JP2012247606A - 反射防止用積層体およびその製造方法、ならびに硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】反射防止性および耐擦傷性に優れた硬化膜を一度の塗布工程で形成することができる硬化性組成物、あるいは該硬化膜を有する反射防止用積層体ならびにその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る反射防止用積層体は、セルロース樹脂基材と、セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在していることを特徴とする。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係る反射防止用積層体は、セルロース樹脂基材と、セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在していることを特徴とする。
【選択図】図１
Description
本発明は、反射防止用積層体およびその製造方法、ならびに硬化性組成物に関する。
近年、テレビ、パーソナルコンピュータ等の表示装置として、液晶表示装置が使用されている。かかる液晶表示装置において、外光の映りを防止して画質を向上させるために、低屈折率層を含有する反射防止膜を使用することが提案されている。
従来の液晶表示装置に使用される反射防止膜は、低屈折率層とハードコート層を多層塗工することで反射防止性および耐擦傷性を備えていた。このような多層構造を有する反射防止膜は、低屈折率層において反射率を低減させることができるが、多層構造とするために生産性やコストに劣るという問題があった。さらに、低屈折率層とハードコート層とを積層させることにより製造された反射防止膜は、低屈折率層とハードコート層との界面で剥離が起こりやすいという問題を抱えていた。
このような問題を解決するために、フッ素シランでシリカ粒子を修飾し、表面エネルギーによりその液体中でシリカ粒子を偏在化させてから硬化膜を形成するという反射防止膜の製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかしながら、従来の方法では、シリカ粒子の偏在性が不安定で十分な反射防止性が得られないばかりでなく、硬化膜表面の耐擦傷性に優れないという問題があった。
そこで、本発明に係る幾つかの態様は、上記課題を解決することで、反射防止性および耐擦傷性に優れた硬化膜を一度の塗布工程で形成することができる硬化性組成物、あるいは該硬化膜を有する反射防止用積層体ならびにその製造方法を提供するものである。
本発明は上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。
［適用例１］
本発明に係る反射防止用積層体の一態様は、
セルロース樹脂基材と、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、
前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在していることを特徴とする。ここで、セルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。
本発明に係る反射防止用積層体の一態様は、
セルロース樹脂基材と、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、
前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在していることを特徴とする。ここで、セルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。
［適用例２］
本発明に係る反射防止用積層体の一態様は、
セルロース樹脂基材と、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、
前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在していることを特徴とする。
本発明に係る反射防止用積層体の一態様は、
セルロース樹脂基材と、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、
前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在していることを特徴とする。
ここで「粒子が硬化膜中のセルロース樹脂基材とは反対側に偏在している」とは、前記硬化膜中のセルロース樹脂基材とは反対側における粒子の密度が、硬化膜中のセルロース樹脂基材側における粒子の密度よりも高いことをいう。硬化膜中のセルロース樹脂基材側とセルロース樹脂基材とは反対側とにおける粒子の密度の相対的大小は、例えば反射防止用積層体の断面を電子顕微鏡で観察することにより決定することができる。セルロース樹脂基材側とその反対側との粒子の密度の差は大きいほど好ましい。硬化膜中のセルロース樹脂基材とは反対側に（Ｂ）粒子が高密度に存在しており、硬化膜中のセルロース樹脂基材側には（Ｂ）粒子が実質的に存在していないことが特に好ましい。
［適用例３］
適用例１または適用例２の反射防止用積層体において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
適用例１または適用例２の反射防止用積層体において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか一例の反射防止用積層体において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下であることができる。
適用例１ないし適用例３のいずれか一例の反射防止用積層体において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下であることができる。
［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか一例の反射防止用積層体において、
前記硬化膜が、前記セルロース樹脂基材を形成するセルロース樹脂を含有することができる。
適用例１ないし適用例４のいずれか一例の反射防止用積層体において、
前記硬化膜が、前記セルロース樹脂基材を形成するセルロース樹脂を含有することができる。
［適用例６］
本発明に係る反射防止用積層体の製造方法の一態様は、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程を含むことを特徴とする。ここで、セルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。
本発明に係る反射防止用積層体の製造方法の一態様は、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程を含むことを特徴とする。ここで、セルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。
［適用例７］
本発明に係る反射防止用積層体の一態様は、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程を含むことを特徴とする。
本発明に係る反射防止用積層体の一態様は、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程を含むことを特徴とする。
［適用例８］
適用例６または適用例７の反射防止用積層体の製造方法において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
適用例６または適用例７の反射防止用積層体の製造方法において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
［適用例９］
適用例６ないし適用例８のいずれか一例の反射防止用積層体において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下であることができる。
適用例６ないし適用例８のいずれか一例の反射防止用積層体において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下であることができる。
［適用例１０］
本発明に係る硬化性組成物の一態様は、
反射防止用積層体を製造するために用いられる硬化性組成物であって、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなることを特徴とする。ここで、セルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。
本発明に係る硬化性組成物の一態様は、
反射防止用積層体を製造するために用いられる硬化性組成物であって、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなることを特徴とする。ここで、セルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。
［適用例１１］
本発明に係る硬化性組成物の一態様は、
反射防止用積層体を製造するために用いられる硬化性組成物であって、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなることを特徴とする。
本発明に係る硬化性組成物の一態様は、
反射防止用積層体を製造するために用いられる硬化性組成物であって、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなることを特徴とする。
［適用例１２］
適用例１０または適用例１１の硬化性組成物において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
適用例１０または適用例１１の硬化性組成物において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種であることができる。
［適用例１３］
適用例１０ないし適用例１２のいずれか一例の硬化性組成物において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下であることができる。
適用例１０ないし適用例１２のいずれか一例の硬化性組成物において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下であることができる。
