5)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、合成例5で得られた多孔質シリカ粒子(5)の分散液713質量部(多孔質シリカ粒子(5)57質量部含有)を用いて、イソプロパノール4,118質量部を4,127質量部に変更した他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(5)を得た。
(Example 5)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 713 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (5) obtained in Synthesis Example 5 (porous silica particles) (5) containing 57 parts by mass), except that 4,118 parts by mass of isopropanol was changed to 4,127 parts by mass to obtain the composition for antireflection film (5).

(比較例1)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、比較合成例1で得られたシリカ粒子の分散液695質量部(シリカ粒子57質量部含有)を用いて、イソプロパノール4,118質量部を4,145質量部に変更した他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(6)を得た。
(Comparative Example 1)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 695 parts by mass of the dispersion of silica particles obtained in Comparative Synthesis Example 1 (containing 57 parts by mass of silica particles) was used. The antireflection film composition (6) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 4,118 parts by mass of isopropanol was changed to 4,145 parts by mass.

(比較例2)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、比較合成例2で得られた中空シリカ粒子の分散液760質量部(中空シリカ粒子57質量部含有)を用いて、イソプロパノール4,118質量部を4,080質量部に変更した他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(7)を得た。
(Comparative Example 2)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 760 parts by mass of the dispersion of hollow silica particles obtained in Comparative Synthesis Example 2 (containing 57 parts by mass of hollow silica particles) ) Was used in the same manner as in Example 1 except that 4,118 parts by mass of isopropanol was changed to 4,080 parts by mass to obtain an antireflection film composition (7).

(比較例3)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、比較合成例3で得られた多孔質シリカ粒子(6)の分散液1326質量部(多孔質シリカ粒子(6)57質量部含有)を用いて、イソプロパノール4118質量部を3514質量部に変更した他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(8)を得た。
(Comparative Example 3)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 1326 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (6) obtained in Comparative Synthesis Example 3 (porous silica) Anti-reflective coating composition (8) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 4118 parts by mass of isopropanol were changed to 3514 parts by mass using 57 parts by mass of particles (6).

(比較例4)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、比較合成例4で得られた多孔質シリカ粒子(7)の分散液722質量部(多孔質シリカ粒子(7)57質量部含有)を用いた他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(9)を得た。なお、この例では、活性エネルギー線硬化性組成物の調製中に多孔質シリカ粒子(7)が凝集、沈降して、均一な反射防止膜用組成物が得られなかった。
(Comparative Example 4)
Instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1), 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (7) obtained in Comparative Synthesis Example 4 (porous silica) An antireflection film composition (9) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 57 parts by mass of particles (7) were used. In this example, the porous silica particles (7) aggregated and settled during the preparation of the active energy ray-curable composition, and a uniform antireflection film composition could not be obtained.

(比較例5)
実施例(1)で用いた多孔質シリカ粒子(1)の分散液722質量部に代えて、イソプロパノール665質量部(イソプロパノール合計4,783質量部)を用いた他は実施例1と同様に行い、反射防止膜用組成物(10)を得た。
(Comparative Example 5)
The same procedure as in Example 1 was performed, except that 665 parts by mass of isopropanol (total of 4,783 parts by mass of isopropanol) was used instead of 722 parts by mass of the dispersion of porous silica particles (1) used in Example (1). An antireflection film composition (10) was obtained.

[反射率測定用の硬化塗膜の作製]
上記で得られた反射防止膜用組成物(1)〜(8)及び(10)を、それぞれ厚さ2mmの黒色ABS板上に、ワイヤーバーコーター#22を用いて塗工し、25℃で1分間乾燥した後、60℃の乾燥機で5分間乾燥した。その後、紫外線硬化装置(空気雰囲気下、160Wメタルハライド灯、紫外線照射量2kJ/m)を用いて硬化させ、黒色ABS板上に硬化塗膜を作製した。なお、比較例4で得られた反射防止膜用組成物(9)については、組成物中の多孔質シリカ粒子が凝集、沈降したため、硬化塗膜の作製を行わなかった。
[Preparation of cured coating film for reflectance measurement]
The antireflective coating compositions (1) to (8) and (10) obtained above were each coated on a black ABS plate having a thickness of 2 mm using a wire bar coater # 22 at 25 ° C. After drying for 1 minute, it dried for 5 minutes with a 60 degreeC dryer. Then, it hardened using the ultraviolet curing device (160 W metal halide lamp, ultraviolet irradiation amount 2kJ / m < 2 > under an air atmosphere), and produced the cured coating film on the black ABS board. In addition, about the composition for antireflection films (9) obtained by the comparative example 4, since the porous silica particle in a composition aggregated and settled, preparation of a cured coating film was not performed.

