JP4265896B2 - 反射防止膜、反射防止フィルムおよび画像表示装置 - Google Patents
反射防止膜、反射防止フィルムおよび画像表示装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射防止膜、反射防止フィルムならびにそれを用いた表示装置（特に液晶表示装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射防止膜は一般に、陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のような画像表示装置において、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するようにディスプレイの最表面に配置される。
【０００３】
このような反射防止膜は、高屈折率層の上に適切な膜厚の低屈折率層を形成することにより作製できる。低屈折率層素材としては反射防止性能の観点からできる限り屈折率の低い素材が望まれ、同時にディスプレイの最表面に用いられるため高い耐擦傷性が要求される。また低い反射率性能を発現するために膜厚の均一性も重要であり、塗布型材料においては、塗布性、レベリング性も重要なファクターになる。
【０００４】
厚さ100nm前後の薄膜において高い耐擦傷性を実現するためには、皮膜自体の強度、および下層への密着性を高めることが重要である。材料の屈折率を下げる手段としては、▲１▼フッ素原子を導入する、ないしは▲２▼密度を下げる（空隙を導入する）という手段があるがいずれも皮膜強度および密着性が損なわれ耐擦傷性が低下するという問題がある。
【０００５】
低屈折率性を保ちながら耐擦傷性を大きく向上させる手段として表面への滑り性付与が有効である。滑り性付与に対してはフッ素の導入、シリコーンの導入等の手法が有効であり、これらの手段は表面張力を下げるために他の目的であるレベリング性付与等にも効果が期待できる。低屈折率層に含フッ素ポリマーを用いる場合にはそれ自体でも滑り性を有しているが、単独では溶解性と滑り性の両立が難しく、シリコーン化合物と組み合わせることが従来より行われてきた。
【０００６】
低屈折率層素材に対して少量のシリコーン化合物を添加することにより、滑り性発現効果および耐擦傷性良効果は顕著に現れる。また、滑り性に加えて撥水性、防汚性等の効果も発現する。しかし一方で、低屈折率層素材との相溶性（皮膜の透明性に関係する。）、経時あるいは高温条件下でのブリードアウト、接触媒体へのシリコーン成分の転写、これらに伴う性能の劣化、製造ラインの汚染等さまざまな問題があった。特に反射防止膜においては、相溶性不足によるヘイズ発生は光学性能を悪化させるため大きな問題である。また塗布後の膜を巻き取った際に、膜の裏面にシリコーンが付着することがその後の加工工程に支障をきたすため大きな問題になっている。すなわち、シリコーン部位のみ効果的に表面に偏在させて、シリコーンに結合した残りの部位は低屈折率層皮膜中に効果的にアンカリングさせる技術が求められている。
【０００７】
この問題に対して特開平１１−１８９６２１号、同１１−２２８６３１号、特開２０００−３１３７０９号公報にはシリコーンマクロアゾ開始剤を用いてポリシロキサンブロック共重合成分を導入した含フッ素オレフィン共重合体およびその反射防止膜用途への適用が記載されている。該手法により皮膜の均一性、耐久性は大幅に向上するが、素材の滑り性を任意に制御しようとする際に、シリコーンマクロアゾ開始剤の量を増やす等、含フッ素オレフィン共重合体の製造の段階において対処することが必要であり、煩雑であった。そのため、既存の含フッ素オレフィン共重合体に対し、滑り性を適宜に制御しうる技術の開発が求められていた。
【０００８】
以上のような背景から、低屈折率層皮膜の均一性を損なうことなく、シリコーン成分の導入量を意のままに、且つ容易に制御する技術が求められていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、第１に大量生産に適した塗布型の反射防止膜を提供することであり、第２に反射率が低く、耐擦傷性を任意に付与し得る反射防止膜を提供することであり、第３に耐久性、耐侯性に優れた反射防止膜を提供することであり、第４に被接触媒体に対するシリコーン成分の転写が起こらない反射防止膜を提供することにあり、第５にその反射防止膜を透明支持体上に配置した反射防止フィルムを提供することにあり、第６にその反射防止フィルムを配置した画像表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は以下に示す１）〜９）によって達成された。
１）主鎖に下記一般式１で表わされるポリシロキサン構造（以下構成成分（Ａ）と呼ぶ）と、
下記一般式２で表される構成成分（構成成分（Ｂ）と呼ぶ）と、
架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分（構成成分（Ｃ）と呼ぶ）と
を含み、かつ、直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないポリシロキサン含有共重合体と、
側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体と
を含有する塗布液組成物を硬化反応させることによって形成された低屈折率層を有することを特徴とする反射防止膜。
【００１１】
【化２】
【００１２】
（一般式１中、R1、R2は、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。pは１０〜５００の整数を表す。）
【００１３】
【化３】
【００１４】
（一般式２中、Rfは炭素数１〜３０の直鎖、分岐または脂環構造を有する含フッ素アルキル基を表し、R3は水素原子またはメチル基を表す。Lは連結基を表し、nは０または１を表す。）
（ただし、前記のポリシロキサン含有共重合体における構成成分（Ａ）〜（Ｃ）の質量分率（質量％）ａ〜ｃは、それぞれ（Ａ）２０≦ａ≦９０、（Ｂ）５≦ｂ≦８０、（Ｃ）５≦ｃ≦５０である。）
２）前記の構成成分（Ｃ）における架橋反応に関与し得る反応性基が、活性水素原子を有する基、カチオン重合可能な基、ラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基、加水分解性シリル基、および求核剤によって置換され得る基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記１）項に記載の反射防止膜。
３）前記カチオン重合可能な基が、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、およびビニルオキシ基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記２）項に記載の反射防止膜。
４）前記のラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基が、アクリロイル基、メタクリロイル基、およびアリル基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記２）項に記載の反射防止膜。
５）前記の求核剤によって置換され得る基が、活性ハロゲン原子およびスルホン酸エステルからなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記２）項に記載の反射防止膜。
６）前記の含フッ素オレフィン共重合体におけるラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基が、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、およびオキセタニル基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記１）〜５）のいずれか１項に記載の反射防止膜。
７）前記の含フッ素オレフィン共重合体におけるラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位が、前記含フッ素オレフィン共重合体の全重合単位の５〜７０ｍｏｌ％を占めることを特徴とする上記１）〜６）のいずれか１項に記載の反射防止膜。
８）上記１）〜７）のいずれか１項に記載の反射防止膜を透明支持体上に配置したことを特徴とする反射防止フィルム。
９）上記１）〜８）のいずれか１項に記載の反射防止膜又は反射防止フィルムを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の反射防止膜は、前記の、少なくとも主鎖中に一般式１で表されるポリシロキサン構造と、一般式２で表される構成成分と、架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分とを有し、直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）と、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体とを含有する組成物を硬化反応させることによって形成された屈折率１．２０〜１．４９の低屈折率層を有している。
該反射防止膜は低屈折率層からなる単層構成でもよく、また、中・高屈折率層、ハードコート層などと積層した多層構成であってもよい。好ましくは多層構成の形態であり、特に好ましくは中・高・低屈折率層の３層以上の層を積層してなる形態である。この反射防止膜は、画像表示装置などに直接（その場で）形成してもよいが、前もって反射防止フィルムを形成してから画像表示装置に配置することが好ましい。
【００１６】
[反射防止膜の層構成]
本発明の反射防止膜の代表的な層構成を図１に引用しながら説明する。
図１は、反射防止膜の様々な層構成を示す断面模式図である。図１の（ａ）に示す態様は、透明支持体４、ハードコート層３、高屈折率層２、そして低屈折率層１の順序の層構成を有する。（ａ）のように、高屈折率層２と低屈折率層１とを有する反射防止膜では、特開昭５９−５０４０１号公報に記載されているように、高屈折率層が下記式（Ｉ）、低屈折率層が下記式（II）をそれぞれ満足することが好ましい。
【００１７】
【数１】
【００１８】
式中、ｍは正の整数（一般に１、２または３）であり、ｎ1は高屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ1は高屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００１９】
【数２】
【００２０】
式中、ｎは正の奇数（一般に１）であり、ｎ2は低屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ2は低屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
高屈折率層の屈折率ｎ1は、一般に透明フィルムより少なくとも０．０５高く、そして、低屈折率層の屈折率ｎ2は、一般に高屈折率層の屈折率より少なくとも０．１低くかつ透明フィルムより少なくとも０．０５低い。更に、高屈折率層の屈折率ｎ1は、一般に１．５７〜２．４０の範囲にある。
【００２１】
図１の（ｂ）に示す態様は、透明支持体４、ハードコート層３、中屈折率層５、高屈折率層２、そして低屈折率層１の順序の層構成を有する。（ｂ）のように、中屈折率層５、高屈折率層２と低屈折率層１とを有する反射防止膜では、特開昭５９−５０４０１号公報に記載されているように、中屈折率層が下記式（III)、高屈折率層が下記式（IV）、低屈折率層が下記式（Ｖ）をそれぞれ満足することが好ましい。
【００２２】
【数３】
【００２３】
式中、ｈは正の整数（一般に１、２または３）であり、ｎ3は中屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ3は中屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００２４】
【数４】
【００２５】
式中、ｊは正の整数（一般に１、２または３）であり、ｎ4は高屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ4は高屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００２６】
【数５】
【００２７】
式中、ｋは正の奇数（一般に１）であり、ｎ5は低屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ5は低屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００２８】
中屈折率層の屈折率ｎ3は、一般に１．５〜１．７の範囲にあり、高屈折率層の屈折率ｎ4は、一般に１．７〜２．２の範囲にある。
【００２９】
また、式（Ｉ）〜（Ｖ）中のλは可視光線の波長であり、３８０〜６８０ｎｍの範囲の値である。ここで記載した高屈折率、中屈折率、低屈折率とは層相互の相対的な屈折率の高低をいう。例えば中屈折率層は高屈折率層に添加する高屈折率無機微粒子の含率を変更するなどの方法で作製される。
以上の層構成を有する反射防止膜に、本発明に従い改良された低屈折率層を用いる。
【００３０】
［低屈折率層］
低屈折率層は図１の(a)（ｂ）に示すごとく高屈折率層の上層に配置される。低屈折率層の上側が反射防止膜の表面である。
低屈折率層の屈折率は、１．２０〜１．４９であり、１．２０〜１．４５であることがより好ましく、１．２０〜１．４３であることが特に好ましい。
低屈折率層の厚さは、５０〜４００ｎｍであることが好ましく、５０〜２００ｎｍであることがさらに好ましい。低屈折率層のヘイズは、３％以下であることが好ましく、２％以下であることがさらに好ましく、１％以下であることが最も好ましい。具体的な低屈折率層の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度試験でＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。
【００３１】
本発明の反射防止膜における低屈性率層は、主鎖に一般式１で表わされるポリシロキサン部位と、一般式２で表される構成成分と、架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分とを含み、かつ、主鎖に直接結合するフッ素原子をもたないポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）と、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体とを含有する組成物を、高屈折率層上に塗設、硬化させることによって形成される。
【００３２】
本発明で用いられる一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）について説明する。
一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）は、主鎖中にポリシロキサン部位と、一般式２で表される構成成分と、架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分とを含み、かつ直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないこと以外は特にその主鎖構造に制限はないが、好ましくはエチレン性不飽和基を重合せしめて得られる構造を、ポリシロキサン成分以外の成分として含むものである。
【００３３】
一般式１中、Ｒ1,Ｒ2はアルキル基、アリール基または水素原子を表わす。アルキル基としては炭素数1〜４が好ましく、例としてメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基等が挙げられる。アリール基としては炭素数６〜２０が好ましく、例としてフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これらの中でもメチル基およびフェニル基が好ましく、特に好ましくはメチル基である。