本発明に係る反射防止用積層体によれば、前記硬化膜中の、セルロース樹脂基材と接触する面とは反対の面側に（Ｂ）粒子が高密度に存在する層（以下、「低屈折率層」ともいう）を有し、セルロース樹脂基材と接触する面側に（Ｂ）粒子が実質的に存在しない層（以下、「ハードコート層」ともいう）を有しているため、反射防止性および耐擦傷性の双方を兼ね備えることができる。また、硬化性組成物中に（Ａ２）成分を添加することにより、低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度が向上する。その結果、硬化膜の耐擦傷性を向上させることができる。
本発明に係る反射防止用積層体の製造方法によれば、基材となるセルロース樹脂に前記硬化性組成物を一度塗布して硬化させることで、セルロース樹脂と接触する面とは反対の面側に（Ｂ）粒子が高密度に存在する層を形成し、セルロース樹脂と接触する面側に（Ｂ）粒子が実質的に存在しない層を形成することができる。これにより、反射防止性および耐擦傷性の双方を兼ね備えた反射防止用積層体を製造することができる。
以下、本発明に係る好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は、下記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変型例も含む。
１．硬化性組成物
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物と、（Ｂ）屈折率が１．５０以下である粒子と、を含有する。以下、本実施の形態に係る硬化性組成物の各成分について詳細に説明する。なお、本明細書において（Ａ）ないし（Ｄ）の各材料を、それぞれ（Ａ）成分ないし（Ｄ）成分と省略して記載することもある。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物と、（Ｂ）屈折率が１．５０以下である粒子と、を含有する。以下、本実施の形態に係る硬化性組成物の各成分について詳細に説明する。なお、本明細書において（Ａ）ないし（Ｄ）の各材料を、それぞれ（Ａ）成分ないし（Ｄ）成分と省略して記載することもある。
１．１．（Ａ）重合性化合物
本実施の形態で用いられる（Ａ）重合性化合物は、重合性を有する化合物であれば特に限定されないが、エチレン性不飽和基を有する化合物が好ましい。（Ａ）重合性化合物は、基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物（以下、「（Ａ１）成分」ともいう）と、分子量が５００以上かつ基材のセルロース樹脂を溶解しない３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（以下、「（Ａ２）成分」ともいう）、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の重合性化合物（以下、（Ａ３）成分ともいう）と、に分類することができる。
本実施の形態で用いられる（Ａ）重合性化合物は、重合性を有する化合物であれば特に限定されないが、エチレン性不飽和基を有する化合物が好ましい。（Ａ）重合性化合物は、基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物（以下、「（Ａ１）成分」ともいう）と、分子量が５００以上かつ基材のセルロース樹脂を溶解しない３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（以下、「（Ａ２）成分」ともいう）、（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の重合性化合物（以下、（Ａ３）成分ともいう）と、に分類することができる。
なお、本実施の形態に係る硬化性組成物中における（Ａ）成分の含有量は、（Ｄ）溶媒を除く成分の合計を１００質量％としたときに、８０〜９９質量％が好ましく、９０〜９８質量％がさらに好ましい。（Ａ）成分の含有量が上記範囲にあることにより、高硬度、反射防止性および耐擦傷性を兼ね備えた硬化膜を形成することができる。
１．１．１．（Ａ１）成分
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ１）基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物を含有する。本発明において「基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物」とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムの質量をａ０（ｇ）とし、このフィルムを室温環境下で６ｇの重合性化合物に２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥した後のフィルムの質量をａ１（ｇ）としたときに、（（ａ０−ａ１）／ａ０）×１００で表されるフィルムの質量減少率が１％以上である重合性化合物のことをいう。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ１）基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物を含有する。本発明において「基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物」とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムの質量をａ０（ｇ）とし、このフィルムを室温環境下で６ｇの重合性化合物に２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥した後のフィルムの質量をａ１（ｇ）としたときに、（（ａ０−ａ１）／ａ０）×１００で表されるフィルムの質量減少率が１％以上である重合性化合物のことをいう。
本実施の形態に係る硬化性組成物が（Ａ１）成分を含有していることにより、成膜する際に後述する（Ｂ）粒子の偏在化を引き起こして、高硬度、反射防止性および耐擦傷性を兼ね備えた反射防止用積層体を得ることができる。
（Ｂ）粒子の偏在化が発現する機構は明らかではないが、本実施形態においては例えば次のように考えられる。本実施の形態に係る硬化性組成物をセルロース樹脂基材上に塗布した場合、（Ａ１）成分がセルロース樹脂を溶解するため、セルロース樹脂が塗布された硬化性組成物中に溶出する。（Ｂ）粒子は溶出したセルロース樹脂との親和性に劣るため、硬化性組成物中でよりセルロース樹脂の濃度が低い側、すなわち基材と反対側の界面に偏在すると推測される。
一方、基材のセルロース樹脂を溶解しない樹脂のみを含有する硬化性組成物では、セルロース樹脂が硬化性組成物中に溶出しないため、上記のような（Ｂ）粒子の偏在は起きない。その結果、反射防止用積層体に十分な反射防止性を付与することができない。
（Ａ１）基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物としては、以下に例示するような、エチレン性不飽和基等の重合性基を１個有する化合物（以下、「単官能化合物」という）やエチレン性不飽和基等の重合性基を２個以上有する化合物（以下、「多官能化合物」という）が挙げられる。（Ａ１）成分である単官能化合物としては、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド等のフィルムの質量減少率が１０％以上である重合性化合物；γ−ブチロラクトンアクリレート、Ｎ−ビニルカプロラクタム等のフィルムの質量減少率が５％以上１０％未満である重合性化合物；ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等のフィルムの質量減少率が１％以上５％未満である重合性化合物等が挙げられる。その他、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート等が挙げられる。（Ａ１）成分である多官能化合物としては、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート等が挙げられる。これらの成分は、１種単独で用いてもよいし２種以上を混合して用いてもよい。
（Ａ）重合性化合物に占める（Ａ１）成分の含有量は、５質量％以上７５質量％以下であり、好ましくは１０質量％以上５０質量％以下であり、より好ましくは１０質量％以上４０質量％以下である。なお、本明細書において「（Ａ）成分」とは、（Ａ１）成分、（Ａ２）成分、（Ａ３）成分とを合計したものをいう。（Ａ１）成分が上記範囲で配合されることで、高硬度および高い耐擦傷性を有する硬化膜を得ることができるだけでなく、硬化膜中のセルロース樹脂基材と反対側に（Ｂ）粒子を偏在させることが容易となる。
１．１．２．（Ａ２）成分
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ２）分子量が５００以上かつ基材のセルロース樹脂を溶解しない３官能以上の（メタ）アクリレート化合物を含有する。本発明において「基材のセルロース樹脂を溶解しない」とは、前述したフィルムの質量減少率が１％未満であることをいう。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ２）分子量が５００以上かつ基材のセルロース樹脂を溶解しない３官能以上の（メタ）アクリレート化合物を含有する。本発明において「基材のセルロース樹脂を溶解しない」とは、前述したフィルムの質量減少率が１％未満であることをいう。
本実施の形態に係る硬化性組成物が（Ａ２）成分を含有していることにより、硬化膜中の低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度が向上する。その結果、硬化膜の耐擦傷性を向上させることができる。このような作用効果は、以下の機構により発現すると考えられる。（Ａ２）成分のセルロース樹脂に対する親和性が低いため、（Ａ２）成分は基材のセルロース樹脂と接するハードコート層から低屈折率層近傍へと押し上げられる。これにより、低屈折率層とハードコート層との界面近傍の（Ａ２）成分濃度がより高い状態となる。かかる状態で硬化膜を形成することにより、硬化膜中の低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度が向上する。