[反射率の測定]
上記で得られた硬化塗膜について、分光光度計(株式会社日立ハイテクノロジーズ製「U−4100形」)を用いて、開始波長800nm〜終了波長350nmをスキャンスピード300nm/分で走査し、サンプリング間隔0.50nmの測定条件で反射率を測定した。なお、反射率は、最も反射率が低い部分(ボトム)とした。反射率の測定結果は、表2に示す。
[Measurement of reflectance]
About the cured coating film obtained above, a spectrophotometer (“U-4100 type” manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) is used to scan a start wavelength of 800 nm to an end wavelength of 350 nm at a scan speed of 300 nm / min, and a sampling interval. The reflectance was measured under the measurement condition of 0.50 nm. In addition, the reflectance was a portion (bottom) having the lowest reflectance. The measurement results of the reflectance are shown in Table 2.

[断面形状観察用の反射防止フィルムの作製]
上記で得られた反射防止膜用組成物(1)〜(8)及び(10)を、それぞれ厚さ188μmの表面易接着処理ポリエチレンテレフタレートフィルム(以下、「PETフィルム」と略記する。)上に、ワイヤーバーコーター#22を用いて塗工し、25℃で1分間乾燥した後、60℃の乾燥機で5分間乾燥した。その後、紫外線硬化装置(空気雰囲気下、メタルハライド灯、紫外線照射量2kJ/m)を用いて硬化させ、反射防止フィルムを作製した。なお、比較例4で得られた反射防止膜用組成物(9)については、組成物中の多孔質シリカ粒子が凝集したため、硬化塗膜の作製を行わなかった。
[Preparation of antireflection film for cross-sectional observation]
The antireflective coating compositions (1) to (8) and (10) obtained above are each formed on a surface-adhesive-treated polyethylene terephthalate film (hereinafter abbreviated as “PET film”) having a thickness of 188 μm. After coating with a wire bar coater # 22 and drying at 25 ° C. for 1 minute, it was dried with a dryer at 60 ° C. for 5 minutes. Then, it was cured using an ultraviolet curing device (in an air atmosphere, a metal halide lamp, an ultraviolet irradiation amount of 2 kJ / m 2 ) to produce an antireflection film. In addition, about the composition for antireflection films (9) obtained by the comparative example 4, since the porous silica particle in a composition aggregated, preparation of a cured coating film was not performed.

[反射防止フィルムの断面観察]
上記で得られた反射防止フィルムをウルトラミクロトームで超薄切片を作製し、透過電子顕微鏡(日本電子株式会社製「JEM−2200FS」)を使用し、加速電圧200kVで、5万倍又は10万倍で観察した。観察結果は下記の通りであった。
[Section observation of antireflection film]
An anti-thin film obtained above is made into an ultrathin section with an ultramicrotome, and a transmission electron microscope (“JEM-2200FS” manufactured by JEOL Ltd.) is used, and the acceleration voltage is 200 kV, 50,000 times or 100,000 times. Observed at. The observation results were as follows.

(反射防止膜用組成物(1)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に多孔質シリカ粒子(1)がほぼ単層で配列した層が厚さ約100nmで形成されていた。
(Section observation result of antireflection film using composition (1) for antireflection film)
On the surface opposite to the PET film (base material), a layer in which the porous silica particles (1) were arranged in a substantially single layer was formed with a thickness of about 100 nm.

(反射防止膜用組成物(2)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に多孔質シリカ粒子(2)がほぼ単層で配列した層が厚さ約150nmで形成されていた。断面写真は、図1に示す。なお、写真左側が基材側である。
(Cross-sectional observation result of antireflection film using composition (2) for antireflection film)
On the surface opposite to the PET film (substrate), a layer in which the porous silica particles (2) were arranged in a substantially single layer was formed with a thickness of about 150 nm. A cross-sectional photograph is shown in FIG. The left side of the photograph is the substrate side.

(反射防止膜用組成物(3)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に多孔質シリカ粒子(3)がほぼ単層で配列した層が厚さ約140nmで形成されていた。断面写真は、図2に示す。なお、写真左側が基材側である。
(Result of cross-sectional observation of antireflection film using composition (3) for antireflection film)
On the surface opposite to the PET film (substrate), a layer in which the porous silica particles (3) were arranged in a substantially single layer was formed with a thickness of about 140 nm. A cross-sectional photograph is shown in FIG. The left side of the photograph is the substrate side.

(反射防止膜用組成物(4)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に多孔質シリカ粒子(4)がほぼ単層で配列した層が厚さ約140nmで形成されていた。断面写真は、図3に示す。なお、写真右側が基材側である。
(Section observation result of antireflection film using composition (4) for antireflection film)
On the surface opposite to the PET film (substrate), a layer in which porous silica particles (4) were arranged in a substantially single layer was formed with a thickness of about 140 nm. A cross-sectional photograph is shown in FIG. The right side of the photograph is the base material side.