ｐは１０〜５００の整数を表わし、好ましくは５０〜３００であり、特に好ましくは１００〜２５０の場合である。
【００３４】
一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）の合成法としては、従来よりいくつかの方法が提案されている。
【００３５】
例えば、Ｊ．Ｃ．ＳａａｍらはＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，３巻１頁（１９７０年）において、アニオン重合法によりスチレン-ジメチルシロキサンブロック共重合体を得たことを報告している（以下この方法をアニオン重合法と呼ぶ）。
【００３６】
また、手塚育志らはＭａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．５巻、５５９頁（１９８４年）において、官能基を有するプレポリマー同士のカップリング反応により酢酸ビニル-ジメチルシロキサンブロック共重合体を得たことを報告している（以下この方法をプレポリマー法と呼ぶ）。
【００３７】
さらに、井上弘らは高分子学会予稿集、３４巻２９３頁（１９８４年）においてラジカル重合開始能を有するアゾ基含有ポリシロキサンアミドによるラジカル重合によりメチルメタクリレート−ジメチルシロキサンブロック共重合体を得たことを報告している（以下この方法を高分子開始剤法と呼ぶ）。
【００３８】
しかし、前記アニオン重合法やプレポリマー法では、反応に適応できるビニル基単量体が限られており、反応工程が多段階になったり、反応条件が工業的に利用するには困難であったりする。工業的にブロック共重合体を製造するためには、ラジカル重合を用いて合成することが可能で、多くのビニル型単量体に適用でき、反応工程が少ないことが好ましい。
【００３９】
以上のような観点から、本発明で用いられるポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）は高分子開始剤法で製造されることが好ましい。こうした高分子開始剤は例えばアゾ基、パーオキシ基等のラジカル発生可能な基を有するポリシロキサン化合物である。なお、こうした開始剤は例えば特公平６−１０４７１１号公報、特開平６−９３１００号公報等に記載のごとくに合成できる。
【００４０】
こうした高分子開始剤のうち好ましいものの例を以下に示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００４１】
【化４】
【００４２】
【化５】
【００４３】
【化６】
【００４４】
【化７】
【００４５】
【化８】
【００４６】
【化９】
【００４７】
【化１０】
【００４８】
低屈折率層に任意の量を添加しうるという点から、本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）はある程度の低屈折率性を有することが好ましい。ポリマーの屈折率を下げる手法としてはフッ素を導入することが好ましい。
本発明の好ましい実施態様はポリシロキサン含有共重合体が含フッ素共重合体と併用される態様である。この場合、本発明のポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）に低屈折率性を付与する目的で導入する構成成分を与えるモノマーとしては一般式３で表される構造を有する。
【００４９】
【化１１】
【００５０】
一般式３中Ｒ3は水素原子またはメチル基を表し、Ｒｆは炭素数１〜３０の含フッ素アルキル基を表わす。また、置換可能な基（例えばアルコキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子等）で置換されていても良い。好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１５の含フッ素アルキル基であり、直鎖（例えば-CF2CF3,-CH2(CF2)4H,-CH2(CF2)8CF3,-CH2CH2(CF2)4H等）であっても、分岐構造（例えばCH(CF3)2,CH2CF(CF3)2,CH(CH3)CF2CF3,CH(CH3)(CF2)5CF2H等）を有していても良く、また脂環式構造（好ましくは５員環または６員環、例えばパーフルオロシクロへキシル基、パーフルオロシクロペンチル基等）を有していても良い。ｎは０または1を表す。Ｌは連結基を表し、好ましくは炭素数１〜２５から成るものであり、一般式３で表わされるような重合可能なビニル基に連結し得るものであれば特に制限はないが、より好ましくは下記一般式４で表されるような構造を有する。
【００５１】
【化１２】
【００５２】
上記一般式４においてL’は置換または直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基、またはアリーレン基を表し、これらは置換されていても良い。好ましくは、炭素数１〜２５の置換、または無置換の直鎖、または分岐アルキレン基であり、特に好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基である。
【００５３】
以下に一般式３で表される単量体（M1）の例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
【化１３】
【００５５】
【化１４】
【００５６】
【化１５】
【００５７】
【化１６】
【００５８】
【化１７】
【００５９】
【化１８】
【００６０】
本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）はさらに架橋反応に関与し得る反応性基を含有する構成成分（構成成分（Ｃ））を有する。架橋反応に関与し得る反応性基としては例えば、活性水素原子を有する基（たとえば水酸基、アミノ基、カルバモイル基、メルカプト基、β−ケトエステル基、ヒドロシリル基、シラノール基等）、カチオン重合可能な基（エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等）、酸無水物、ラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等）、加水分解性シリル基（例えばアルコキシシリル基、アシルオキシシリル基等）、求核剤によって置換され得る基（活性ハロゲン原子、スルホン酸エステル等）等が挙げられる。
【００６１】
これらのうちで不飽和２重結合を有する基は水酸基を有するポリマーを合成した後、（メタ）アクリル酸クロライド等の酸ハライド、（メタ）アクリル酸無水物等の酸無水物を作用させる等の方法で導入しても良く、３―クロロプロピオン酸エステル部位を有するビニルモノマーを重合させた後で脱塩化水素を行う等の定法によって形成しても良い。
また同様に他の官能基もモノマー段階から導入されていても良いし、水酸基等の反応性基を有するポリマーを合成後に導入しても良い。
【００６２】
上記の架橋反応性基の中で、好ましくは水酸基、カチオン重合性基、ラジカル重合性基または加水分解性シリル基であるが、より好ましくはカチオン重合性基またはラジカル重合性基であり、特に好ましくはエポキシ基または(メタ)アクリロイル基である。
【００６３】
以下このような架橋反応性基を有する構成成分（Ｃ）の好ましい例を示すが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６４】
【化１９】
【００６５】
【化２０】
【００６６】
【化２１】
【００６７】
【化２２】
【００６８】
本発明のポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）は、基材への密着性、溶剤への溶解性、他の塗布液組成物との相溶性、透明性等種々の観点から上述した以外にも、他の構成成分（Ｄ）を有してもよく、こうした重合単位の例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を挙げることが出来る。
【００６９】
以上のような観点から本発明のポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）は、ポリシロキサン構造を有する構成成分（Ａ）に加え、フッ素を含む構成成分（Ｂ）、架橋性官能基を含む構成成分（Ｃ）、及び任意の構成成分（Ｄ）をから成る形態が好ましい。
【００７０】
ここで、構成成分（Ａ）〜（Ｄ）の各成分の質量分率（質量％）をそれぞれa〜ｄとすると、これらはそれぞれ２０≦ａ≦９０、５≦ｂ≦８０、５≦ｃ≦５０、０≦ｄ≦９０関係を満たすように選択される。
【００７４】
一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）は、他の低屈折率用素材に対し滑り性を付与する目的で添加する形態が好ましい。本発明では、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体が用いられる。
【００７５】
低屈折率層用素材としてはパーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン）の加水分解、脱水縮合物の他、含フッ素モノマー単位と架橋反応性付与のための構成単位を構成成分とする含フッ素共重合体が挙げられる。
【００７６】
上記含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）、（メタ）アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類（例えばビスコート６ＦＭ（大阪有機化学製）やＭ−２０２０（ダイキン製）等）、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。
【００７７】
架橋反応性付与のための構成単位としてはグリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルビニルエーテルのように分子内にあらかじめ自己架橋性官能基を有するモノマーの重合によって得られる構成単位、カルボキシル基やヒドロキシ基、アミノ基、スルホ基等を有するモノマー（例えば（メタ）アクリル酸、メチロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリルアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、マレイン酸、クロトン酸等）の重合によって得られる構成単位、これらの構成単位に高分子反応によって（メタ）アクリルロイル基等の架橋反応性基を導入した構成単位（例えばヒドロキシ基に対してアクリル酸クロリドを作用させる等の手法で導入できる）が挙げられる。
【００７８】
また上記含フッ素モノマー単位、架橋反応性付与のための構成単位以外に溶剤への溶解性、皮膜の透明性等の観点から適宜フッ素原子を含有しないモノマーを共重合することもできる。併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類（エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等）、アクリル酸エステル類（アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル）、メタクリル酸エステル類（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等）、スチレン誘導体（スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等）、ビニルエーテル類（メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等）、アクリルアミド類（Ｎ−ｔｅｒｔブチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド等）、メタクリルアミド類、アクリロニトリル誘導体等を挙げることができる。
【００７９】
上記のポリマーに対しては特開平１０−２５３８８号および特開平１０−１４７７３９号に記載のごとく適宜硬化剤を併用しても良い。
【００８０】
本発明の反射防止膜低屈折率層に、別途添加して用いる含フッ素ポリマーとして好ましいのは、パーフルオロオレフィンとビニルエーテル類またはビニルエステル類のランダム共重合体である。特に単独で架橋反応可能な基（（メタ）アクリロイル基等のラジカル反応性基、エポキシ基、オキセタニル基等の開環重合性基等）を有していることが好ましい。これらの架橋反応性基含有重合単位はポリマーの全重合単位の５〜７０mol%を占めていることが好ましく、特に好ましくは３０〜６０mol%の場合である。
【００８１】
すなわち上記のような架橋性反応部位を併せ持つ含フッ素オレフィン共重合体を別途合成し、この共重合体を組成分として含む塗布液に一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）を必要量添加して塗設する形態が特に好ましいといえる。
【００８２】
構成成分（Ａ）の質量分率であるａは２０≦ａ≦９０であり、５０≦ａ≦８０であることが好ましい。
【００８３】
構成成分（Ｂ）は屈折率を下げ、かつ併用する含フッ素オレフィン共重合体との相溶性を高める目的で導入され、構成成分（Ｂ）の質量分率であるｂは、５≦ｂ≦８０であり、１０≦ｂ≦５０であることが好ましい。
【００８４】
構成成分（Ｃ）で表される成分は併用する含フッ素オレフィンの架橋性反応部位と反応性を示すように選択されることが好ましく、構成成分（Ｃ）の質量分率を表すｃは、５≦ｃ≦５０であり、１０≦ｃ≦３０であることが好ましい。
【００８５】
本発明に用いられる低屈折率層塗布液組成物は、一般式１表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）を、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体と組み合わせたうえで、適当な溶剤に溶解して作製される。この際ポリマーの総濃度は、用途に応じて適宜選択されるが一般的には０．０１〜６０質量％程度であり、好ましくは０．５〜５０質量％、特に好ましくは１〜２０質量％程度である。
【００８６】
上記溶剤としては、一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体を含む組成物が沈殿を生じることなく、均一に溶解または分散されるものであれば特に制限はなく２種類以上の溶剤を併用することもできる。好ましい例としては、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）、アルコール類（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール、等）、芳香族炭化水素類（トルエン、キシレン等）、水などを挙げることができる。
【００８７】
素材に十分な耐傷性を付与するためには、一般式１で表わされるポリシロキサン部位が低屈折率層塗膜硬化後の全固形分に対し、０．０１〜２０質量％程度（好ましくは０．５〜１５質量％程度、特に好ましくは１〜１０質量％程度）となるように塗布液を調製する必要がある。
【００８８】
表１に本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体の具体例を示すが本発明はこれらに限定されるものではない（ただし、Ｐ１２及びＰ２０は参考例である。）。
なお、表中の数値は、それぞれの重合単位の質量分率を示す。
また、表中の略号は以下を表す。
ｎ−ＢｕＭＡ：ｎ−ブチルメタクリレート
ｔ−ＢｕＭＡ：ｔ−ブチルメタクリレート
ＣＨＭＡ：シクロへキシルメタクリレート