（Ａ２）成分の分子量は、５００以上である。（Ａ２）成分の分子量が５００以上であれば、低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度を向上させることができる。（Ａ２）成分の分子量は、膜強度の向上という観点では分子量が大きいほど良いが、分子量が大きくなりすぎると硬化性組成物の塗布性が損なわれるおそれがあるため分子量の上限は２０００以下とすることが好ましい。なお、（Ａ２）成分の分子量は、膜強度の向上と硬化性組成物の塗布性とのバランスを図る観点から、５５０以上１５００以下であることがより好ましい。
（Ａ２）成分は、３官能以上、好ましくは４官能以上、より好ましくは５官能以上、特に好ましくは６官能以上の（メタ）アクリレート化合物である。（Ａ２）成分が単官能または２官能の（メタ）アクリレート化合物であると、低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度が不足することで、硬化膜の耐擦傷性が低下する。
（Ａ２）成分の具体例としては、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールポリアクリレート、これらのアクリレート化合物とイソシアネート化合物との反応生成物、ウレタン（メタ）アクリレート等が挙げられる。なお、（Ａ２）成分の市販品としては、「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ」（ジペンタエリスリトールペンタアクリレートおよびジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物）、「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ」（ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡとヘキサメチレンジイソシアネートの反応生成物）（以上、日本化薬株式会社製）、「ＮＫオリゴＵ−６Ｈ」、「ＮＫオリゴＵ−６ＨＡ」（以上、新中村化学工業株式会社製）等が挙げられる。
（Ａ２）成分の含有量は、（Ｂ）粒子１質量部に対して好ましくは０．５質量部以上１０質量部以下であり、より好ましくは０．５質量部以上８質量部以下であり、特に好ましくは０．５質量部以上７質量部以下である。（Ａ２）成分の含有量が前記範囲であると、硬化膜中の低屈折率層に（Ａ２）成分を万遍なく行き渡らせることができるため、硬化膜中の低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度を向上させることができる。（Ａ２）成分の含有量が前記範囲未満では、膜強度が不足する場合があり、（Ａ２）成分の含有量が前記範囲を超えると、（Ｂ）粒子に対する（Ａ２）成分の量が多すぎるため、反射防止効果が低下する場合がある
１．１．３．（Ａ３）成分
（Ａ３）成分である（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の重合性化合物は、硬化性組成物の成膜性ならびに硬化膜の硬度および耐擦傷性を高める目的で用いられる。（Ａ３）成分としては、上記（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の単官能化合物や多官能化合物が挙げられる。これらのうち、架橋構造を形成することにより硬度および耐擦傷性に優れる硬化膜を形成することができる点で多官能化合物が好ましい。（Ａ３）成分である多官能化合物としては、例えば、多官能の（メタ）アクリルエステル化合物、多官能のビニル化合物、多官能のエポキシ化合物、多官能のアルコキシメチルアミン化合物が好ましく、多官能の（メタ）アクリルエステル化合物、多官能のビニル化合物がより好ましい。多官能の（メタ）アクリルエステル化合物としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（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、ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、フッ化アダマンチルジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、イソボロニルアクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられる。多官能のビニル化合物としては、ジビニルベンゼン等が挙げられる。多官能のエポキシ化合物としては、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等が挙げられる。多官能のアルコキシメチルアミン化合物としては、ヘキサメトキシメチル化メラミン、ヘキサブトキシメチル化メラミン、テトラメトキシメチル化グリコールウリル、テトラブトキシメチル化グリコールウリル等が挙げられる。
（Ａ３）成分である（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の重合性化合物は、硬化性組成物の成膜性ならびに硬化膜の硬度および耐擦傷性を高める目的で用いられる。（Ａ３）成分としては、上記（Ａ１）成分および（Ａ２）成分以外の単官能化合物や多官能化合物が挙げられる。これらのうち、架橋構造を形成することにより硬度および耐擦傷性に優れる硬化膜を形成することができる点で多官能化合物が好ましい。（Ａ３）成分である多官能化合物としては、例えば、多官能の（メタ）アクリルエステル化合物、多官能のビニル化合物、多官能のエポキシ化合物、多官能のアルコキシメチルアミン化合物が好ましく、多官能の（メタ）アクリルエステル化合物、多官能のビニル化合物がより好ましい。多官能の（メタ）アクリルエステル化合物としては、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（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、ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、フッ化アダマンチルジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、イソボロニルアクリレート、ブチルアクリレート等が挙げられる。多官能のビニル化合物としては、ジビニルベンゼン等が挙げられる。多官能のエポキシ化合物としては、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等が挙げられる。多官能のアルコキシメチルアミン化合物としては、ヘキサメトキシメチル化メラミン、ヘキサブトキシメチル化メラミン、テトラメトキシメチル化グリコールウリル、テトラブトキシメチル化グリコールウリル等が挙げられる。
また、（Ａ３）成分は、本願発明の効果を損なわない程度に単官能の（メタ）アクリルエステル化合物、単官能のビニル化合物、単官能のエポキシ化合物等を含んでもよい。
（Ａ３）成分中に含まれる多官能化合物の割合は、（Ａ３）成分の全量を１００質量％としたときに、５０〜１００質量％であることが好ましく、８０〜１００質量％であることがより好ましく、１００質量％であることが特に好ましい。
１．２．（Ｂ）粒子
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ｂ）屈折率が１．５０以下である粒子を含有する。かかる（Ｂ）粒子が硬化膜の表面に偏在することにより低屈折率層を形成し、硬化膜に反射防止膜としての機能を付与することができる。また、（Ｂ）粒子が硬化膜の表面に偏在することで、硬化膜の硬度を高めて耐擦傷性を向上させたり、カールを小さくさせたりする効果も期待される。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ｂ）屈折率が１．５０以下である粒子を含有する。かかる（Ｂ）粒子が硬化膜の表面に偏在することにより低屈折率層を形成し、硬化膜に反射防止膜としての機能を付与することができる。また、（Ｂ）粒子が硬化膜の表面に偏在することで、硬化膜の硬度を高めて耐擦傷性を向上させたり、カールを小さくさせたりする効果も期待される。
（Ｂ）粒子の屈折率は、１．５０以下であり、好ましくは１．４０以下であり、より好ましくは１．３５以下、特に好ましくは１．３０以下である。粒子の屈折率を１．５０以下とすることにより、反射防止性に優れた硬化膜を得ることができる。また、粒子の屈折率は、空気の屈折率である１．００を下限として低いほど好ましいが、（Ｂ）粒子は屈折率が低くなるにつれて強度が低下するため、硬化膜の硬度や耐擦傷性も低下する。そのため、（Ｂ）粒子の屈折率の下限は１．２０とすることが好ましい。
本明細書中における「屈折率」とは、２５℃におけるＮａ−Ｄ線（波長５８９ｎｍ）の屈折率をいう。本明細書中における「粒子の屈折率」は、同一マトリックス中に、固形分中の粒子含量を、１質量％、１０質量％、２０質量％とした組成物を成膜し、ＪＩＳ Ｋ７１０５（ＩＳＯ４８９に相当）に従い、２５℃におけるＮａ−Ｄ線での屈折率を測定し、検量線法で計算した粒子含量１００質量％の値をいう。
透過型電子顕微鏡により測定した（Ｂ）粒子の数平均粒子径は、好ましくは１〜１００ｎｍであり、より好ましくは５〜６０ｎｍである。粒子の形状は、球状に限定されず不定形の形状であってもよい。なお、（Ｂ）粒子の数平均粒子径とは、１０００個の（Ｂ）粒子を透過型電子顕微鏡により測定ないし算出して得られた数平均直径のことである。（Ｂ）粒子の数平均粒子径を上記範囲内とすることで、硬化膜の透明性と耐擦傷性とを両立させることが可能となる。
（Ｂ）粒子としては、屈折率が１．５０以下のものであれば特に限定されないが、例えば、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子、中実の無機フッ化物粒子等が挙げられる。これらの粒子は、１種単独で、または２種以上混合して使用してもよい。ここで、「中空粒子」とは、内部に空洞や空孔等の空隙を有する粒子のことである。一方、「中実粒子」とは、空洞や空孔を有しない粒子を意味し、例えば最終的に除去されるコアやポロジェンを使用せずに製造された粒子を例示することができる。