(反射防止膜用組成物(5)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に多孔質シリカ粒子(5)がほぼ単層で配列した層が厚さ約140nmで形成されていた。断面写真は、図4に示す。なお、写真左側が基材側である。
(Section observation result of antireflection film using composition (5) for antireflection film)
On the surface opposite to the PET film (substrate), a layer in which porous silica particles (5) were arranged in a substantially single layer was formed with a thickness of about 140 nm. A cross-sectional photograph is shown in FIG. The left side of the photograph is the substrate side.

(反射防止膜用組成物(6)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面にシリカ粒子がほぼ単層で配列した層が厚さ約120nmで形成されていた。
(Results of cross-sectional observation of antireflection film using composition (6) for antireflection film)
On the surface opposite to the PET film (base material), a layer in which silica particles were arranged in a substantially single layer was formed with a thickness of about 120 nm.

(反射防止膜用組成物(7)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に中空シリカ粒子が偏析した層が場所によって厚さが異なるものの、厚さ200〜500nmで形成されていた。また、塗膜中にも粒子の凝集や破壊された粒子が数多く見られた。断面写真は、図5に示す。なお、写真左側が基材側である。
(Result of cross-sectional observation of antireflection film using composition (7) for antireflection film)
The layer on which the hollow silica particles segregated on the surface opposite to the PET film (base material) was formed with a thickness of 200 to 500 nm, although the thickness was different depending on the location. Also, many particles aggregated or broken in the coating film. A cross-sectional photograph is shown in FIG. The left side of the photograph is the substrate side.

(反射防止膜用組成物(8)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)と反対側の表面に多孔質シリカ粒子(6)が偏析した層が場所によって厚さが異なるものの、厚さ約20〜75nmで形成されており、特に、最も基材から遠い塗膜最表面にはシリカ粒子がほぼ単層で配列した層が厚さ約20nmで形成されていた。
(Results of cross-sectional observation of antireflection film using composition (8) for antireflection film)
The layer on which the porous silica particles (6) are segregated on the surface opposite to the PET film (base material) is formed with a thickness of about 20 to 75 nm, although the thickness varies depending on the location. On the outermost surface of the far coating film, a layer in which silica particles were arranged in a single layer was formed with a thickness of about 20 nm.

(反射防止膜用組成物(10)を用いた反射防止フィルムの断面観察結果)
PETフィルム(基材)上に均質な塗膜が形成されていた。
(Results of cross-sectional observation of antireflection film using composition for antireflection film (10))
A homogeneous coating film was formed on the PET film (substrate).

上記の結果から、実施例1〜5の本発明の反射防止膜用組成物(1)〜(5)を用いた反射防止フィルムの反射防止層に相当する硬化塗膜の反射率は3.0〜3.4%と、比較例1〜3及び5のものの3.7〜4.2%と比較して低いことが分かった。また、この低反射である理由として、その塗膜の断面観察から、低屈折率層は、反射防止を効率的に実現できるとされる100nm付近である100〜150nmの膜厚を有する多孔質シリカ粒子が一層配列した低屈折率層が形成されていることが分かった。   From the above results, the reflectance of the cured coating film corresponding to the antireflection layer of the antireflection film using the antireflection film compositions (1) to (5) of Examples 1 to 5 of the present invention is 3.0. It was found to be -3.4%, lower than those of Comparative Examples 1-3 and 5, 3.7-4.2%. In addition, as a reason for this low reflection, from the observation of the cross section of the coating film, the low refractive index layer is porous silica having a thickness of 100 to 150 nm, which is near 100 nm, which is said to be able to efficiently realize antireflection. It was found that a low refractive index layer in which one layer of particles was arranged was formed.

一方、比較例1は、シリカ粒子表面に細孔を有しない中実シリカ粒子を用いた例であるが、塗膜表面にシリカ粒子が一層配列した厚さ約120nmの層が形成されたが、反射率が3.7%と高かった。   On the other hand, Comparative Example 1 is an example using solid silica particles having no pores on the surface of the silica particles, but a layer having a thickness of about 120 nm in which silica particles are arranged in a single layer was formed on the coating film surface. The reflectivity was as high as 3.7%.

比較例2は、中空シリカ粒子を用いた例であるが、シリカ粒子の凝集を解膠するために、湿式ジェットミルで分散した時点で中空シリカ粒子の殻が破壊する問題があることが分かった。この中空シリカ粒子の殻が破壊により、中空シリカ粒子が低屈折率を示さないため、反射率が4.0%と高かった。   Comparative Example 2 is an example using hollow silica particles, but it was found that there was a problem that the shell of hollow silica particles was broken when dispersed by a wet jet mill in order to peptize the aggregation of silica particles. . Since the hollow silica particles do not show a low refractive index due to destruction of the shell of the hollow silica particles, the reflectance was as high as 4.0%.