【００８９】
【表１】
【００９０】
本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体の合成は種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合によって行なうことができる。またこの際、回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で合成することができる。
【００９１】
重合の開始方法はラジカル開始剤を用いる方法、光または放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば鶴田禎二「高分子合成方法」改定版（日刊工業新聞社刊、１９７１）や大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和４７年刊、１２４〜１５４頁に記載されている。
【００９２】
上記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、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、テトラヒドロフラン、ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノールのような種々の有機溶剤の単独あるいは２種以上の混合物でも良いし、水との混合溶媒としても良い。
【００９３】
重合温度は生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり０℃以下から１００℃以上まで可能であるが、５０〜１００℃の範囲で重合を行なうことが好ましい。
【００９４】
高分子開始剤を用いてポリシロキサン部位を導入する場合、必要に応じて他のラジカル開始剤を併せて使用することも出来る。併用できるラジカル開始剤としては、例えばアセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類；メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、過酸化水素、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類；ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類；ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル類；アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系化合物；過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；パーフロロエチルアイオダイド、パーフロロプロピルアイオダイド、パーフロロブチルアイオダイド、（パーフロロブチル）エチルアイオダイド、パーフロロヘキシルアイオダイド、２−（パーフロロヘキシル）エチルアイオダイド、パーフロロヘプチルアイオダイド、パーフロロオクチルアイオダイド、２−（パーフロロオクチル）エチルアイオダイド、パーフロロデシルアイオダイド、２−（パーフロロデシル）エチルアイオダイド、ヘプタフロロ−２−ヨードプロパン、パーフロロ−３−メチルブチルアイオダイド、パーフロロ−５−メチルヘキシルアイオダイド、２−（パーフロロ−５−メチルヘキシル）エチルアイオダイド、パーフロロ−７−メチルオクチルアイオダイド、２−（パーフロロ−７−メチルオクチル）エチルアイオダイド、パーフロロ−９−メチルデシルアイオダイド、２−（パーフロロ−９−メチルデシル）エチルアイオダイド、２，２，３，３−テトラフロロプロピルアイオダイド、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフロロペンチルアイオダイド、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフロロヘプチルアイオダイド、テトラフロロ−１，２−ジヨードエタン、オクタフロロ−１，４−ジヨードブタン、ドデカフロロ−１，６−ジヨードヘキサン等のヨウ素含有フッ素化合物を挙げることができる。
【００９５】
前記ヨウ素含有フッ素化合物は単独、もしくは前記有機過酸化物、アゾ系化合物あるいは過硫酸塩と併用して用いることができる。また前記ラジカル重合開始剤には、必要に応じて亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム等の無機還元剤、ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリン等の有機還元剤を併用することができる。
【００９６】
得られたポリマーの再沈殿溶媒としては、イソプロパノール、ヘキサン、メタノール等が好ましい。
【００９７】
本発明の低屈折率層塗布液組成物の硬化のために適宜硬化触媒、あるいは硬化剤等が配合されても良く公知のものを使用することができる。これらは、一般式１で表わされるポリシロキサン含有共重合体中の架橋反応性部位の硬化反応性、あるいは低屈折率層を形成する含フッ素共重合体中の架橋反応性部位の硬化反応性に応じて選択される。
【００９８】
例えば一般式１のポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）が加水分解性シリル基を硬化反応性部位として含有する場合には、ゾルゲル反応の触媒として公知の酸あるいは塩基触媒を配合することができ、例えば塩酸、硫酸、硝酸などの無機ブレンステッド酸類、シュウ酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸などの有機ブレンステッド酸類、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクテート、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ルイス酸類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの無機塩基類、トリエチルアミン、ピリジン、テトラメチルエチレンジアミンなどの有機塩基類などを挙げることができるが、特に酸触媒が好ましく、中でもパラトルエンスルホン酸等の有機ブレンステッド酸類またはジブチル錫ジラウレート等のルイス酸類が好ましい。
【００９９】
これらの硬化触媒の添加量は触媒の種類、硬化反応性部位の違いによってまちまちであるが、一般的には低屈折率層塗布液組成物全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、より好ましくは０．５〜５質量％程度である。
【０１００】
また、低屈折率層塗布液組成物の保存安定性の観点から光の作用によって酸あるいは塩基等の硬化促進剤発生する化合物を使用しても良い。これらの化合物を使用する場合には、活性エネルギー線の照射によって皮膜の硬化が可能になる。
【０１０１】
光の作用により酸を発生する化合物としては、例えば有機エレクトロニクス材料研究会（ぶんしん出版）編「イメージング用有機材料」ｐ１８７〜１９８、特開平１０−２８２６４４号等に種々の例が記載されておりこれら公知の化合物を使用することができる。具体的には、ＲSO3 -（Ｒはアルキル基、アリール基を表す）、AsF6 -、SbF6 -、PF6 -、BF4 -等をカウンターイオンとするジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等の各種オニウム塩、トリハロメチル基が置換したオキサジアゾール誘導体やS−トリアジン誘導体等の有機ハロゲン化物、有機酸のｏ−ニトロベンジルエステル、ベンゾインエステル、イミノエステル、ジスルホン化合物等が挙げられ、好ましくは、オニウム塩類、特に好ましくはスルホニウム塩、ヨードニウム塩類である。光の作用で塩基を発生する化合物も公知のものを使用することができ、具体的にはニトロベンジルカルバメート類、ジニトロベンジルカルバメート類等を挙げることができる。
【０１０２】
本発明では特に光の作用により酸を発生する化合物を用いることが好ましい。このような化合物としてはスルホン酸ベンゾインエステル等を挙げることができる。これらの光の作用により、酸あるいは塩基を発生する化合物と併用して増感色素も好ましく用いることができる。本発明の光の作用によって硬化反応を促進する化合物の添加量としては、低屈折率層塗布液組成物中の全固形分に対して０．１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜５質量％である。
【０１０３】
また、この際特開昭６１−２５８８５２号等に記載のごとく有機シリケート（各種アルコキシシラン加水分解部分縮合物）等を硬化剤として併用しても良い。
これらの硬化剤を使用する場合には、上記含フッ素共重合体１００部当り、０．５〜３００質量部程度の添加量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００部当り、５．０〜１００質量部程度の添加量とすることが好ましい。
【０１０４】
一方硬化反応性部位が水酸基等の活性水素を有する基である場合には硬化剤を配合することが好ましく、かかる硬化剤としては、例えばポリイソシアネート系、アミノプラスト、多塩基酸またはその無水物などを挙げることができる。
【０１０５】
ポリイソシアネート系としては、ｍ−キシリレンジイソシアネート、トルエンー２，４−ジイソシアネート、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などのポリイソシアネート化合物、メチルシリルトリイソシアネートなどのシリルイソシアネート化合物、およびこれらイソシアネート化合物の部分縮合物、多量体や、多価アルコール、低分子量ポリエステル皮膜などとの付加物、イソシアネート基をフェノールなどのブロック化剤でブロックしたブロックポリイソシアネート化合物などが挙げられる。
【０１０６】
アミノプラストとしては、メラミン皮膜、グアナミン皮膜、尿素皮膜などが採用される。中でもメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルコールの１種または２種以上により少なくとも部分的にエーテル化されたメチロールメラミン（例えばヘキサメチルエーテル化メチロールメラミン、ヘキサブチルエーテル化メチロールメラミン、メチルブチル混合エーテル化メチロールメラミン、メチルエーテル化メチロールメラミン、ブチルエーテル化メチロールメラミン等）、あるいはこれらの縮合物などが挙げられる。
【０１０７】
多塩基酸またはその無水物としては、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタル酸、無水フタル酸などの芳香族多価カルボン酸またはその無水物やマレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、無水コハク酸などの脂肪族多価カルボン酸またはその無水物などが例示される。
【０１０８】
本発明において、各成分の配合量は適宜選定することが可能であるが、上記含フッ素共重合体１００質量部当り、硬化剤が０．５〜３００質量部程度の量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００質量部当り、硬化剤を５．０〜１００質量部程度とすることが好ましい。
また含フッ素ポリマーとこれらの硬化剤をあらかじめ部分的に縮合させても良い。
【０１０９】
上記の硬化剤とともに硬化反応を促進させるため、必要に応じて適宜硬化促進触媒を用いることができる。これらの例としては、加水分解性シリル基の硬化触媒として前記した塩基または酸触媒を挙げることができ、また前記したとおり光の作用によってこれらの触媒を生成する化合物も好ましく使用することができる。これらの添加量の好ましい範囲も加水分解性シリル基の硬化触媒として前記した範囲と同様である。
【０１１０】
ポリマーの架橋反応性部位がカチオン重合可能な基（エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等）を有する場合にも硬化触媒として上記同様の酸触媒を添加することができる。
【０１１１】
この際特に他の硬化剤を併用しなくても良いが、これらのカチオン重合性基と反応可能な多官能化合物（例えば、ピロメリット酸、トリメリット酸、フタル酸、マレイン酸、コハク酸等の多塩基、上記カチオン重合性基を一分子中に複数有する化合物）を硬化剤として併用することもできる。
【０１１２】
これらの硬化剤を添加する場合、上記含フッ素共重合体１００質量部当り、０．５〜３００質量部程度の添加量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００質量部当り、５．０〜１００質量部程度の添加量が好ましい。
【０１１３】
一方、ポリマーの架橋反応性部位がラジカル重合可能な不飽和２重結合（アクリロイル基、メタクリロイル基等）を有する場合にはラジカル重合開始剤を添加することが好ましい。ラジカル重合開始剤としては熱の作用によりラジカルを発生するもの、あるいは光の作用によりラジカルを発生するもののいずれの形態も可能である。
【０１１４】
熱の作用によりラジカル重合を開始する化合物としては、有機あるいは無機過酸化物、有機アゾ及びジアゾ化合物等を用いることができる。
具体的には、有機過酸化物として過酸化ベンゾイル、過酸化ハロゲンベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過酸化ジブチル、クメンヒドロぺルオキシド、ブチルヒドロぺルオキシド、無機過酸化物として、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、アゾ化合物として２−アゾービスーイソブチロニトリル、２−アゾービスープロピオニトリル、２−アゾ−ビスーシクロヘキサンジニトリル等、ジアゾ化合物としてジアゾアミノベンゼン、ｐ−ニトロベンゼンジアゾニウム等を挙げることができる。
【０１１５】
光の作用によりラジカル重合を開始する化合物を使用する場合は、活性エネルギー線の照射によって皮膜の硬化が行われる。
このような光ラジカル重合開始剤の例としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類がある。アセトフェノン類の例には、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、１−ヒドロキシジメチルフェニルケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−４−メチルチオ−２−モルフォリノプロピオフェノンおよび２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノンが含まれる。ベンゾイン類の例には、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテルおよびベンゾインイソプロピルエーテルが含まれる。ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、２，４−ジクロロベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノンおよびｐ−クロロベンゾフェノンが含まれる。ホスフィンオキシド類の例には、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドが含まれる。これらの光ラジカル重合開始剤と併用して増感色素も好ましく用いることができる。
【０１１６】
熱または光の作用によってラジカル重合を開始する化合物の添加量としては、炭素―炭素二重結合の重合が開始する量であれば良いが、一般的には低屈折率層塗布液組成物中の全固形分に対して０．１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜５質量％である。