中空シリカ粒子は、公知の方法で製造したものを使用することができる。中空シリカ粒子は、その内部に空洞を有するため、中実シリカ粒子と比べてより低屈折率化することができる。また、中空シリカ粒子の市販品としては、例えば、日揮触媒化成株式会社製の「ＪＸ１００８ＳＩＶ」（透過型電子顕微鏡で求めた数平均粒子径５０ｎｍ、屈折率１．２９％、固形分２０質量％、イソプロピルアルコール溶媒）、「ＪＸ１００９ＳＩＶ」（透過型電子顕微鏡で求めた数平均粒子径５０ｎｍ、屈折率１．２９％、固形分２０質量％、メチルイソブチルケトン溶媒）等が挙げられる。
中実シリカ粒子としては、公知のものを使用することができ、日産化学工業株式会社製の商品名「メタノールシリカゾル」、「ＩＰＡ−ＳＴ」、「ＭＥＫ−ＳＴ」、「ＭＥＫ−ＳＴ−Ｓ」、「ＭＥＫ−ＳＴ−Ｌ」、「ＩＰＡ−ＺＬ」、「ＮＢＡ−ＳＴ」、「ＸＢＡ−ＳＴ」、「ＤＭＡＣ−ＳＴ」、「ＳＴ−ＵＰ」、「ＳＴ−ＯＵＰ」、「ＳＴ−２０」、「ＳＴ−４０」、「ＳＴ−Ｃ」、「ＳＴ−Ｎ」、「ＳＴ−Ｏ」、「ＳＴ−５０」、「ＳＴ−ＯＬ」等の市販のコロイダルシリカ粒子を使用することができる。また、無機フッ化物粒子としては、フッ化アルミニウム粒子（屈折率：１．３８）、フッ化カルシウム粒子（屈折率：１．２３〜１．４５）、フッ化リチウム粒子（屈折率：１．３０）、フッ化マグネシウム粒子（屈折率１．３８〜１．４０）等が挙げられ、これらの中でもフッ化マグネシウム粒子が入手容易であり好ましい。フッ化マグネシウム粒子の市販品としては、日産化学工業株式会社製の商品名「ＭＦＳ−１０Ｐ」が挙げられる。
本実施の形態に用いられる（Ｂ）粒子は、表面改質剤で表面を変性されたものであってもよい。表面改質剤としては、重合性不飽和基および加水分解性シリル基を有する化合物（以下、「重合性表面改質剤」ともいう）を例示することができる。重合性表面改質剤の重合性不飽和基としては、ビニル基、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基等が挙げられる。
本実施の形態に用いられる重合性表面改質剤は、メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等の市販品を使用することもできるし、例えば、国際公開公報ＷＯ９７／１２９４２号公報に記載された化合物を用いることもできる。
但し、本明細書において、重合性化合物とは（Ａ）重合性化合物を指すものとし、重合性表面改質剤で改質する等により重合性基を有する（Ｂ）粒子は、重合性化合物には含まれないものとする。
表面改質剤として、フッ素を含有する加水分解性シリル基を有する化合物（以下、「含フッ素表面改質剤」ともいう）を使用することもできる。なお、加水分解性シリル基とは、水と反応してシラノール基（Ｓｉ−ＯＨ）を生成するものであって、例えば、ケイ素に１以上のメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基等のアルコキシル基、アリールオキシ基、アセトキシ基、アミノ基、ハロゲン原子が結合したものをいう。含フッ素表面改質剤を使用することで、（Ｂ）粒子を効率よく偏在させることが可能となる。本実施の形態に用いられる含フッ素変性剤は、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン等の市販品を使用することができる。
また、アルキル基を有する表面改質剤や、シリコーン鎖を有する表面改質剤も、含フッ素表面改質剤と同様に使用することができる。
上記の各種表面改質剤は１種を用いても、複数種を組み合わせて用いてもよい。
本実施の形態に用いられる（Ｂ）粒子を変性粒子とするためには、（Ｂ）粒子と表面改質剤とを混合し、加水分解させることにより両者を結合させればよい。得られた変性粒子中の有機重合体成分、すなわち加水分解性シランの加水分解物および縮合物の割合は、通常、乾燥粉体を空気中で完全に燃焼させた場合の重量減少％の恒量値として、例えば空気中で室温から通常８００℃までの熱重量分析により求めることができる。
変性粒子への表面改質剤の結合量は、変性後の（Ｂ）粒子を１００質量％として、好ましくは０．０１〜４０質量％であり、より好ましくは０．１〜３０質量％、特に好ましくは１〜２０質量％である。（Ｂ）粒子に反応させる表面改質剤の量を上記範囲とすることで、組成物中における（Ｂ）粒子の分散性を向上させることができるだけでなく、得られる硬化膜の透明性や耐擦傷性を高める効果も期待できる。
本実施の形態に係る硬化性組成物中において、（Ｂ）粒子の含有量の合計は、形成する硬化膜の膜厚に応じて適宜調整できるが、溶剤を除く成分の合計を１００質量％としたときに、０．１〜１０質量％とすることが好ましい。具体的には、（Ｂ）粒子が低屈折率層の主成分となるため、（Ｂ）成分が偏在して形成された層の厚さが、５０〜２００ｎｍの範囲となるように配合すればよい。具体的な配合量は、例えば、硬化膜の膜厚が１０μｍの場合、溶剤を除く成分の合計を１００質量％としたときに、好ましくは０．４〜１．２質量％、より好ましくは０．５〜１質量％の範囲内である。硬化膜の膜厚が７μｍの場合、好ましくは０．６〜１．８質量％、より好ましくは０．７〜１．５質量％であり、硬化膜の膜厚が３μｍの場合、好ましくは１．２〜４質量％、より好ましくは１．５〜３質量％の範囲内である。（Ｂ）粒子の含有量の合計が上記範囲未満であると、反射防止性を発現する（Ｂ）粒子が高密度に存在する層（低屈折率層）を形成できない場合がある。一方、（Ｂ）粒子の含有量の合計が上記範囲を超えると、反射防止性を発現する（Ｂ）粒子が高密度に存在する層（低屈折率層）の厚さが大きくなりすぎて、反射率低減効果が発現しない場合がある。
中空粒子および中実粒子を併用する場合、中空粒子および中実粒子の配合割合は、中空粒子：中実粒子＝１０：９０〜９８：２（質量比）が好ましい。中空粒子および中実粒子の合計に対する中空粒子の割合が１０％未満では、十分な反射防止性能が得られない場合があり、中実粒子の割合が２％未満では耐擦傷性が向上しない場合がある。上記の理由から、中空粒子：中実粒子＝１５：８５〜９５：５がより好ましく、２０：８０〜９０：１０が特に好ましい。
１．３．（Ｃ）重合開始剤
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ｃ）重合開始剤を含有してもよい。このような（Ｃ）重合開始剤としては、例えば（Ａ）成分として（メタ）アクリルエステル化合物および／またはビニル化合物を含有する場合は、熱的に活性ラジカル種を発生させる化合物（熱重合開始剤）および放射線（光）照射により活性ラジカル種を発生させる化合物（放射線（光）ラジカル重合開始剤）等の汎用品を挙げることができる。また、（Ａ）成分としてエポキシ化合物および／またはアルコキシメチルアミン化合物を含有する場合は、酸性化合物および放射線（光）照射により酸を発生させる化合物（放射線（光）酸発生剤）等の汎用品を挙げることができる。これらの中でも、放射線（光）重合開始剤が好ましい。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ｃ）重合開始剤を含有してもよい。このような（Ｃ）重合開始剤としては、例えば（Ａ）成分として（メタ）アクリルエステル化合物および／またはビニル化合物を含有する場合は、熱的に活性ラジカル種を発生させる化合物（熱重合開始剤）および放射線（光）照射により活性ラジカル種を発生させる化合物（放射線（光）ラジカル重合開始剤）等の汎用品を挙げることができる。また、（Ａ）成分としてエポキシ化合物および／またはアルコキシメチルアミン化合物を含有する場合は、酸性化合物および放射線（光）照射により酸を発生させる化合物（放射線（光）酸発生剤）等の汎用品を挙げることができる。これらの中でも、放射線（光）重合開始剤が好ましい。
放射線（光）ラジカル重合開始剤としては、光照射により分解してラジカルを発生して重合を開始させられるものであれば特に制限はなく、例えば、アセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、３−メチルアセトフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、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、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−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−１，４−（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、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキシド、オリゴ（２−ヒドロキシ−２−メチル−１−（４−（１−メチルビニル）フェニル）プロパノン）等が挙げられる。
放射線（光）ラジカル重合開始剤の市販品としては、例えば、ＢＡＳＦジャパン株式会社製のイルガキュア １８４、３６９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＣＧＩ１７００、ＣＧＩ１７５０、ＣＧＩ１８５０、ＣＧ２４−６１、ダロキュア １１１６、１１７３、ルシリン ＴＰＯ、８８９３；ＵＣＢ社製のユベクリル Ｐ３６；ランベルティ社製のエザキュアーＫＩＰ１５０、ＫＩＰ６５ＬＴ、ＫＩＰ１００Ｆ、ＫＴ３７、ＫＴ５５、ＫＴＯ４６、ＫＩＰ７５／Ｂ等が挙げられる。
熱ラジカル重合開始剤としては、加熱により分解してラジカルを発生して重合を開始するものであれば特に制限はなく、例えば、過酸化物、アゾ化合物を挙げることができ、具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ−ブチル−パーオキシベンゾエート、アゾビスイソブチロニトリル等が挙げられる。
放射線（光）酸発生剤としては、トリアリールスルホニウム塩類、ジアリールヨードニウム塩類の化合物を使用することができる。放射線（光）酸発生剤の市販品としては、サンアプロ社製のＣＰＩ−１００Ｐ、１０１Ａ等が挙げられる。
本実施の形態に係る硬化性組成物中において、必要に応じて用いられる（Ｃ）重合開始剤の含有量は、溶媒を除く成分の合計を１００質量％としたときに、好ましくは０．０１〜１５質量％、より好ましくは０．１〜８質量％の範囲内である。上記の範囲で配合することで、より硬度および耐擦傷性の高い硬化膜が得られる。なお、（Ｃ）重合開始剤は複数種の化合物を併用することもできる。
１．４．（Ｄ）溶媒