比較例3は、本願発明で用いる多孔質シリカ粒子の体積平均径の下限である80nmを下回る23nmのものを用いた例であるが、多孔質シリカ粒子が塗膜表面に偏析するものの、厚さ約20〜75nmで形成されており、場所によって厚さが大きく異なる問題があることが分かった。また、反射率も4.0%と高かった。   Comparative Example 3 is an example using 23 nm which is lower than 80 nm which is the lower limit of the volume average diameter of the porous silica particles used in the present invention, but the thickness of the porous silica particles is segregated on the coating film surface. It was found that there was a problem that the thickness was about 20 to 75 nm and the thickness was greatly different depending on the location. Also, the reflectance was as high as 4.0%.

比較例5は、多孔質シリカ粒子等の低屈折率物質を用いなかったため、反射率が4.2%と高かった。   Since Comparative Example 5 did not use a low refractive index material such as porous silica particles, the reflectance was as high as 4.2%.

Claims (9)

体積平均径が80〜150nmの範囲であり、変動係数が0〜40%の範囲であり、表面に細孔を有する多孔質シリカ粒子(A)及びバインダー樹脂(B)を含有する反射防止膜用組成物であって、前記多孔質シリカ粒子がシラザン化合物(C)で表面修飾されており、前記多孔質シリカ粒子(A)100質量部に対して、シラザン化合物(C)を0.3〜60質量部で修飾したものであることを特徴する反射防止膜用組成物。   For an antireflection film having a volume average diameter of 80 to 150 nm, a coefficient of variation of 0 to 40%, and containing porous silica particles (A) having a pore on the surface and a binder resin (B) The porous silica particles are surface-modified with a silazane compound (C), and the silazane compound (C) is added in an amount of 0.3 to 60 with respect to 100 parts by mass of the porous silica particles (A). A composition for an antireflective film, which is modified with parts by mass. 前記シラザン化合物(C)が、ヘキサメチルジシラザンである請求項1記載の反射防止膜用組成物。   The composition for antireflection film according to claim 1, wherein the silazane compound (C) is hexamethyldisilazane. 前記多孔質シリカ粒子が、アルキルアミン及びアンモニアの存在下で、水及びアルコール中でテトラアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させて得られたものである請求項1又は2記載の反射防止膜用組成物。   The composition for antireflection film according to claim 1 or 2, wherein the porous silica particles are obtained by hydrolysis and condensation reaction of tetraalkoxysilane in water and alcohol in the presence of alkylamine and ammonia. object. 前記アルキルアミンが、炭素原子数6〜18のアルキル基を有するアミン化合物である請求項3記載の反射防止膜用組成物。   The composition for an antireflection film according to claim 3, wherein the alkylamine is an amine compound having an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms. 前記アルコールが、メタノール、エタノール及びプロパノールからなる群から選ばれる少なくとも1種であるアルコールである請求項3又は4記載の反射防止膜用組成物。   The composition for antireflection films according to claim 3 or 4, wherein the alcohol is at least one alcohol selected from the group consisting of methanol, ethanol and propanol. 前記テトラアルコキシシランが、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン及びテトラプロポキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種であるテトラアルコキシシランである請求項3〜5のいずれか1項記載の反射防止膜用組成物。   The composition for an antireflection film according to any one of claims 3 to 5, wherein the tetraalkoxysilane is a tetraalkoxysilane that is at least one selected from the group consisting of tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, and tetrapropoxysilane. object. テトラアルコキシシラン、アルキルアミン及びアルコールを均一に混合した液(A液)に、アンモニア水、アルコール及び水を均一に混合した液(B液)を注入して、テトラアルコキシシランを加水分解及び縮合反応させて、多孔質シリカ粒子を得る請求項3〜6のいずれか1項記載の反射防止膜用組成物。   A liquid (B liquid) in which ammonia water, alcohol and water are uniformly mixed is injected into a liquid (liquid A) in which tetraalkoxysilane, alkylamine and alcohol are uniformly mixed to hydrolyze and condense tetraalkoxysilane. The composition for antireflection films according to claim 3, wherein porous silica particles are obtained. 基材上に、請求項1〜7のいずれか1項記載の反射防止膜用組成物を塗工して形成した反射防止膜を有することを特徴とする物品。   An article having an antireflection film formed by coating the composition for antireflection film according to any one of claims 1 to 7 on a substrate. 基材フィルムの少なくとも一面に、請求項1〜7のいずれか1項記載の反射防止膜用組成物を塗工して形成した反射防止膜を有することを特徴とする反射防止フィルム。   An antireflection film comprising an antireflection film formed by coating the composition for antireflection film according to any one of claims 1 to 7 on at least one surface of a base film.
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