【０１１７】
上記したように、上記一般式１で表わされるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）がラジカル重合可能な不飽和２重結合を有する場合には、他の硬化剤を併用しなくても良いが、硬化剤としてこれらの不飽和結合と反応し得る多官能の不飽和モノマー（例えば、ジペンタエリスロトールヘキサ（メタ）アクリレート等、多価のアルコールから誘導される（メタ）アクリレートモノマー）を添加しても良い。
【０１１８】
これらの硬化剤を添加する場合も他の硬化剤と同様に、上記含フッ素共重合体１００質量部当り、０．５〜３００質量部程度の添加量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００質量部当り、５．０〜１００質量部程度の添加量が好ましい。
【０１１９】
本発明の低屈折率層塗布液組成物にはさらに膜強度あるいは塗布性の改良のためにコロイダルシリカを添加しても良い。このようなコロイダルシリカとしては、粒子径は５〜５０ｎｍのものが用いられるが、好ましくは、５〜３０ｎｍのものであり、特に好ましくは、粒子径８〜２０ｎｍのものである。このようなコロイダルシリカは、例えばI.M.Thomas著,Appl.Opt.25,1481(1986)等に記載の手法に順じて、テトラアルコキシシランを原料としてアンモニア水等の触媒を用いて加水分解・重縮合することにより調整することができる。また市販のものでは、日産化学工業(株)製スノーテックスＩＰＡ−ＳＴ、同ＭＥＫ−ＳＴ、日本エアロジル（株）製ＡＥＲＯＳＩＬ３００、同ＡＥＲＯＳＩＬ１３０、 同ＡＥＲＯＳＩＬ５０（いずれも商品名）等を利用することもできる。
【０１２０】
コロイダルシリカの添加量は、低屈折率層塗膜硬化後の全固形分の５〜９５質量％の範囲であり、好ましくは１０〜７０質量％、特に好ましくは、２０〜６０質量％の場合である。
【０１２１】
その他低屈折率層、低屈折率層塗布液組成物には各種シランカップリング剤、界面活性剤、増粘剤、レベリング剤などの添加剤を必要に応じて適宜添加しても良い。
【０１２２】
［高・中屈折率層］
本発明の反射防止膜が、多層膜である場合、一般に、低屈折率層は、低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層（即ち、前記の高屈折率層、中屈折率層）と共に用いられる。
【０１２３】
上記低屈折率層より高い屈折率を有する層を形成するための有機材料としては、熱可塑性皮膜（例、ポリスチレン、ポリスチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン以外の芳香環、複素環、脂環式環状基を有するポリマー、またはフッ素以外のハロゲン基を有するポリマー）；熱低屈折率層塗布液組成物（例、メラミン皮膜、フェノール皮膜、またはエポキシ皮膜などを硬化剤とする皮膜組成物）；ウレタン形成性組成物（例、脂環式または芳香族イソシアネートおよびポリオールの組み合わせ）；およびラジカル重合性組成物（上記の化合物（ポリマー等）に二重結合を導入することにより、ラジカル硬化を可能にした変性皮膜またはプレポリマーを含む組成物）などを挙げることができる。高い皮膜形成性を有する材料が好ましい。上記より高い屈折率を有する層は、有機材料中に分散した無機系微粒子も使用することができる。上記に使用される有機材料としては、一般に無機系微粒子が高屈折率を有するため有機材料単独で用いられる場合よりも低屈折率のものも用いることができる。そのような材料として、上記に述べた有機材料の他、アクリル系を含むビニル系共重合体、ポリエステル、アルキド皮膜、繊維素系重合体、ウレタン皮膜およびこれらを硬化せしめる各種の硬化剤、硬化性官能基を有する組成物など、透明性があり無機系微粒子を安定に分散せしめる各種の有機材料を挙げることができる。
【０１２４】
さらに有機置換されたケイ素系化合物をこれに含めることができる。これらのケイ素系化合物は下記一般式で表される化合物、あるいはその加水分解生成物である。
：Ｒa mＲb n ＳｉＺ(4-m-n)（ここでＲa及びＲbは、それぞれアルキル基、アルケニル基、アリル基、またはハロゲン、エポキシ、アミノ、メルカプト、メタクリロイルまたはシアノで置換された炭化水素基を表し、Ｚは、アルコキシル基、アルコキシアルコキシル基、ハロゲン原子〜アシルオキシ基から選ばれた加水分解可能な基を表し、ｍ＋ｎが１または２である条件下で、ｍ及びｎはそれぞれ０、１または２である。）
【０１２５】
これらに分散される無機系微粒子の好ましい無機化合物としては、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、アンチモンなどの金属元素の酸化物を挙げることができる。これらの化合物は、微粒子状で、即ち粉末または水および／またはその他の溶媒中へのコロイド状分散体として、市販されている。これらをさらに上記の有機材料または有機ケイ素化合物中に混合分散して使用する。
【０１２６】
上記より高い屈折率を有する層を形成する材料として、被膜形成性で溶剤に分散し得るか、それ自身が液状である無機系材料（例、各種元素のアルコキシド、有機酸の塩、配位性化合物と結合した配位化合物（例、キレート化合物）、無機ポリマー）を挙げることができる。これらの好適な例としては、チタンテトラエトキシド、チタンテトラ−ｉ−プロポキシド、チタンテトラ−ｎ−プロポキシド、チタンテトラ−ｎ−ブトキシド、チタンテトラ−sec −ブトキシド、チタンテトラ−tert−ブトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリ−ｉ−プロポキシド、アルミニウムトリブトキシド、アンチモントリエトキシド、アンチモントリブトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラ−ｉ−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−sec −ブトキシド及びジルコニウムテトラ−tert−ブトキシドなどの金属アルコレート化合物；ジイソプロポキシチタニウムビス（アセチルアセトネート）、ジブトキシチタニウムビス（アセチルアセトネート）、ジエトキシチタニウムビス（アセチルアセトネート）、ビス（アセチルアセトンジルコニウム）、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムジ−ｎ−ブトキシドモノエチルアセトアセテート、アルミニウムジ−ｉ−プロポキシドモノメチルアセトアセテート及びトリ−ｎ−ブトキシドジルコニウムモノエチルアセトアセテートなどのキレート化合物；さらには炭素ジルコニルアンモニウムあるいはジルコニウムを主成分とする無機ポリマーなどを挙げることができる。上記に述べた他に、屈折率が比較的低いが上記の化合物と併用できるものとしてとくに各種のアルキルシリケート類もしくはその加水分解物、微粒子状シリカとくにコロイド状に分散したシリカゲルも使用することができる。
【０１２７】
高屈折率層の屈折率は、一般に１．７０〜２．２０である。屈折率は、アッベ屈折率計を用いる測定や、層表面からの光の反射率からの見積もりにより求めることができる。高屈折率層の厚さは、５ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１μｍであることがさらに好ましく、３０ｎｍ〜０．５μｍであることが最も好ましい。高屈折率層のヘイズは、５％以下であることが好ましく、３％以下であることがさらに好ましく、１％以下であることが最も好ましい。高屈折率層の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度でＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。
【０１２８】
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、一般に１．５０〜１．７０である。
高屈折率層に無機微粒子とポリマーを用い、中屈折率層は、高屈折率層よりも屈折率を低めに調節して形成することが特に好ましい。中屈折率層のヘイズは、３％以下であることが好ましい。
【０１２９】
[その他の層]
反射防止フィルムには、さらに、ハードコート層、防湿層、帯電防止層、下塗り層や保護層を設けてもよい。ハードコート層は、透明支持体に耐傷性を付与するために設ける。ハードコート層は、透明支持体とその上の層との接着を強化する機能も有する。ハードコート層は、アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコン系ポリマーやシリカ系化合物を用いて形成することができる。顔料をハードコート層に添加してよい。アクリル系ポリマーは、多官能アクリレートモノマー（例、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート）の重合反応により合成することが好ましい。ウレタン系ポリマーの例には、メラミンポリウレタンが含まれる。シリコン系ポリマーとしては、シラン化合物（例、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン）と反応性基（例、エポキシ、メタクリル）を有するシランカップリング剤との共加水分解物が好ましく用いられる。二種類以上のポリマーを組み合わせて用いてもよい。シリカ系化合物としては、コロイダルシリカが好ましく用いられる。ハードコート層の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度で、Ｈ以上である好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。透明支持体の上には、ハードコート層に加えて、接着層、シールド層、滑り層や帯電防止層を設けてもよい。シールド層は、電磁波や赤外線を遮蔽するために設けられる。
【０１３０】
［透明支持体］
反射防止膜をＣＲＴ画像表示面やレンズ表面に直接設ける場合を除き、反射防止膜は透明支持体を有することが好ましい。透明支持体としては、ガラス板よりもプラスチックフイルムの方が好ましい。プラスチックフイルムの材料の例には、セルロースエステル（例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレートおよびポリエーテルケトンが含まれる。トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートが好ましい。透明支持体の光透過率は、８０％以上であることが好ましく、８６％以上であることがさらに好ましい。透明支持体のヘイズは、２．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましい。透明支持体の屈折率は、１．４〜１．７であることが好ましい。透明支持体には、赤外線吸収剤あるいは紫外線吸収剤を添加してもよい。赤外線吸収剤の添加量は、透明支持体の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．０５〜１０質量％であることがさらに好ましい。滑り剤として、不活性無機化合物の粒子を透明支持体に添加してもよい。無機化合物の例には、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＢａＳＯ4、ＣａＣＯ3、タルクおよびカオリンが含まれる。透明支持体に、表面処理を実施してもよい。
表面処理の例には、薬品処理、機械的処理、コロナ放電処理、火焔処理、紫外線照射処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理、混酸処理およびオゾン酸化処理が含まれる。グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理および火焔処理が好ましく、グロー放電処理と紫外線処理がさらに好ましい。
【０１３１】
［反射防止フィルム］
反射防止膜の各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法（米国特許２６８１２９４号明細書記載）により、塗布により形成することができる。二層以上を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許２７６１７９１号、同２９４１８９８号、同３５０８９４７号、同３５２６５２８号の各明細書および原崎勇次著、コーティング工学、２５３頁、朝倉書店(1973)に記載がある。反射防止膜の反射率は低いほど好ましい。具体的には４５０〜６５０ｎｍの波長領域での平均反射率が２％以下であることが好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、０．７％以下であることが最も好ましい。反射防止膜（下記のアンチグレア機能がない場合）のヘイズは、３％以下であることが好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、０．５％以下であることが最も好ましい。反射防止膜の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましい。反射防止膜は、外光を散乱させるアンチグレア機能を有していてもよい。アンチグレア機能は、反射防止膜の表面に凹凸を形成することにより得られる。微粒子を使用した低屈折率層では、微粒子により反射防止膜の表面に凹凸が形成できる。微粒子により得られるアンチグレア機能では不充分な場合は、低屈折率層、高屈折率層、中屈折率層あるいはハードコート層に比較的大きな粒子（粒径：５０ｎｍ〜２μｍ）を少量（０．１〜５０質量％）添加してもよい。反射防止膜がアンチグレア機能を有する場合、反射防止膜のヘイズは、３〜３０％であることが好ましく、５〜２０％であることがさらに好ましく、７〜２０％であることが最も好ましい。反射防止膜は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）や陰極管表示装置（ＣＲＴ）のような画像表示装置に適用する。反射防止膜は、高屈折率層が画像表示装置の画像表示面側になるように配置する。反射防止膜が透明支持体を有する場合は、透明支持体側を画像表示装置の画像表示面に接着する。反射防止膜は、さらに、ケースカバー、光学用レンズ、眼鏡用レンズ、ウインドウシールド、ライトカバーやヘルメットシールドにも利用できる。
【０１３２】
【実施例】
以下に実施例に基づき本発明についてさらに詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１３３】
[合成例]
１）Ｐ1の合成
メチルエチルケトン１００ｍｌ、Ｓ-(1)７０ｇ、M1-(1)２５ｇ、Ｃ-(11)５ｇ、アゾイソブチロニトリル１．３ｇを混合し、系内を脱気し、窒素で置換した。撹拌しつつ７０℃まで昇温し、６時間該温度を保持した後、反応液を大過剰量のイソプロピルアルコールに投入し得られたポリマーを少量のメチルエチルケトンに溶解して２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。該ポリマーを減圧下乾燥させることによりＰ１を得た。得られたポリマーの屈折率は１．４０２であった。また、ポリマー収量は６８．３ｇであった。
本発明に有用な他のポリマーも同様にして合成される。
【０１３４】
２）パーフルオロオレフィン共重合体１（ＰＦ-１）の合成