本実施の形態に係る硬化性組成物は、セルロース樹脂基材に塗布したときの塗膜（以下、「硬化性組成物層」という）の厚さや硬化性組成物の粘度を調節するために、（Ｄ）溶媒で希釈して用いることができる。例えば、本実施の形態に係る硬化性組成物を反射防止膜や被覆材として用いる場合の２５℃における粘度は、通常０．１〜５０，０００ｍＰａ・秒であり、好ましくは、０．５〜１０，０００ｍＰａ・秒である。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、セルロース樹脂基材に塗布したときの塗膜（以下、「硬化性組成物層」という）の厚さや硬化性組成物の粘度を調節するために、（Ｄ）溶媒で希釈して用いることができる。例えば、本実施の形態に係る硬化性組成物を反射防止膜や被覆材として用いる場合の２５℃における粘度は、通常０．１〜５０，０００ｍＰａ・秒であり、好ましくは、０．５〜１０，０００ｍＰａ・秒である。
（Ｄ）溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエステル類；エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル類；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類等が挙げられる。
本実施の形態に係る硬化性組成物において、必要に応じて用いられる（Ｄ）溶媒の含有量は、（Ｄ）溶媒を除く成分の合計を１００質量部としたときに、５０〜１０，０００質量部の範囲内であることが好ましい。（Ｄ）溶媒の含有量は、塗布膜厚、硬化性組成物の粘度等を考慮して適宜決定することができる。
なお、本実施の形態に係る硬化性組成物において必要に応じて用いられる（Ｄ）溶媒の一部または全部として、セルロース樹脂を溶解する溶媒を選択してもよい。ここでセルロース樹脂を溶解する溶媒とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍのセルロース樹脂フィルムを、６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分であって、上記（Ａ１）成分に含まれないものをいう。具体的には、シクロヘキサノン、アセトン、メチルエチルケトン、アセチルアセトン、ジアセトンアルコール等が例示される。（Ｄ）溶媒の一部又は全部をセルロース樹脂を溶解する溶媒とすることで、セルロース樹脂をより効率よく溶出させ、硬化膜と基材との密着性をさらに高めたり、（Ｂ）粒子の偏在性をさらに高めたりすることができる。
１．５．その他の添加剤
本実施の形態に係る硬化性組成物は、必要に応じて、粒子分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、レベリング剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、無機系充填材、有機系充填材、フィラー、濡れ性改良剤、塗面改良剤等を含有することができる。これらのうち、粒子分散剤として、フッ素原子を含有する化合物、シロキサン鎖を有する化合物を使用することで、（Ｂ）粒子の偏在を促進し、塗膜の屈折率を低下させることができる。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、必要に応じて、粒子分散剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、シランカップリング剤、老化防止剤、熱重合禁止剤、着色剤、レベリング剤、界面活性剤、保存安定剤、可塑剤、滑剤、無機系充填材、有機系充填材、フィラー、濡れ性改良剤、塗面改良剤等を含有することができる。これらのうち、粒子分散剤として、フッ素原子を含有する化合物、シロキサン鎖を有する化合物を使用することで、（Ｂ）粒子の偏在を促進し、塗膜の屈折率を低下させることができる。
１．６．硬化性組成物の製造方法
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物、（Ｂ）粒子、必要に応じて（Ｃ）重合開始剤、（Ｄ）溶媒、その他の添加剤をそれぞれ添加して、室温または加熱条件下で混合することにより調製することができる。具体的には、ミキサー、ニーダー、ボールミル、三本ロール等の混合機を用いて調製することができる。但し、加熱条件下で混合する場合には、熱重合開始剤の分解温度以下で行うことが好ましい。
本実施の形態に係る硬化性組成物は、（Ａ）重合性化合物、（Ｂ）粒子、必要に応じて（Ｃ）重合開始剤、（Ｄ）溶媒、その他の添加剤をそれぞれ添加して、室温または加熱条件下で混合することにより調製することができる。具体的には、ミキサー、ニーダー、ボールミル、三本ロール等の混合機を用いて調製することができる。但し、加熱条件下で混合する場合には、熱重合開始剤の分解温度以下で行うことが好ましい。
２．反射防止用積層体およびその製造方法
２．１．反射防止用積層体の製造方法
本実施の形態に係る反射防止用積層体の製造方法は、（ａ）（Ａ）重合性化合物と、（Ｂ）屈折率が１．５０以下である粒子と、を含有し、前記（Ａ）重合性化合物として（Ａ１）基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物および（Ａ２）分子量が５００以上であり、基材のセルロース樹脂を溶解しない３官能以上の（メタ）アクリレート化合物を少なくとも含み、前記（Ａ）成分に占める前記（Ａ１）成分の含有量が５質量％以上７５質量％以下である硬化性組成物を準備する工程（以下、「工程（ａ）」ともいう）と、（ｂ）前記硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程（以下、「工程（ｂ）」ともいう）と、を含む。なお、「基材のセルロース樹脂を溶解する」とは、上記で定義した質量減少率が１％以上であることをいい、「基材のセルロース樹脂を溶解しない」とは、上記で定義した質量減少率が１％未満であることをいう。
２．１．反射防止用積層体の製造方法
本実施の形態に係る反射防止用積層体の製造方法は、（ａ）（Ａ）重合性化合物と、（Ｂ）屈折率が１．５０以下である粒子と、を含有し、前記（Ａ）重合性化合物として（Ａ１）基材のセルロース樹脂を溶解する重合性化合物および（Ａ２）分子量が５００以上であり、基材のセルロース樹脂を溶解しない３官能以上の（メタ）アクリレート化合物を少なくとも含み、前記（Ａ）成分に占める前記（Ａ１）成分の含有量が５質量％以上７５質量％以下である硬化性組成物を準備する工程（以下、「工程（ａ）」ともいう）と、（ｂ）前記硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程（以下、「工程（ｂ）」ともいう）と、を含む。なお、「基材のセルロース樹脂を溶解する」とは、上記で定義した質量減少率が１％以上であることをいい、「基材のセルロース樹脂を溶解しない」とは、上記で定義した質量減少率が１％未満であることをいう。
かかる反射防止用積層体の製造方法によれば、基材となるセルロース樹脂に前記硬化性組成物を一度塗布して硬化させることで、セルロース樹脂基材とは反対側に（Ｂ）粒子が偏在している硬化膜を形成することができる。これにより、反射防止性および耐擦傷性を兼ね備えた反射防止用積層体を製造することができる。また、前記硬化性組成物が（Ａ２）成分を含有していることにより、硬化膜中の低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度が向上する。その結果、硬化膜の耐擦傷性をさらに向上させることができる。以下、工程ごとに説明する。
２．１．１．工程（ａ）
工程（ａ）は、前述した硬化性組成物を準備する工程である。かかる硬化性組成物の構成や製造方法等は前述したとおりであるため、詳細な説明は省略する。
工程（ａ）は、前述した硬化性組成物を準備する工程である。かかる硬化性組成物の構成や製造方法等は前述したとおりであるため、詳細な説明は省略する。
２．１．２．工程（ｂ）
工程（ｂ）は、工程（ａ）で準備された硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、乾燥させて硬化させる工程である。
工程（ｂ）は、工程（ａ）で準備された硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、乾燥させて硬化させる工程である。
工程（ａ）で準備された硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布する方法は特に限定されず、例えばバーコート塗工、エアナイフ塗工、グラビア塗工、グラビアリバース塗工、リバースロール塗工、リップ塗工、ダイ塗工、ディップ塗工、オフセット印刷、フレキソ印刷、スクリーン印刷等の公知の方法を用いることができる。
前記の方法で塗布した後、溶剤等の揮発成分を乾燥させる。具体的には、前記硬化性組成物をセルロース樹脂基材上に塗布し、０〜２００℃、好ましくは２０〜１５０℃、より好ましくは２０〜１２０℃で揮発成分を乾燥させる。２００℃を超える温度では、セルロース樹脂基材が変形したり、硬化性組成物層の硬化に寄与するバインダー成分が揮発することにより強度が低下することがある。乾燥の方法は、熱風式、ドラム式、赤外線式、誘導加熱式等が挙げられ、基材の大きさ、厚さにより適宜決定される。熱風式で加熱する場合、風速が速すぎると（Ｂ）粒子の偏在性や塗膜の面観が損なわれることがあるため、熱風の風速は２０ｍ／秒以下であることが好ましく、５ｍ／秒以下であることがより好ましい。
工程（ａ）で準備された硬化性組成物をセルロース樹脂基材上に塗布すると、該硬化性組成物中に含まれる（Ａ１）成分とセルロース樹脂基材中に含まれるセルロース樹脂とが相互作用して、硬化性組成物層中にセルロース樹脂が混入するか、または、セルロース樹脂基材に（Ａ１）成分が浸透する場合がある。硬化性組成物層中にセルロース樹脂が混入しているか否かは、例えば、得られた硬化膜をラマン分光測定装置で測定し、前記セルロース樹脂が有する特定の官能基のピークを観測することにより判別することができる。
硬化性組成物の硬化条件についても特に限定されるものではない。具体的には、前記硬化性組成物をセルロース樹脂基材上に塗布し、好ましくは０〜２００℃で揮発成分を乾燥させた後、放射線および／または熱で硬化処理を行うことにより反射防止用積層体を形成することができる。熱で硬化させる場合の好ましい条件は、２０〜１５０℃であり、１０秒〜２４時間の範囲で行われる。放射線で硬化させる場合、紫外線または電子線を用いることが好ましい。紫外線の照射光量は、好ましくは０．０１〜１０Ｊ／ｃｍ２であり、より好ましくは０．１〜２Ｊ／ｃｍ２である。また、電子線の照射条件は、加圧電圧が１０〜３００ｋＶ、電子密度が０．０２〜０．３０ｍＡ／ｃｍ２、電子線照射量が１〜１０Ｍｒａｄである。
２．２．反射防止用積層体
図１は、本実施の形態に係る反射防止用積層体を模式的に示した断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る反射防止用積層体１００は、基材となるセルロース樹脂基材１０の上に上述した硬化性組成物を硬化させた硬化膜２０が形成されており、硬化膜２０中のセルロース樹脂基材とは反対側における粒子２２の密度は硬化膜２０中のセルロース樹脂基材側における粒子２２の密度よりも高い。すなわち、硬化膜２０中のセルロース樹脂基材と反対側には粒子２２が相対的に高い密度で存在する領域２６（低屈折率層２６ともいう）が形成されており、硬化膜２０中のセルロース樹脂基材側には粒子２２が実質的に存在しない領域２４（ハードコート層２４ともいう）が形成されている。領域２４と領域２６の境界は、必ずしも明確である必要はないが、硬化膜２０中の粒子２２の大部分が領域２６に集まり領域２４は実質的に粒子２２を含まないことによって境界が明確であることが好ましい。粒子２２が領域２６に偏在することにより、領域２６の屈折率は領域２４の屈折率より低くなる。これにより、反射防止性に優れた反射防止用積層体を得ることができる。また、領域２４が（Ａ）成分として多官能化合物を含有する場合には架橋構造を有する硬化膜が形成されるため硬度および耐擦傷性に優れる反射防止用積層体を得ることができる。
図１は、本実施の形態に係る反射防止用積層体を模式的に示した断面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る反射防止用積層体１００は、基材となるセルロース樹脂基材１０の上に上述した硬化性組成物を硬化させた硬化膜２０が形成されており、硬化膜２０中のセルロース樹脂基材とは反対側における粒子２２の密度は硬化膜２０中のセルロース樹脂基材側における粒子２２の密度よりも高い。すなわち、硬化膜２０中のセルロース樹脂基材と反対側には粒子２２が相対的に高い密度で存在する領域２６（低屈折率層２６ともいう）が形成されており、硬化膜２０中のセルロース樹脂基材側には粒子２２が実質的に存在しない領域２４（ハードコート層２４ともいう）が形成されている。領域２４と領域２６の境界は、必ずしも明確である必要はないが、硬化膜２０中の粒子２２の大部分が領域２６に集まり領域２４は実質的に粒子２２を含まないことによって境界が明確であることが好ましい。粒子２２が領域２６に偏在することにより、領域２６の屈折率は領域２４の屈折率より低くなる。これにより、反射防止性に優れた反射防止用積層体を得ることができる。また、領域２４が（Ａ）成分として多官能化合物を含有する場合には架橋構造を有する硬化膜が形成されるため硬度および耐擦傷性に優れる反射防止用積層体を得ることができる。
反射防止用積層体１００は、反射防止性能に影響を及ぼさない範囲で、領域２６のセルロース樹脂基材１０と反対側に接して膜厚３０ｎｍ以下の他の層を有していても構わない。なお、本発明において硬化膜とは、硬化膜２０の硬化性組成物を塗布および硬化して得られる膜をいい、塗布および硬化の過程において成分の加減があっても構わない。
粒子２２が偏在する原因は必ずしも明らかではないが、（Ａ１）成分がセルロース樹脂を溶解して、セルロース樹脂が硬化性組成物層中へ溶出するため、セルロース樹脂との親和性が低い粒子２２が硬化性組成物層中のセルロース樹脂濃度が低い側（すなわち、硬化性組成物層中のセルロース樹脂基材と反対側）に偏在するようになると推定される。このような状態で硬化性組成物を硬化させることにより、硬化膜中のセルロース樹脂基材と反対側に粒子２２が偏在した硬化膜２０を形成することができる。
一方、基材のセルロース樹脂を溶解しない重合性化合物のみを含有する硬化性組成物では、セルロース樹脂との相互作用がないため、硬化膜の表面に（Ｂ）粒子を偏在させることができず、硬化膜の反射防止機能が損なわれてしまう。
以下、本実施の形態に係る反射防止用積層体の各層について説明する。
２．２．１．セルロース樹脂基材
本実施の形態に係る反射防止用積層体に用いられる基材は、セルロース樹脂基材である。基材としてセルロース樹脂を用いることにより、上述した硬化性組成物中に含まれる（Ａ１）成分がセルロース樹脂を溶解または膨潤させることにより、粒子２２が相対的に高い密度で存在する低屈折率層２６を形成することができるものと考えられる。一方、セルロース樹脂以外の樹脂を基材として使用した場合には、上述したような作用効果を奏しない。本実施の形態において、セルロース樹脂基材とは、基材自体がセルロース樹脂で形成されていてもよいし、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の基材表面にセルロース樹脂層を有する基材であってもよい。ここで、基材として使用可能なセルロース樹脂としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。
本実施の形態に係る反射防止用積層体に用いられる基材は、セルロース樹脂基材である。基材としてセルロース樹脂を用いることにより、上述した硬化性組成物中に含まれる（Ａ１）成分がセルロース樹脂を溶解または膨潤させることにより、粒子２２が相対的に高い密度で存在する低屈折率層２６を形成することができるものと考えられる。一方、セルロース樹脂以外の樹脂を基材として使用した場合には、上述したような作用効果を奏しない。本実施の形態において、セルロース樹脂基材とは、基材自体がセルロース樹脂で形成されていてもよいし、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等の基材表面にセルロース樹脂層を有する基材であってもよい。ここで、基材として使用可能なセルロース樹脂としては、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、ジアセチルセルロース、セルロースアセテートブチレート等が挙げられる。
また、基材をセルロース樹脂とする反射防止用積層体は、カメラのレンズ部、テレビ（ＣＲＴ）の画面表示部、あるいは液晶表示装置における偏光子の保護フィルム等の広範なハードコートおよび／または反射防止膜の利用分野において、優れた耐擦傷性および反射防止効果を得ることができる。
２．２．２．ハードコート層
ハードコート層２４は、前述した硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜２０のセルロース樹脂基材１０側に形成される、粒子２２が実質的に存在しない領域から構成される。
ハードコート層２４は、前述した硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜２０のセルロース樹脂基材１０側に形成される、粒子２２が実質的に存在しない領域から構成される。
ハードコート層２４の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは１〜１０μｍである。ハードコート層２４の厚さが１μｍ未満であると、硬度が不足する場合があり、一方、５０μｍを超えると、均質な膜を形成することが困難となったり、積層体のカールが大きくなり扱いづらくなる場合がある。ハードコート層の形成の際に、上述のとおり（Ａ１）成分がセルロース樹脂を溶解するため、得られるハードコート層２４は（Ａ）成分の他にセルロース樹脂を含有する層となる。
２．２．３．低屈折率層
低屈折率層２６は、上述した硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜２０のセルロース樹脂基材１０と反対側に形成される、粒子２２が相対的に高い密度で存在する領域から構成される。
低屈折率層２６は、上述した硬化性組成物を硬化して得られる硬化膜２０のセルロース樹脂基材１０と反対側に形成される、粒子２２が相対的に高い密度で存在する領域から構成される。
低屈折率層２６の厚さは、特に限定されないが、好ましくは５０〜２００ｎｍ、より好ましくは６０〜１５０ｎｍ、特に好ましくは８０〜１２０ｎｍである。低屈折率層２６の厚さを上記範囲内とすることで可視領域の波長において十分な反射防止効果を得ることができる。
本実施の形態に係る反射防止用積層体１００では、硬化性組成物中に（Ａ２）成分が含まれているため、ハードコート層２４と低屈折率層２６との界面近傍の膜強度が向上する。その結果、硬化膜の耐擦傷性を向上させることができる。かかる作用効果は、以下のような機構により発現すると推測される。（Ａ２）成分のセルロース樹脂に対する親和性が低いため、（Ａ２）成分は基材のセルロース樹脂と接するハードコート層から低屈折率層近傍へと押し上げられる。これにより、低屈折率層とハードコート層との界面近傍の（Ａ２）成分濃度がより高い状態となる。かかる状態で硬化膜を形成することにより、硬化膜中の低屈折率層とハードコート層との界面近傍の膜強度が向上する。
本実施の形態に係る反射防止用積層体１００におけるハードコート層２４と低屈性率層２６との屈折率差は、０．０５以上の値とすることが好ましい。この理由は、ハードコート層２４と低屈折率層２６との屈折率差が０．０５未満の値であると、これらの反射防止膜での相乗効果が得られず、却って反射防止効果が低下する場合があるからである。
３．実施例
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。
３．１．表面変性中実シリカ粒子の製造例
３．１．１．粒子表面変性剤の製造
乾燥空気中、メルカプトプロピルトリメトキシシラン２２１質量部、ジブチル錫ジラウレート１質量部からなる溶液に対し、イソホロンジイソシアネート２２２質量部を撹拌しながら５０℃で１時間かけて滴下後、７０℃で３時間加熱攪拌した。これに新中村化学株式会社製のＮＫエステルＡ−ＴＭＭ−３ＬＭ−Ｎ（ペンタエリスリトールトリアクリレート６０質量％とペンタエリスリトールテトラアクリレート４０質量％とからなる。このうち反応に関与するのは、水酸基を有するペンタエリスリトールトリアクリレートのみである。）５４９質量部を３０℃で１時間かけて滴下後、６０℃で１０時間加熱攪拌することで重合性不飽和基を含む粒子変性剤（Ｃｂ−１）を得た。以上により、粒子変性剤（Ｃｂ−１）が７７３質量部得られたほか、反応に関与しなかったペンタエリスリトールテトラアクリレート２２０質量部が混在していた。
３．１．１．粒子表面変性剤の製造