内容量１００ｍｌのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル４０ｍｌ、ヒドロキシエチルビニルエーテル１４．７ｇおよび過酸化ジラウロイル０．５５ｇを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）２５ｇをオートクレーブ中に導入して６５℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が６５℃に達した時点の圧力は５．４ｋｇ／ｃｍ２であった。該温度を保持し８時間反応を続け、圧力が３．２ｋｇ／ｃｍ２に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。さらにこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー２８ｇを得た。次にこのポリマーの２０ｇをＮ,Ｎ-ジメチルアセトアミド１００ｍｌに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド１１．４ｇを滴下した後、室温で１０時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることによりＰＦ-１を１９ｇ得た。得られたポリマーの屈折率は１．４２１であった。
【０１３５】
３）パーフルオロオレフィン共重合体２（ＰＦ-２）の合成
内容量１００ｍｌのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル３１．０ｇ、およびグリシジルビニルエーテル（ＧＶＥ）１０．０１g、エチルビニルエーテル（ＥＶＥ）１．８０ｇおよび過酸化ジラウロイル０．３９８ｇを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）１８．７８ｇをオートクレーブ中に導入して６５℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が６５℃に達した時点の圧力は５．４ｋｇ／ｃｍ２であった。該温度を保持し８時間反応を続け、圧力が３．２ｋｇ／ｃｍ２に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。反応液を大過剰のｎ−ヘキサンに投入した。得られたポリマーを少量の酢酸エチルに溶解して２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。該ポリマーを減圧下乾燥させることによりＰＦ−２を得た。得られたポリマーの屈折率は１．４０であった。また、ポリマー収量は１７．７ｇであった。
【０１３６】
４）比較化合物１の合成
上記ＰＦ−２合成と同様の条件において、Ｓ−（１）を０．６ｇ加え重合を行なうことにより、シリコンブロック共重合体部位が２質量％導入された比較化合物１を得た。
【０１３７】
（低屈折率層素材塗布液の調製）
下記表２に示す各成分を混合し、メチルイソブチルケトンに溶解した後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液を調製した。なお、滑り成分である含Ｓｉポリマーは固形分に対して２質量％添加した。
また表中、コロイダルシリカは日産化学工業(株)製ＭＥＫ−ＳＴを表わす。
DEX314はナガセ化成工業（株）製エポキシ系硬化剤を表わす。
SH-200 350csは東レダウコーニングシリコーン(株)製のジメチルシロキサンオイルを表す。
Irg907はチバガイギー製光重合開始剤 商品名 イルガキュア907を表し、固形分に対し５質量％添加した。
ＵＶ１は下記光酸発生剤を表わし、固形分に対して２質量％添加した。
【０１３８】
【化２３】
【０１３９】
表２中の（ ）内は各成分の質量部を表わす。
【０１４０】
【表２】
【０１４１】
（第一層（ハードコート層）用塗布液の調製）
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）１２５ｇおよびウレタンアクリレートオリゴマー（ＵＶ−６３００Ｂ、日本合成化学工業（株）製）１２５ｇを、４３９ｇの工業用変性エタノールに溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバ−ガイギー社製）７．５ｇおよび光増感剤（カヤキュア−ＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）５．０ｇを４９ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を加えた。混合物を撹拌した後、１ミクロンメッシュのフィルターでろ過してハードコート層の塗布液を調製した。
【０１４２】
（二酸化チタン分散物の調製）
コア／シェル構造の二酸化チタン微粒子（TTO-55B、シェル材料；アルミナ粒子全体の９質量％ 、石原産業（株）製）３０質量部、市販のアニオン性モノマー（ＰＭ−２１，日本化薬製）４．５質量部、市販のカチオン性モノマー（ＤＭＡＥＡ、（株）興人）０．３質量部およびシクロヘキサノン６５．２質量部を、サンドグラインダーミルにより分散し、質量平均径５３ｎｍの二酸化チタン分散物を調製した。
【０１４３】
（中屈折率層用塗布液の調製）
上記二酸化チタン分散物４９．６０ｇに、ジペンタエリスリトールヘキサアリレート（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）を１８．０８ｇ、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）を０．９２０ｇ、光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）を０．３０７ｇおよびメチルエチルケトンを２３０．０ｇおよびシクロヘキサノンを５００ｇ添加して撹拌した。孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層の塗布液を調製した。
【０１４４】
（高屈折率層用塗布液の調製）
上記二酸化チタン分散物１１０．０ｇに、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）を６．２９ｇ、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）を０．５２０ｇ、光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）を０．１７３ｇおよびメチルエチルケトンを２３０．０ｇおよびシクロヘキサノンを４６０．０ｇ添加して撹拌した。孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層の塗布液を調製した。
【０１４５】
（反射防止フィルムの作製）
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフイルム（ＴＡＣ−ＤＵ、富士写真フィルム（株）製）上に、上記のハードコート層用塗布液をバーコーターを用いて塗布した。９０℃で乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ６μｍのハードコート層を形成した。
ハードコート層の上に、上記中屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布した。６０℃で乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、中屈折率層（屈折率１．７０、膜厚７０ｎｍ、ＴＴＢ−５５Ｂ、２１体積％）を形成した。中屈折率層の上に、上記の高屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布した。６０℃で乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、高屈折率層（屈折率１．９５、膜厚７５ｎｍ、ＴＴＢ−５５Ｂ、５１体積％）を形成した。高屈折率層の上に層の上に、上記表２に示した低屈折率層用塗布液（本発明Ｌｎ１〜４、６〜１３、参考例Ｌｎ５、１４および比較例Ｌｎ１５〜１８）をバーコーターを用いて硬化後の膜厚が８５ｎｍとなるように塗布し、塗布後窒素雰囲気下で紫外線を照射した後、１２０℃で１０分間加熱し、その後室温まで放冷して低屈折率層を形成し、反射防止フィルムを作製した。
【０１４６】
（反射防止フィルムの評価）
こうして得られた第１〜４層を塗設した膜（実施例１〜４及び６〜１３、参考例５及び１４、並びに比較例１〜４ 図１（ｂ）に示す構造のもの）について、下記性能評価を実施した。
【０１４７】
（１）平均反射率
分光光度計（日本分光（株）製）を用いて、３８０〜７８０ｎｍの波長領域において、入射角５°における分光反射率を測定した。結果には４５０〜６５０ｎｍの鏡面平均反射率を用いた。
【０１４８】
（２）鉛筆硬度評価
反射防止フィルムを温度２５℃、湿度６０％ＲＨで２時間調湿した後、ＪＩＳ
Ｋ ５４００に記載の鉛筆硬度評価を行った。
【０１４９】
（３）耐傷性試験
膜表面をスチールウール＃００００を用いて、２００ｇの荷重下で１０回擦った後に、傷のつくレベルを確認した。判定は次の基準に従った。
全くつかない ：○
細かい傷がつく：△
傷が著しい ：×
【０１５０】
（４）密着性評価
碁盤目―セロテープ（登録商標）剥離試験をＪＩＳＫ５４００に準拠して行った。100分割した桝目の内の剥がれずに残った数（ｘ）をｘ／１００の形で表記した。
【０１５１】
（５）動摩擦係数の測定
試料を２５℃、相対湿度６０％の条件で2時間調湿した後、動摩擦測定機（ＨＥＩＤＯＮ−１４）で、直径５mmのステンレス剛球を用い、荷重０．９８Ｎ、速度６０ｃｍ／分で測定した。
【０１５２】
（６）非接触触媒体へのすべり成分の転写性試験
８０μｍのトリアセチルセルロースフイルム（ＴＤ８０ＵＦ、富士写真フィルム（株）製）と上記サンプルを貼り合わせ２ｋｇ／ｍ2の荷重をかけて２５℃で２４時間放置した後、ＴＡＣベース表面に転写したＳｉの量をＥＳＣＡを用いて測定し、Ｓｉ／Ｃの面積比を指標とした。なお転写試験前のベース表面のＳi/Ｃ値は０であった。
得られた結果を表３に示す。
【０１５３】
【表３】
【０１５４】
本実施例から明らかなように、本発明の反射防止膜は広い波長領域で、非常に低い表面反射率、かつ十分に強靱な膜強度を有し、基盤への密着性にも優れていることがわかる。また、比較例２〜４に比べても同等のSi含率で動摩擦係数が低くなり耐傷性に優れる。また皮膜表面のレベリング性に優れるため反射率も低くなる。さらに被接触媒体へのシリコーン成分の転写量も低いことが分る。
【０１５５】
［反射防止フィルムを設置した表示装置の作成］
上記で作成した実施例１〜４及び６〜１３、参考例５及び１４、並びに比較例１〜４の反射防止フィルムを日本電気株式会社より入手したパーソナルコンピューターＰＣ９８２１ＮＳ／３４０Ｗの液晶ディスプレイ表面に貼り付け、表面装置サンプルを作成し、その表面反射による風景映り込み程度を目視にて評価した。本発明の実施例１〜４及び６〜１３の反射防止フィルムを設置した表示装置は周囲の風景映り込みが殆どなく、快適な視認性を示しかつ充分な表面強度を有するものであったのに対し、比較例１〜４の膜を設置した表示装置は周囲の映り込みは低減できるものの表面強度にも劣るものであった。
【０１５６】
【発明の効果】
本発明の反射防止膜は、反射防止性能が高く、耐傷性にも優れ、被接触媒体へシリコーン成分の転写性が低い。この反射防止フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置は、外光の映り込みが十分に防止されているうえ、耐傷性も高いという優れた性質を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射防止膜の様々な層構成を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１ 低屈折率層
２ 高屈折率層
３ ハードコート層
４ 透明支持体
５ 中屈折率層
【発明の属する技術分野】
本発明は、反射防止膜、反射防止フィルムならびにそれを用いた表示装置（特に液晶表示装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
反射防止膜は一般に、陰極管表示装置（ＣＲＴ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）のような画像表示装置において、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するようにディスプレイの最表面に配置される。
【０００３】
このような反射防止膜は、高屈折率層の上に適切な膜厚の低屈折率層を形成することにより作製できる。低屈折率層素材としては反射防止性能の観点からできる限り屈折率の低い素材が望まれ、同時にディスプレイの最表面に用いられるため高い耐擦傷性が要求される。また低い反射率性能を発現するために膜厚の均一性も重要であり、塗布型材料においては、塗布性、レベリング性も重要なファクターになる。
【０００４】
厚さ100nm前後の薄膜において高い耐擦傷性を実現するためには、皮膜自体の強度、および下層への密着性を高めることが重要である。材料の屈折率を下げる手段としては、▲１▼フッ素原子を導入する、ないしは▲２▼密度を下げる（空隙を導入する）という手段があるがいずれも皮膜強度および密着性が損なわれ耐擦傷性が低下するという問題がある。
【０００５】
低屈折率性を保ちながら耐擦傷性を大きく向上させる手段として表面への滑り性付与が有効である。滑り性付与に対してはフッ素の導入、シリコーンの導入等の手法が有効であり、これらの手段は表面張力を下げるために他の目的であるレベリング性付与等にも効果が期待できる。低屈折率層に含フッ素ポリマーを用いる場合にはそれ自体でも滑り性を有しているが、単独では溶解性と滑り性の両立が難しく、シリコーン化合物と組み合わせることが従来より行われてきた。
【０００６】
低屈折率層素材に対して少量のシリコーン化合物を添加することにより、滑り性発現効果および耐擦傷性良効果は顕著に現れる。また、滑り性に加えて撥水性、防汚性等の効果も発現する。しかし一方で、低屈折率層素材との相溶性（皮膜の透明性に関係する。）、経時あるいは高温条件下でのブリードアウト、接触媒体へのシリコーン成分の転写、これらに伴う性能の劣化、製造ラインの汚染等さまざまな問題があった。特に反射防止膜においては、相溶性不足によるヘイズ発生は光学性能を悪化させるため大きな問題である。また塗布後の膜を巻き取った際に、膜の裏面にシリコーンが付着することがその後の加工工程に支障をきたすため大きな問題になっている。すなわち、シリコーン部位のみ効果的に表面に偏在させて、シリコーンに結合した残りの部位は低屈折率層皮膜中に効果的にアンカリングさせる技術が求められている。
【０００７】
この問題に対して特開平１１−１８９６２１号、同１１−２２８６３１号、特開２０００−３１３７０９号公報にはシリコーンマクロアゾ開始剤を用いてポリシロキサンブロック共重合成分を導入した含フッ素オレフィン共重合体およびその反射防止膜用途への適用が記載されている。該手法により皮膜の均一性、耐久性は大幅に向上するが、素材の滑り性を任意に制御しようとする際に、シリコーンマクロアゾ開始剤の量を増やす等、含フッ素オレフィン共重合体の製造の段階において対処することが必要であり、煩雑であった。そのため、既存の含フッ素オレフィン共重合体に対し、滑り性を適宜に制御しうる技術の開発が求められていた。
【０００８】
以上のような背景から、低屈折率層皮膜の均一性を損なうことなく、シリコーン成分の導入量を意のままに、且つ容易に制御する技術が求められていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、第１に大量生産に適した塗布型の反射防止膜を提供することであり、第２に反射率が低く、耐擦傷性を任意に付与し得る反射防止膜を提供することであり、第３に耐久性、耐侯性に優れた反射防止膜を提供することであり、第４に被接触媒体に対するシリコーン成分の転写が起こらない反射防止膜を提供することにあり、第５にその反射防止膜を透明支持体上に配置した反射防止フィルムを提供することにあり、第６にその反射防止フィルムを配置した画像表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は以下に示す１）〜９）によって達成された。