乾燥空気中、メルカプトプロピルトリメトキシシラン２２１質量部、ジブチル錫ジラウレート１質量部からなる溶液に対し、イソホロンジイソシアネート２２２質量部を撹拌しながら５０℃で１時間かけて滴下後、７０℃で３時間加熱攪拌した。これに新中村化学株式会社製のＮＫエステルＡ−ＴＭＭ−３ＬＭ−Ｎ（ペンタエリスリトールトリアクリレート６０質量％とペンタエリスリトールテトラアクリレート４０質量％とからなる。このうち反応に関与するのは、水酸基を有するペンタエリスリトールトリアクリレートのみである。）５４９質量部を３０℃で１時間かけて滴下後、６０℃で１０時間加熱攪拌することで重合性不飽和基を含む粒子変性剤（Ｃｂ−１）を得た。以上により、粒子変性剤（Ｃｂ−１）が７７３質量部得られたほか、反応に関与しなかったペンタエリスリトールテトラアクリレート２２０質量部が混在していた。
３．１．２．表面変性中実シリカ粒子の製造
前記「３．１．１．粒子表面変性剤の製造」で得られた粒子表面変性剤を含有する組成物（Ｃｂ−１）８．７質量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）シリカゾル（日産化学工業株式会社製、商品名「ＭＥＫ−ＳＴ」（数平均粒子径０．０２２μｍ、シリカ濃度３０％））９１．３質量部（固形分２７．４質量部）、イソプロパノール０．２質量部およびイオン交換水０．１質量部の混合液を、８０℃、３時間攪拌後、オルト蟻酸メチルエステル１．４質量部を添加し、さらに１時間同一温度で加熱攪拌して粒子分散液を得た。この粒子分散液を、限外濾過でメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）に溶剤溶解したのち濃縮することで無色透明の粒子（Ｂ−１）のＭＩＢＫ分散液を得た。アルミ皿に２ｇ秤量後、１２０℃のホットプレート上で１時間乾燥、秤量して固形分含量を求めたところ、３５質量％であった。このシリカ系粒子の透過型電子顕微鏡により測定した数平均粒子径は、２０ｎｍであった。
前記「３．１．１．粒子表面変性剤の製造」で得られた粒子表面変性剤を含有する組成物（Ｃｂ−１）８．７質量部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）シリカゾル（日産化学工業株式会社製、商品名「ＭＥＫ−ＳＴ」（数平均粒子径０．０２２μｍ、シリカ濃度３０％））９１．３質量部（固形分２７．４質量部）、イソプロパノール０．２質量部およびイオン交換水０．１質量部の混合液を、８０℃、３時間攪拌後、オルト蟻酸メチルエステル１．４質量部を添加し、さらに１時間同一温度で加熱攪拌して粒子分散液を得た。この粒子分散液を、限外濾過でメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）に溶剤溶解したのち濃縮することで無色透明の粒子（Ｂ−１）のＭＩＢＫ分散液を得た。アルミ皿に２ｇ秤量後、１２０℃のホットプレート上で１時間乾燥、秤量して固形分含量を求めたところ、３５質量％であった。このシリカ系粒子の透過型電子顕微鏡により測定した数平均粒子径は、２０ｎｍであった。
３．２．硬化性組成物の製造例
紫外線を遮蔽した容器中において、中空シリカ粒子（商品名「ＪＸ−１００９ＳＩＶ」、屈折率１．２９、メチルイソブチルケトンゾル、日揮触媒化成株式会社製）４．０質量部（固形分として０．８質量部）、上記製造例で製造した表面変性中実シリカ粒子（Ｂ−１）０．５７質量部（固形分として０．２質量部）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（商品名「ライトエステルＨＯＡ」、共栄社化学株式会社製）２６質量部、多官能ウレタンアクリレートオリゴマー（商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ」、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物）５質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート（商品名「ＰＥＴ−３０」、日本化薬株式会社製）６５質量部、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（商品名「イルガキュア（登録商標）９０７」、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）３質量部、サイラプレーンＦＭ０７２５（チッソ株式会社製）０．１質量部、さらにメチルイソブチルケトンを適量加えて室温で２時間撹拌することにより均一な硬化性組成物を得た。この溶液をアルミ皿に２ｇ秤量後、１７５℃のホットプレート上で３０分間乾燥させ、秤量した後固形分含量を求めたところ、５０質量％であった。
紫外線を遮蔽した容器中において、中空シリカ粒子（商品名「ＪＸ−１００９ＳＩＶ」、屈折率１．２９、メチルイソブチルケトンゾル、日揮触媒化成株式会社製）４．０質量部（固形分として０．８質量部）、上記製造例で製造した表面変性中実シリカ粒子（Ｂ−１）０．５７質量部（固形分として０．２質量部）、２−ヒドロキシエチルアクリレート（商品名「ライトエステルＨＯＡ」、共栄社化学株式会社製）２６質量部、多官能ウレタンアクリレートオリゴマー（商品名「ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ−４０Ｈ」、ジペンタエリスリトールペンタおよびヘキサアクリレートとヘキサメチレンジイソシアネートとの反応生成物）５質量部、ペンタエリスリトールトリアクリレート（商品名「ＰＥＴ−３０」、日本化薬株式会社製）６５質量部、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン（商品名「イルガキュア（登録商標）９０７」、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）３質量部、サイラプレーンＦＭ０７２５（チッソ株式会社製）０．１質量部、さらにメチルイソブチルケトンを適量加えて室温で２時間撹拌することにより均一な硬化性組成物を得た。この溶液をアルミ皿に２ｇ秤量後、１７５℃のホットプレート上で３０分間乾燥させ、秤量した後固形分含量を求めたところ、５０質量％であった。
３．３．実施例１（反射防止用積層体の作製）
前記「３．２．硬化性組成物の製造例」で得られた硬化性組成物をトリアセチルセルロースフィルム上にバーコーターを用いて全体の硬化膜厚が約７μｍとなるように塗布し、８０℃で２分間乾燥後、窒素フロー下で高圧水銀灯（３００ｍＪ／ｃｍ２）を用いて硬化させて反射防止用積層体を得た。
前記「３．２．硬化性組成物の製造例」で得られた硬化性組成物をトリアセチルセルロースフィルム上にバーコーターを用いて全体の硬化膜厚が約７μｍとなるように塗布し、８０℃で２分間乾燥後、窒素フロー下で高圧水銀灯（３００ｍＪ／ｃｍ２）を用いて硬化させて反射防止用積層体を得た。
３．４．実施例２〜９、比較例１〜９
表２〜表３に示す成分を表２〜表３に示す組成で配合した硬化性組成物を使用したこと以外は、実施例１と同様にして反射防止用積層体を得た。なお、表２〜表３において、（Ｂ）粒子として使用した各成分は以下のとおりである。
・ＭＥＫ−ＳＴ−Ｓ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径７〜１０ｎｍ、屈折率１．４６）
・ＭＥＫ−ＳＴ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径１０〜１５ｎｍ、屈折率１．４６）
・ＭＥＫ−ＳＴ−Ｌ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径４０〜５０ｎｍ、屈折率１．４６）
・ＭＦＳ−１０Ｐ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径１０〜１５ｎｍ、屈折率１．３９）
表２〜表３に示す成分を表２〜表３に示す組成で配合した硬化性組成物を使用したこと以外は、実施例１と同様にして反射防止用積層体を得た。なお、表２〜表３において、（Ｂ）粒子として使用した各成分は以下のとおりである。
・ＭＥＫ−ＳＴ−Ｓ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径７〜１０ｎｍ、屈折率１．４６）
・ＭＥＫ−ＳＴ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径１０〜１５ｎｍ、屈折率１．４６）
・ＭＥＫ−ＳＴ−Ｌ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径４０〜５０ｎｍ、屈折率１．４６）
・ＭＦＳ−１０Ｐ（商品名、日産化学工業株式会社製、数平均粒子径１０〜１５ｎｍ、屈折率１．３９）
３．５．評価試験
３．５．１．（Ａ）重合性化合物のトリアセチルセルロースに対する溶解性
まず、表２〜表３に記載されている（Ａ）重合性化合物のトリアセチルセルロースに対する溶解性について評価した。１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（商品名「ＴＤＹ−８０ＵＬ」、富士フイルム株式会社製）の質量をａ０（ｇ）とし、このフィルムを２５℃で６ｇの重合性化合物に２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥した後のフィルムの質量をａ１（ｇ）としたときに、（（ａ０−ａ１）／ａ０）×１００で表されるフィルムの質量減少率を測定した。この質量減少率が１％以上である場合には、重合性化合物がトリアセチルセルロースを溶解するものと判断し、１％未満である場合には、重合性化合物がトリアセチルセルロースを溶解しないものと判断した。その結果を表１に示す。
３．５．１．（Ａ）重合性化合物のトリアセチルセルロースに対する溶解性
まず、表２〜表３に記載されている（Ａ）重合性化合物のトリアセチルセルロースに対する溶解性について評価した。１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフィルム（商品名「ＴＤＹ−８０ＵＬ」、富士フイルム株式会社製）の質量をａ０（ｇ）とし、このフィルムを２５℃で６ｇの重合性化合物に２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥した後のフィルムの質量をａ１（ｇ）としたときに、（（ａ０−ａ１）／ａ０）×１００で表されるフィルムの質量減少率を測定した。この質量減少率が１％以上である場合には、重合性化合物がトリアセチルセルロースを溶解するものと判断し、１％未満である場合には、重合性化合物がトリアセチルセルロースを溶解しないものと判断した。その結果を表１に示す。