１）主鎖に下記一般式１で表わされるポリシロキサン構造（以下構成成分（Ａ）と呼ぶ）と、
下記一般式２で表される構成成分（構成成分（Ｂ）と呼ぶ）と、
架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分（構成成分（Ｃ）と呼ぶ）と
を含み、かつ、直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないポリシロキサン含有共重合体と、
側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体と
を含有する塗布液組成物を硬化反応させることによって形成された低屈折率層を有することを特徴とする反射防止膜。
【００１１】
【化２】
（一般式１中、R1、R2は、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。pは１０〜５００の整数を表す。）
【００１３】
【化３】
（一般式２中、Rfは炭素数１〜３０の直鎖、分岐または脂環構造を有する含フッ素アルキル基を表し、R3は水素原子またはメチル基を表す。Lは連結基を表し、nは０または１を表す。）
（ただし、前記のポリシロキサン含有共重合体における構成成分（Ａ）〜（Ｃ）の質量分率（質量％）ａ〜ｃは、それぞれ（Ａ）２０≦ａ≦９０、（Ｂ）５≦ｂ≦８０、（Ｃ）５≦ｃ≦５０である。）
２）前記の構成成分（Ｃ）における架橋反応に関与し得る反応性基が、活性水素原子を有する基、カチオン重合可能な基、ラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基、加水分解性シリル基、および求核剤によって置換され得る基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記１）項に記載の反射防止膜。
３）前記カチオン重合可能な基が、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、およびビニルオキシ基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記２）項に記載の反射防止膜。
４）前記のラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基が、アクリロイル基、メタクリロイル基、およびアリル基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記２）項に記載の反射防止膜。
５）前記の求核剤によって置換され得る基が、活性ハロゲン原子およびスルホン酸エステルからなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記２）項に記載の反射防止膜。
６）前記の含フッ素オレフィン共重合体におけるラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基が、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、およびオキセタニル基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする上記１）〜５）のいずれか１項に記載の反射防止膜。
７）前記の含フッ素オレフィン共重合体におけるラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位が、前記含フッ素オレフィン共重合体の全重合単位の５〜７０ｍｏｌ％を占めることを特徴とする上記１）〜６）のいずれか１項に記載の反射防止膜。
８）上記１）〜７）のいずれか１項に記載の反射防止膜を透明支持体上に配置したことを特徴とする反射防止フィルム。
９）上記１）〜８）のいずれか１項に記載の反射防止膜又は反射防止フィルムを配置したことを特徴とする画像形成装置。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の反射防止膜は、前記の、少なくとも主鎖中に一般式１で表されるポリシロキサン構造と、一般式２で表される構成成分と、架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分とを有し、直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）と、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体とを含有する組成物を硬化反応させることによって形成された屈折率１．２０〜１．４９の低屈折率層を有している。
該反射防止膜は低屈折率層からなる単層構成でもよく、また、中・高屈折率層、ハードコート層などと積層した多層構成であってもよい。好ましくは多層構成の形態であり、特に好ましくは中・高・低屈折率層の３層以上の層を積層してなる形態である。この反射防止膜は、画像表示装置などに直接（その場で）形成してもよいが、前もって反射防止フィルムを形成してから画像表示装置に配置することが好ましい。
【００１６】
[反射防止膜の層構成]
本発明の反射防止膜の代表的な層構成を図１に引用しながら説明する。
図１は、反射防止膜の様々な層構成を示す断面模式図である。図１の（ａ）に示す態様は、透明支持体４、ハードコート層３、高屈折率層２、そして低屈折率層１の順序の層構成を有する。（ａ）のように、高屈折率層２と低屈折率層１とを有する反射防止膜では、特開昭５９−５０４０１号公報に記載されているように、高屈折率層が下記式（Ｉ）、低屈折率層が下記式（II）をそれぞれ満足することが好ましい。
【００１７】
【数１】
式中、ｍは正の整数（一般に１、２または３）であり、ｎ1は高屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ1は高屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００１９】
【数２】
式中、ｎは正の奇数（一般に１）であり、ｎ2は低屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ2は低屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
高屈折率層の屈折率ｎ1は、一般に透明フィルムより少なくとも０．０５高く、そして、低屈折率層の屈折率ｎ2は、一般に高屈折率層の屈折率より少なくとも０．１低くかつ透明フィルムより少なくとも０．０５低い。更に、高屈折率層の屈折率ｎ1は、一般に１．５７〜２．４０の範囲にある。
【００２１】
図１の（ｂ）に示す態様は、透明支持体４、ハードコート層３、中屈折率層５、高屈折率層２、そして低屈折率層１の順序の層構成を有する。（ｂ）のように、中屈折率層５、高屈折率層２と低屈折率層１とを有する反射防止膜では、特開昭５９−５０４０１号公報に記載されているように、中屈折率層が下記式（III)、高屈折率層が下記式（IV）、低屈折率層が下記式（Ｖ）をそれぞれ満足することが好ましい。
【００２２】
【数３】
式中、ｈは正の整数（一般に１、２または３）であり、ｎ3は中屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ3は中屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００２４】
【数４】
式中、ｊは正の整数（一般に１、２または３）であり、ｎ4は高屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ4は高屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００２６】
【数５】
式中、ｋは正の奇数（一般に１）であり、ｎ5は低屈折率層の屈折率であり、そして、ｄ5は低屈折率層の層厚（ｎｍ）である。
【００２８】
中屈折率層の屈折率ｎ3は、一般に１．５〜１．７の範囲にあり、高屈折率層の屈折率ｎ4は、一般に１．７〜２．２の範囲にある。
【００２９】
また、式（Ｉ）〜（Ｖ）中のλは可視光線の波長であり、３８０〜６８０ｎｍの範囲の値である。ここで記載した高屈折率、中屈折率、低屈折率とは層相互の相対的な屈折率の高低をいう。例えば中屈折率層は高屈折率層に添加する高屈折率無機微粒子の含率を変更するなどの方法で作製される。
以上の層構成を有する反射防止膜に、本発明に従い改良された低屈折率層を用いる。
【００３０】
［低屈折率層］
低屈折率層は図１の(a)（ｂ）に示すごとく高屈折率層の上層に配置される。低屈折率層の上側が反射防止膜の表面である。
低屈折率層の屈折率は、１．２０〜１．４９であり、１．２０〜１．４５であることがより好ましく、１．２０〜１．４３であることが特に好ましい。
低屈折率層の厚さは、５０〜４００ｎｍであることが好ましく、５０〜２００ｎｍであることがさらに好ましい。低屈折率層のヘイズは、３％以下であることが好ましく、２％以下であることがさらに好ましく、１％以下であることが最も好ましい。具体的な低屈折率層の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度試験でＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。
【００３１】
本発明の反射防止膜における低屈性率層は、主鎖に一般式１で表わされるポリシロキサン部位と、一般式２で表される構成成分と、架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分とを含み、かつ、主鎖に直接結合するフッ素原子をもたないポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）と、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体とを含有する組成物を、高屈折率層上に塗設、硬化させることによって形成される。
【００３２】
本発明で用いられる一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）について説明する。
一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）は、主鎖中にポリシロキサン部位と、一般式２で表される構成成分と、架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分とを含み、かつ直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないこと以外は特にその主鎖構造に制限はないが、好ましくはエチレン性不飽和基を重合せしめて得られる構造を、ポリシロキサン成分以外の成分として含むものである。
【００３３】
一般式１中、Ｒ1,Ｒ2はアルキル基、アリール基または水素原子を表わす。アルキル基としては炭素数1〜４が好ましく、例としてメチル基、トリフルオロメチル基、エチル基等が挙げられる。アリール基としては炭素数６〜２０が好ましく、例としてフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これらの中でもメチル基およびフェニル基が好ましく、特に好ましくはメチル基である。
ｐは１０〜５００の整数を表わし、好ましくは５０〜３００であり、特に好ましくは１００〜２５０の場合である。
【００３４】
一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）の合成法としては、従来よりいくつかの方法が提案されている。
【００３５】
例えば、Ｊ．Ｃ．ＳａａｍらはＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，３巻１頁（１９７０年）において、アニオン重合法によりスチレン-ジメチルシロキサンブロック共重合体を得たことを報告している（以下この方法をアニオン重合法と呼ぶ）。
【００３６】
また、手塚育志らはＭａｋｒｏｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．，Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．５巻、５５９頁（１９８４年）において、官能基を有するプレポリマー同士のカップリング反応により酢酸ビニル-ジメチルシロキサンブロック共重合体を得たことを報告している（以下この方法をプレポリマー法と呼ぶ）。
【００３７】
さらに、井上弘らは高分子学会予稿集、３４巻２９３頁（１９８４年）においてラジカル重合開始能を有するアゾ基含有ポリシロキサンアミドによるラジカル重合によりメチルメタクリレート−ジメチルシロキサンブロック共重合体を得たことを報告している（以下この方法を高分子開始剤法と呼ぶ）。
【００３８】
しかし、前記アニオン重合法やプレポリマー法では、反応に適応できるビニル基単量体が限られており、反応工程が多段階になったり、反応条件が工業的に利用するには困難であったりする。工業的にブロック共重合体を製造するためには、ラジカル重合を用いて合成することが可能で、多くのビニル型単量体に適用でき、反応工程が少ないことが好ましい。
【００３９】
以上のような観点から、本発明で用いられるポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）は高分子開始剤法で製造されることが好ましい。こうした高分子開始剤は例えばアゾ基、パーオキシ基等のラジカル発生可能な基を有するポリシロキサン化合物である。なお、こうした開始剤は例えば特公平６−１０４７１１号公報、特開平６−９３１００号公報等に記載のごとくに合成できる。
【００４０】
こうした高分子開始剤のうち好ましいものの例を以下に示すが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００４１】
【化４】
【化５】
【化６】
【化７】
【化８】
【化９】
【化１０】
低屈折率層に任意の量を添加しうるという点から、本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）はある程度の低屈折率性を有することが好ましい。ポリマーの屈折率を下げる手法としてはフッ素を導入することが好ましい。
本発明の好ましい実施態様はポリシロキサン含有共重合体が含フッ素共重合体と併用される態様である。この場合、本発明のポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）に低屈折率性を付与する目的で導入する構成成分を与えるモノマーとしては一般式３で表される構造を有する。
【００４９】
【化１１】
一般式３中Ｒ3は水素原子またはメチル基を表し、Ｒｆは炭素数１〜３０の含フッ素アルキル基を表わす。また、置換可能な基（例えばアルコキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子等）で置換されていても良い。好ましくは炭素数１〜２０、特に好ましくは炭素数１〜１５の含フッ素アルキル基であり、直鎖（例えば-CF2CF3,-CH2(CF2)4H,-CH2(CF2)8CF3,-CH2CH2(CF2)4H等）であっても、分岐構造（例えばCH(CF3)2,CH2CF(CF3)2,CH(CH3)CF2CF3,CH(CH3)(CF2)5CF2H等）を有していても良く、また脂環式構造（好ましくは５員環または６員環、例えばパーフルオロシクロへキシル基、パーフルオロシクロペンチル基等）を有していても良い。ｎは０または1を表す。Ｌは連結基を表し、好ましくは炭素数１〜２５から成るものであり、一般式３で表わされるような重合可能なビニル基に連結し得るものであれば特に制限はないが、より好ましくは下記一般式４で表されるような構造を有する。
【００５１】
【化１２】
上記一般式４においてL’は置換または直鎖、分岐または脂環式のアルキレン基、またはアリーレン基を表し、これらは置換されていても良い。好ましくは、炭素数１〜２５の置換、または無置換の直鎖、または分岐アルキレン基であり、特に好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基である。
【００５３】
以下に一般式３で表される単量体（M1）の例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５４】
【化１３】
【化１４】
【化１５】
【化１６】
【化１７】
【化１８】
本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）はさらに架橋反応に関与し得る反応性基を含有する構成成分（構成成分（Ｃ））を有する。架橋反応に関与し得る反応性基としては例えば、活性水素原子を有する基（たとえば水酸基、アミノ基、カルバモイル基、メルカプト基、β−ケトエステル基、ヒドロシリル基、シラノール基等）、カチオン重合可能な基（エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等）、酸無水物、ラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基（アクリロイル基、メタクリロイル基、アリル基等）、加水分解性シリル基（例えばアルコキシシリル基、アシルオキシシリル基等）、求核剤によって置換され得る基（活性ハロゲン原子、スルホン酸エステル等）等が挙げられる。
【００６１】
これらのうちで不飽和２重結合を有する基は水酸基を有するポリマーを合成した後、（メタ）アクリル酸クロライド等の酸ハライド、（メタ）アクリル酸無水物等の酸無水物を作用させる等の方法で導入しても良く、３―クロロプロピオン酸エステル部位を有するビニルモノマーを重合させた後で脱塩化水素を行う等の定法によって形成しても良い。
また同様に他の官能基もモノマー段階から導入されていても良いし、水酸基等の反応性基を有するポリマーを合成後に導入しても良い。
【００６２】
上記の架橋反応性基の中で、好ましくは水酸基、カチオン重合性基、ラジカル重合性基または加水分解性シリル基であるが、より好ましくはカチオン重合性基またはラジカル重合性基であり、特に好ましくはエポキシ基または(メタ)アクリロイル基である。
【００６３】
以下このような架橋反応性基を有する構成成分（Ｃ）の好ましい例を示すが本発明はこれらに限定されるものではない。
【００６４】
【化１９】
【化２０】
【化２１】
【化２２】
本発明のポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）は、基材への密着性、溶剤への溶解性、他の塗布液組成物との相溶性、透明性等種々の観点から上述した以外にも、他の構成成分（Ｄ）を有してもよく、こうした重合単位の例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を挙げることが出来る。
【００６９】
以上のような観点から本発明のポリシロキサン含有共重合体（Ｓ）は、ポリシロキサン構造を有する構成成分（Ａ）に加え、フッ素を含む構成成分（Ｂ）、架橋性官能基を含む構成成分（Ｃ）、及び任意の構成成分（Ｄ）をから成る形態が好ましい。
【００７０】
ここで、構成成分（Ａ）〜（Ｄ）の各成分の質量分率（質量％）をそれぞれa〜ｄとすると、これらはそれぞれ２０≦ａ≦９０、５≦ｂ≦８０、５≦ｃ≦５０、０≦ｄ≦９０関係を満たすように選択される。
【００７４】
一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）は、他の低屈折率用素材に対し滑り性を付与する目的で添加する形態が好ましい。本発明では、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体が用いられる。
【００７５】
低屈折率層用素材としてはパーフルオロアルキル基含有シラン化合物（例えば（ヘプタデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロデシル）トリエトキシシラン）の加水分解、脱水縮合物の他、含フッ素モノマー単位と架橋反応性付与のための構成単位を構成成分とする含フッ素共重合体が挙げられる。
【００７６】
上記含フッ素モノマー単位の具体例としては、例えばフルオロオレフィン類（例えばフルオロエチレン、ビニリデンフルオライド、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロ−２，２−ジメチル−１，３−ジオキソール等）、（メタ）アクリル酸の部分または完全フッ素化アルキルエステル誘導体類（例えばビスコート６ＦＭ（大阪有機化学製）やＭ−２０２０（ダイキン製）等）、完全または部分フッ素化ビニルエーテル類等が挙げられるが、好ましくはパーフルオロオレフィン類であり、屈折率、溶解性、透明性、入手性等の観点から特に好ましくはヘキサフルオロプロピレンである。
【００７７】
架橋反応性付与のための構成単位としてはグリシジル（メタ）アクリレート、グリシジルビニルエーテルのように分子内にあらかじめ自己架橋性官能基を有するモノマーの重合によって得られる構成単位、カルボキシル基やヒドロキシ基、アミノ基、スルホ基等を有するモノマー（例えば（メタ）アクリル酸、メチロール（メタ）アクリレート、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、アリルアクリレート、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、マレイン酸、クロトン酸等）の重合によって得られる構成単位、これらの構成単位に高分子反応によって（メタ）アクリルロイル基等の架橋反応性基を導入した構成単位（例えばヒドロキシ基に対してアクリル酸クロリドを作用させる等の手法で導入できる）が挙げられる。
【００７８】
また上記含フッ素モノマー単位、架橋反応性付与のための構成単位以外に溶剤への溶解性、皮膜の透明性等の観点から適宜フッ素原子を含有しないモノマーを共重合することもできる。併用可能なモノマー単位には特に限定はなく、例えばオレフィン類（エチレン、プロピレン、イソプレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン等）、アクリル酸エステル類（アクリル酸メチル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル）、メタクリル酸エステル類（メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、エチレングリコールジメタクリレート等）、スチレン誘導体（スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等）、ビニルエーテル類（メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル等）、ビニルエステル類（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニル等）、アクリルアミド類（Ｎ−ｔｅｒｔブチルアクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシルアクリルアミド等）、メタクリルアミド類、アクリロニトリル誘導体等を挙げることができる。
【００７９】
上記のポリマーに対しては特開平１０−２５３８８号および特開平１０−１４７７３９号に記載のごとく適宜硬化剤を併用しても良い。
【００８０】
本発明の反射防止膜低屈折率層に、別途添加して用いる含フッ素ポリマーとして好ましいのは、パーフルオロオレフィンとビニルエーテル類またはビニルエステル類のランダム共重合体である。特に単独で架橋反応可能な基（（メタ）アクリロイル基等のラジカル反応性基、エポキシ基、オキセタニル基等の開環重合性基等）を有していることが好ましい。これらの架橋反応性基含有重合単位はポリマーの全重合単位の５〜７０mol%を占めていることが好ましく、特に好ましくは３０〜６０mol%の場合である。
【００８１】
すなわち上記のような架橋性反応部位を併せ持つ含フッ素オレフィン共重合体を別途合成し、この共重合体を組成分として含む塗布液に一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）を必要量添加して塗設する形態が特に好ましいといえる。
【００８２】
構成成分（Ａ）の質量分率であるａは２０≦ａ≦９０であり、５０≦ａ≦８０であることが好ましい。
【００８３】
構成成分（Ｂ）は屈折率を下げ、かつ併用する含フッ素オレフィン共重合体との相溶性を高める目的で導入され、構成成分（Ｂ）の質量分率であるｂは、５≦ｂ≦８０であり、１０≦ｂ≦５０であることが好ましい。
【００８４】
構成成分（Ｃ）で表される成分は併用する含フッ素オレフィンの架橋性反応部位と反応性を示すように選択されることが好ましく、構成成分（Ｃ）の質量分率を表すｃは、５≦ｃ≦５０であり、１０≦ｃ≦３０であることが好ましい。
【００８５】
本発明に用いられる低屈折率層塗布液組成物は、一般式１表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）を、側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体と組み合わせたうえで、適当な溶剤に溶解して作製される。この際ポリマーの総濃度は、用途に応じて適宜選択されるが一般的には０．０１〜６０質量％程度であり、好ましくは０．５〜５０質量％、特に好ましくは１〜２０質量％程度である。
【００８６】
上記溶剤としては、一般式１で表されるポリシロキサン構造を含有する共重合体を含む組成物が沈殿を生じることなく、均一に溶解または分散されるものであれば特に制限はなく２種類以上の溶剤を併用することもできる。好ましい例としては、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等）、アルコール類（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール、等）、芳香族炭化水素類（トルエン、キシレン等）、水などを挙げることができる。
【００８７】
素材に十分な耐傷性を付与するためには、一般式１で表わされるポリシロキサン部位が低屈折率層塗膜硬化後の全固形分に対し、０．０１〜２０質量％程度（好ましくは０．５〜１５質量％程度、特に好ましくは１〜１０質量％程度）となるように塗布液を調製する必要がある。
【００８８】
表１に本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体の具体例を示すが本発明はこれらに限定されるものではない（ただし、Ｐ１２及びＰ２０は参考例である。）。
なお、表中の数値は、それぞれの重合単位の質量分率を示す。
また、表中の略号は以下を表す。
ｎ−ＢｕＭＡ：ｎ−ブチルメタクリレート
ｔ−ＢｕＭＡ：ｔ−ブチルメタクリレート
ＣＨＭＡ：シクロへキシルメタクリレート
【００８９】
【表１】
本発明に用いられるポリシロキサン含有共重合体の合成は種々の重合方法、例えば溶液重合、沈澱重合、懸濁重合、沈殿重合、塊状重合、乳化重合によって行なうことができる。またこの際、回分式、半連続式、連続式等の公知の操作で合成することができる。
【００９１】
重合の開始方法はラジカル開始剤を用いる方法、光または放射線を照射する方法等がある。これらの重合方法、重合の開始方法は、例えば鶴田禎二「高分子合成方法」改定版（日刊工業新聞社刊、１９７１）や大津隆行、木下雅悦共著「高分子合成の実験法」化学同人、昭和４７年刊、１２４〜１５４頁に記載されている。
【００９２】
上記重合方法のうち、特にラジカル開始剤を用いた溶液重合法が好ましい。溶液重合法で用いられる溶剤は、例えば酢酸エチル、酢酸ブチル、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、テトラヒドロフラン、ジオキサン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ベンゼン、トルエン、アセトニトリル、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノールのような種々の有機溶剤の単独あるいは２種以上の混合物でも良いし、水との混合溶媒としても良い。
【００９３】
重合温度は生成するポリマーの分子量、開始剤の種類などと関連して設定する必要があり０℃以下から１００℃以上まで可能であるが、５０〜１００℃の範囲で重合を行なうことが好ましい。
【００９４】
高分子開始剤を用いてポリシロキサン部位を導入する場合、必要に応じて他のラジカル開始剤を併せて使用することも出来る。併用できるラジカル開始剤としては、例えばアセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類；メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類、過酸化水素、ｔｅｒｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等のハイドロパーオキサイド類；ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等のジアルキルパーオキサイド類；ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシピバレート等のパーオキシエステル類；アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソバレロニトリル等のアゾ系化合物；過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム等の過硫酸塩；パーフロロエチルアイオダイド、パーフロロプロピルアイオダイド、パーフロロブチルアイオダイド、（パーフロロブチル）エチルアイオダイド、パーフロロヘキシルアイオダイド、２−（パーフロロヘキシル）エチルアイオダイド、パーフロロヘプチルアイオダイド、パーフロロオクチルアイオダイド、２−（パーフロロオクチル）エチルアイオダイド、パーフロロデシルアイオダイド、２−（パーフロロデシル）エチルアイオダイド、ヘプタフロロ−２−ヨードプロパン、パーフロロ−３−メチルブチルアイオダイド、パーフロロ−５−メチルヘキシルアイオダイド、２−（パーフロロ−５−メチルヘキシル）エチルアイオダイド、パーフロロ−７−メチルオクチルアイオダイド、２−（パーフロロ−７−メチルオクチル）エチルアイオダイド、パーフロロ−９−メチルデシルアイオダイド、２−（パーフロロ−９−メチルデシル）エチルアイオダイド、２，２，３，３−テトラフロロプロピルアイオダイド、１Ｈ，１Ｈ，５Ｈ−オクタフロロペンチルアイオダイド、１Ｈ，１Ｈ，７Ｈ−ドデカフロロヘプチルアイオダイド、テトラフロロ−１，２−ジヨードエタン、オクタフロロ−１，４−ジヨードブタン、ドデカフロロ−１，６−ジヨードヘキサン等のヨウ素含有フッ素化合物を挙げることができる。
【００９５】
前記ヨウ素含有フッ素化合物は単独、もしくは前記有機過酸化物、アゾ系化合物あるいは過硫酸塩と併用して用いることができる。また前記ラジカル重合開始剤には、必要に応じて亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム等の無機還元剤、ナフテン酸コバルト、ジメチルアニリン等の有機還元剤を併用することができる。
【００９６】
得られたポリマーの再沈殿溶媒としては、イソプロパノール、ヘキサン、メタノール等が好ましい。
【００９７】
本発明の低屈折率層塗布液組成物の硬化のために適宜硬化触媒、あるいは硬化剤等が配合されても良く公知のものを使用することができる。これらは、一般式１で表わされるポリシロキサン含有共重合体中の架橋反応性部位の硬化反応性、あるいは低屈折率層を形成する含フッ素共重合体中の架橋反応性部位の硬化反応性に応じて選択される。