次に、実施例および比較例で得られた硬化性組成物および反射防止用積層体の下記項目について評価した。その結果を表２〜表３に併せて示す。
３．５．２．反射率
得られた反射防止用積層体のセルロース樹脂基材面を黒色スプレーで塗装し、分光反射率測定装置（大型試料室積分球付属装置１５０−０９０９０を組み込んだ自記分光光度計Ｕ−３４１０、日立製作所株式会社製）により波長３４０〜７００ｎｍの範囲における反射率を基材側から測定して評価した。具体的には、アルミの蒸着膜における反射率を基準（１００％）として、各波長における反射防止用積層体（反射防止膜）の反射率を測定し、そのうち波長５５０ｎｍにおける光の反射率を表２〜表３に併せて示した。反射率は、３％未満であれば低反射性を有すると判断することができる。
得られた反射防止用積層体のセルロース樹脂基材面を黒色スプレーで塗装し、分光反射率測定装置（大型試料室積分球付属装置１５０−０９０９０を組み込んだ自記分光光度計Ｕ−３４１０、日立製作所株式会社製）により波長３４０〜７００ｎｍの範囲における反射率を基材側から測定して評価した。具体的には、アルミの蒸着膜における反射率を基準（１００％）として、各波長における反射防止用積層体（反射防止膜）の反射率を測定し、そのうち波長５５０ｎｍにおける光の反射率を表２〜表３に併せて示した。反射率は、３％未満であれば低反射性を有すると判断することができる。
３．５．３．鉛筆硬度
得られた反射防止用積層体をガラス基板上に固定させて、「ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４」（ＩＳＯ／ＤＩＳ １５１８４）に準拠して評価した。その結果を表２〜表３に併せて示す。
得られた反射防止用積層体をガラス基板上に固定させて、「ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４」（ＩＳＯ／ＤＩＳ １５１８４）に準拠して評価した。その結果を表２〜表３に併せて示す。
３．５．４．耐擦傷性（スチールウール耐性テスト）
得られた反射防止用積層体をスチールウール（ボンスターＮｏ．００００、日本スチールウール株式会社製）を学振型摩擦堅牢度試験機（ＡＢ−３０１、テスター産業株式会社製）に取り付け、硬化膜の表面を荷重２００ｇの条件で１０回繰り返し擦過し、当該硬化膜の表面における傷の発生の有無を以下の基準により目視で確認した。評価基準は、以下のとおりである。また、荷重３００ｇまたは４００ｇの条件に変更して、得られた反射防止用積層体の耐擦傷性を評価した。この評価方法では、Ａ評価またはＢ評価であれば、耐擦傷性が良好であると判断することができる。その結果を表２〜表３に併せて示す。
Ａ ：硬化膜に傷が発生しない。
Ｂ ：硬化膜の剥離や傷の発生がほとんど認められないか、あるいは硬化膜にわずかな
細い傷が認められる。
Ｃ ：硬化膜全面に筋状の傷が認められる。
Ｄ ：硬化膜の一部に剥離が生じる。
Ｅ ：硬化膜の全面に剥離が生じる。
得られた反射防止用積層体をスチールウール（ボンスターＮｏ．００００、日本スチールウール株式会社製）を学振型摩擦堅牢度試験機（ＡＢ−３０１、テスター産業株式会社製）に取り付け、硬化膜の表面を荷重２００ｇの条件で１０回繰り返し擦過し、当該硬化膜の表面における傷の発生の有無を以下の基準により目視で確認した。評価基準は、以下のとおりである。また、荷重３００ｇまたは４００ｇの条件に変更して、得られた反射防止用積層体の耐擦傷性を評価した。この評価方法では、Ａ評価またはＢ評価であれば、耐擦傷性が良好であると判断することができる。その結果を表２〜表３に併せて示す。
Ａ ：硬化膜に傷が発生しない。
Ｂ ：硬化膜の剥離や傷の発生がほとんど認められないか、あるいは硬化膜にわずかな
細い傷が認められる。
Ｃ ：硬化膜全面に筋状の傷が認められる。
Ｄ ：硬化膜の一部に剥離が生じる。
Ｅ ：硬化膜の全面に剥離が生じる。
３．６．評価結果
表２の結果から、実施例１〜９においては、反射率が３％未満となり優れた反射防止性を有していることが判明した。また、耐スチールウール性の結果から耐擦傷性にも優れていることが判明した。
表２の結果から、実施例１〜９においては、反射率が３％未満となり優れた反射防止性を有していることが判明した。また、耐スチールウール性の結果から耐擦傷性にも優れていることが判明した。
これに対し、表３の結果から、（Ａ１）成分を含有しない比較例１〜３では、耐擦傷性には優れているが、反射率が３％を超えてしまい反射防止性が劣ることが判明した。また、（Ａ２）成分を含有しない比較例４〜９においては、反射率が３％未満となり反射防止性には優れているが、耐擦傷性が有意に低下することが判明した。
さらに、実施例１〜９および比較例１の硬化膜において、断面をスライスしてハードコート層のラマン分光測定（日本電子株式会社製、形式「ＪＲＳ−ＳＹＳＴＥＭ２０００」を使用）を行った。その結果、実施例１〜９のハードコート層からは、トリアセチルセルロースのカルボニル基に由来する１７４０ｃｍ−１のピークが検出されたが、比較例１のハードコート層からはトリアセチルセルロースに由来するピークは検出されなかった。すなわち、実施例１〜９のハードコート層中には、基材のトリアセチルセルロースが混入していることが示された。
なお、実施例１〜９、比較例４〜９の全てにおいて、硬化膜中のセルロース樹脂基材とは反対側における（Ｂ）粒子の密度が硬化膜中のセルロース樹脂基材側における（Ｂ）粒子の密度より高く、硬化膜中のセルロース樹脂基材側には（Ｂ）粒子が実質的に存在しなかった。これに対して、比較例１〜３では、（Ｂ）粒子の密度は硬化膜中でほぼ均一であった。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
１０…セルロース樹脂基材、２０…硬化膜、２２…粒子、２４…粒子が実質的に存在しない領域（ハードコート層）、２６…粒子が相対的に高い密度で存在する領域（低屈折率層）、１００…反射防止用積層体
Claims (13)
- セルロース樹脂基材と、
セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、
前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在している、反射防止用積層体（ここでセルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。）。 - セルロース樹脂基材と、
２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物の硬化膜と、を備え、
前記セルロース樹脂基材と前記硬化膜とは接して積層され、前記（Ｂ）粒子は前記硬化膜中においてセルロース樹脂基材とは反対側に偏在している、反射防止用積層体。 - 請求項１または請求項２において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種である、反射防止用積層体。 - 請求項１ないし請求項３のいずれか一項において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下である、反射防止用積層体。 - 請求項１ないし請求項４のいずれか一項において、
前記硬化膜が、前記セルロース樹脂基材を形成するセルロース樹脂を含有する、反射防止用積層体。 - セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程を含む、反射防止用積層体の製造方法（ここでセルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。）。
- ２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる硬化性組成物をセルロース樹脂基材に塗布した後、硬化させる工程を含む、反射防止用積層体の製造方法。
- 請求項６または請求項７において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種である、反射防止用積層体の製造方法。 - 請求項６ないし請求項８のいずれか一項において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下である、反射防止用積層体の製造方法。 - セルロース樹脂を溶解する重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる、反射防止用積層体を製造するために用いられる硬化性組成物（ここでセルロース樹脂を溶解する成分とは、１８ｃｍ×１ｃｍの大きさに切った厚さ８０μｍの基材のセルロース樹脂フィルムを６ｇの該成分中に２５℃で２時間浸し、取り出したフィルムを８０℃で２４時間真空乾燥機で乾燥したときのフィルムの質量減少率が１％以上である成分をいう。）。
- ２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルフォリン、γ−ブチロラクトンアクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルカプロラクタム、グリシジルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、グリセリンモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレートおよびジエチレングリコールジアクリレートから選択される少なくとも１種である重合性成分（Ａ１）を５質量％以上７５質量％以下並びに分子量が５００以上かつ３官能以上の（メタ）アクリレート化合物（Ａ２）（前記（Ａ１）成分に該当するものを除く）を含む重合性化合物（Ａ）及び屈折率が１．５０以下である粒子（Ｂ）を含有してなる、反射防止用積層体を製造するために用いられる硬化性組成物。
- 請求項１０または請求項１１において、
前記（Ｂ）成分が、中空シリカ粒子、中実シリカ粒子および中実フッ化マグネシウム粒子から選択される少なくとも１種である、硬化性組成物。 - 請求項１０ないし請求項１２のいずれか一項において、
前記（Ａ２）成分の含有量は、前記（Ｂ）成分１質量部に対して０．５質量部以上１０質量部以下である、硬化性組成物。
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