【００９８】
例えば一般式１のポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）が加水分解性シリル基を硬化反応性部位として含有する場合には、ゾルゲル反応の触媒として公知の酸あるいは塩基触媒を配合することができ、例えば塩酸、硫酸、硝酸などの無機ブレンステッド酸類、シュウ酸、酢酸、ギ酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸などの有機ブレンステッド酸類、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジオクテート、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ルイス酸類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどの無機塩基類、トリエチルアミン、ピリジン、テトラメチルエチレンジアミンなどの有機塩基類などを挙げることができるが、特に酸触媒が好ましく、中でもパラトルエンスルホン酸等の有機ブレンステッド酸類またはジブチル錫ジラウレート等のルイス酸類が好ましい。
【００９９】
これらの硬化触媒の添加量は触媒の種類、硬化反応性部位の違いによってまちまちであるが、一般的には低屈折率層塗布液組成物全固形分に対して０．１〜１５質量％程度が好ましく、より好ましくは０．５〜５質量％程度である。
【０１００】
また、低屈折率層塗布液組成物の保存安定性の観点から光の作用によって酸あるいは塩基等の硬化促進剤発生する化合物を使用しても良い。これらの化合物を使用する場合には、活性エネルギー線の照射によって皮膜の硬化が可能になる。
【０１０１】
光の作用により酸を発生する化合物としては、例えば有機エレクトロニクス材料研究会（ぶんしん出版）編「イメージング用有機材料」ｐ１８７〜１９８、特開平１０−２８２６４４号等に種々の例が記載されておりこれら公知の化合物を使用することができる。具体的には、ＲSO3 -（Ｒはアルキル基、アリール基を表す）、AsF6 -、SbF6 -、PF6 -、BF4 -等をカウンターイオンとするジアゾニウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ヨードニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、アルソニウム塩等の各種オニウム塩、トリハロメチル基が置換したオキサジアゾール誘導体やS−トリアジン誘導体等の有機ハロゲン化物、有機酸のｏ−ニトロベンジルエステル、ベンゾインエステル、イミノエステル、ジスルホン化合物等が挙げられ、好ましくは、オニウム塩類、特に好ましくはスルホニウム塩、ヨードニウム塩類である。光の作用で塩基を発生する化合物も公知のものを使用することができ、具体的にはニトロベンジルカルバメート類、ジニトロベンジルカルバメート類等を挙げることができる。
【０１０２】
本発明では特に光の作用により酸を発生する化合物を用いることが好ましい。このような化合物としてはスルホン酸ベンゾインエステル等を挙げることができる。これらの光の作用により、酸あるいは塩基を発生する化合物と併用して増感色素も好ましく用いることができる。本発明の光の作用によって硬化反応を促進する化合物の添加量としては、低屈折率層塗布液組成物中の全固形分に対して０．１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜５質量％である。
【０１０３】
また、この際特開昭６１−２５８８５２号等に記載のごとく有機シリケート（各種アルコキシシラン加水分解部分縮合物）等を硬化剤として併用しても良い。
これらの硬化剤を使用する場合には、上記含フッ素共重合体１００部当り、０．５〜３００質量部程度の添加量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００部当り、５．０〜１００質量部程度の添加量とすることが好ましい。
【０１０４】
一方硬化反応性部位が水酸基等の活性水素を有する基である場合には硬化剤を配合することが好ましく、かかる硬化剤としては、例えばポリイソシアネート系、アミノプラスト、多塩基酸またはその無水物などを挙げることができる。
【０１０５】
ポリイソシアネート系としては、ｍ−キシリレンジイソシアネート、トルエンー２，４−ジイソシアネート、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などのポリイソシアネート化合物、メチルシリルトリイソシアネートなどのシリルイソシアネート化合物、およびこれらイソシアネート化合物の部分縮合物、多量体や、多価アルコール、低分子量ポリエステル皮膜などとの付加物、イソシアネート基をフェノールなどのブロック化剤でブロックしたブロックポリイソシアネート化合物などが挙げられる。
【０１０６】
アミノプラストとしては、メラミン皮膜、グアナミン皮膜、尿素皮膜などが採用される。中でもメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの低級アルコールの１種または２種以上により少なくとも部分的にエーテル化されたメチロールメラミン（例えばヘキサメチルエーテル化メチロールメラミン、ヘキサブチルエーテル化メチロールメラミン、メチルブチル混合エーテル化メチロールメラミン、メチルエーテル化メチロールメラミン、ブチルエーテル化メチロールメラミン等）、あるいはこれらの縮合物などが挙げられる。
【０１０７】
多塩基酸またはその無水物としては、ピロメリット酸、無水ピロメリット酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、フタル酸、無水フタル酸などの芳香族多価カルボン酸またはその無水物やマレイン酸、無水マレイン酸、コハク酸、無水コハク酸などの脂肪族多価カルボン酸またはその無水物などが例示される。
【０１０８】
本発明において、各成分の配合量は適宜選定することが可能であるが、上記含フッ素共重合体１００質量部当り、硬化剤が０．５〜３００質量部程度の量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００質量部当り、硬化剤を５．０〜１００質量部程度とすることが好ましい。
また含フッ素ポリマーとこれらの硬化剤をあらかじめ部分的に縮合させても良い。
【０１０９】
上記の硬化剤とともに硬化反応を促進させるため、必要に応じて適宜硬化促進触媒を用いることができる。これらの例としては、加水分解性シリル基の硬化触媒として前記した塩基または酸触媒を挙げることができ、また前記したとおり光の作用によってこれらの触媒を生成する化合物も好ましく使用することができる。これらの添加量の好ましい範囲も加水分解性シリル基の硬化触媒として前記した範囲と同様である。
【０１１０】
ポリマーの架橋反応性部位がカチオン重合可能な基（エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、ビニルオキシ基等）を有する場合にも硬化触媒として上記同様の酸触媒を添加することができる。
【０１１１】
この際特に他の硬化剤を併用しなくても良いが、これらのカチオン重合性基と反応可能な多官能化合物（例えば、ピロメリット酸、トリメリット酸、フタル酸、マレイン酸、コハク酸等の多塩基、上記カチオン重合性基を一分子中に複数有する化合物）を硬化剤として併用することもできる。
【０１１２】
これらの硬化剤を添加する場合、上記含フッ素共重合体１００質量部当り、０．５〜３００質量部程度の添加量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００質量部当り、５．０〜１００質量部程度の添加量が好ましい。
【０１１３】
一方、ポリマーの架橋反応性部位がラジカル重合可能な不飽和２重結合（アクリロイル基、メタクリロイル基等）を有する場合にはラジカル重合開始剤を添加することが好ましい。ラジカル重合開始剤としては熱の作用によりラジカルを発生するもの、あるいは光の作用によりラジカルを発生するもののいずれの形態も可能である。
【０１１４】
熱の作用によりラジカル重合を開始する化合物としては、有機あるいは無機過酸化物、有機アゾ及びジアゾ化合物等を用いることができる。
具体的には、有機過酸化物として過酸化ベンゾイル、過酸化ハロゲンベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化アセチル、過酸化ジブチル、クメンヒドロぺルオキシド、ブチルヒドロぺルオキシド、無機過酸化物として、過酸化水素、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム等、アゾ化合物として２−アゾービスーイソブチロニトリル、２−アゾービスープロピオニトリル、２−アゾ−ビスーシクロヘキサンジニトリル等、ジアゾ化合物としてジアゾアミノベンゼン、ｐ−ニトロベンゼンジアゾニウム等を挙げることができる。
【０１１５】
光の作用によりラジカル重合を開始する化合物を使用する場合は、活性エネルギー線の照射によって皮膜の硬化が行われる。
このような光ラジカル重合開始剤の例としては、アセトフェノン類、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ホスフィンオキシド類、ケタール類、アントラキノン類、チオキサントン類、アゾ化合物、過酸化物類、２，３−ジアルキルジオン化合物類、ジスルフィド化合物類、フルオロアミン化合物類や芳香族スルホニウム類がある。アセトフェノン類の例には、２，２−ジエトキシアセトフェノン、ｐ−ジメチルアセトフェノン、１−ヒドロキシジメチルフェニルケトン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−メチル−４−メチルチオ−２−モルフォリノプロピオフェノンおよび２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノンが含まれる。ベンゾイン類の例には、ベンゾインベンゼンスルホン酸エステル、ベンゾイントルエンスルホン酸エステル、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテルおよびベンゾインイソプロピルエーテルが含まれる。ベンゾフェノン類の例には、ベンゾフェノン、２，４−ジクロロベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノンおよびｐ−クロロベンゾフェノンが含まれる。ホスフィンオキシド類の例には、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキシドが含まれる。これらの光ラジカル重合開始剤と併用して増感色素も好ましく用いることができる。
【０１１６】
熱または光の作用によってラジカル重合を開始する化合物の添加量としては、炭素―炭素二重結合の重合が開始する量であれば良いが、一般的には低屈折率層塗布液組成物中の全固形分に対して０．１〜１５質量％が好ましく、より好ましくは０．５〜５質量％である。
【０１１７】
上記したように、上記一般式１で表わされるポリシロキサン構造を含有する共重合体（Ｓ）がラジカル重合可能な不飽和２重結合を有する場合には、他の硬化剤を併用しなくても良いが、硬化剤としてこれらの不飽和結合と反応し得る多官能の不飽和モノマー（例えば、ジペンタエリスロトールヘキサ（メタ）アクリレート等、多価のアルコールから誘導される（メタ）アクリレートモノマー）を添加しても良い。
【０１１８】
これらの硬化剤を添加する場合も他の硬化剤と同様に、上記含フッ素共重合体１００質量部当り、０．５〜３００質量部程度の添加量が好ましく、特に、含フッ素共重合体１００質量部当り、５．０〜１００質量部程度の添加量が好ましい。
【０１１９】
本発明の低屈折率層塗布液組成物にはさらに膜強度あるいは塗布性の改良のためにコロイダルシリカを添加しても良い。このようなコロイダルシリカとしては、粒子径は５〜５０ｎｍのものが用いられるが、好ましくは、５〜３０ｎｍのものであり、特に好ましくは、粒子径８〜２０ｎｍのものである。このようなコロイダルシリカは、例えばI.M.Thomas著,Appl.Opt.25,1481(1986)等に記載の手法に順じて、テトラアルコキシシランを原料としてアンモニア水等の触媒を用いて加水分解・重縮合することにより調整することができる。また市販のものでは、日産化学工業(株)製スノーテックスＩＰＡ−ＳＴ、同ＭＥＫ−ＳＴ、日本エアロジル（株）製ＡＥＲＯＳＩＬ３００、同ＡＥＲＯＳＩＬ１３０、 同ＡＥＲＯＳＩＬ５０（いずれも商品名）等を利用することもできる。
【０１２０】
コロイダルシリカの添加量は、低屈折率層塗膜硬化後の全固形分の５〜９５質量％の範囲であり、好ましくは１０〜７０質量％、特に好ましくは、２０〜６０質量％の場合である。
【０１２１】
その他低屈折率層、低屈折率層塗布液組成物には各種シランカップリング剤、界面活性剤、増粘剤、レベリング剤などの添加剤を必要に応じて適宜添加しても良い。
【０１２２】
［高・中屈折率層］
本発明の反射防止膜が、多層膜である場合、一般に、低屈折率層は、低屈折率層より高い屈折率を有する少なくとも一層の層（即ち、前記の高屈折率層、中屈折率層）と共に用いられる。
【０１２３】
上記低屈折率層より高い屈折率を有する層を形成するための有機材料としては、熱可塑性皮膜（例、ポリスチレン、ポリスチレン共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン以外の芳香環、複素環、脂環式環状基を有するポリマー、またはフッ素以外のハロゲン基を有するポリマー）；熱低屈折率層塗布液組成物（例、メラミン皮膜、フェノール皮膜、またはエポキシ皮膜などを硬化剤とする皮膜組成物）；ウレタン形成性組成物（例、脂環式または芳香族イソシアネートおよびポリオールの組み合わせ）；およびラジカル重合性組成物（上記の化合物（ポリマー等）に二重結合を導入することにより、ラジカル硬化を可能にした変性皮膜またはプレポリマーを含む組成物）などを挙げることができる。高い皮膜形成性を有する材料が好ましい。上記より高い屈折率を有する層は、有機材料中に分散した無機系微粒子も使用することができる。上記に使用される有機材料としては、一般に無機系微粒子が高屈折率を有するため有機材料単独で用いられる場合よりも低屈折率のものも用いることができる。そのような材料として、上記に述べた有機材料の他、アクリル系を含むビニル系共重合体、ポリエステル、アルキド皮膜、繊維素系重合体、ウレタン皮膜およびこれらを硬化せしめる各種の硬化剤、硬化性官能基を有する組成物など、透明性があり無機系微粒子を安定に分散せしめる各種の有機材料を挙げることができる。
【０１２４】
さらに有機置換されたケイ素系化合物をこれに含めることができる。これらのケイ素系化合物は下記一般式で表される化合物、あるいはその加水分解生成物である。
：Ｒa mＲb n ＳｉＺ(4-m-n)（ここでＲa及びＲbは、それぞれアルキル基、アルケニル基、アリル基、またはハロゲン、エポキシ、アミノ、メルカプト、メタクリロイルまたはシアノで置換された炭化水素基を表し、Ｚは、アルコキシル基、アルコキシアルコキシル基、ハロゲン原子〜アシルオキシ基から選ばれた加水分解可能な基を表し、ｍ＋ｎが１または２である条件下で、ｍ及びｎはそれぞれ０、１または２である。）
【０１２５】
これらに分散される無機系微粒子の好ましい無機化合物としては、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、アンチモンなどの金属元素の酸化物を挙げることができる。これらの化合物は、微粒子状で、即ち粉末または水および／またはその他の溶媒中へのコロイド状分散体として、市販されている。これらをさらに上記の有機材料または有機ケイ素化合物中に混合分散して使用する。
【０１２６】
上記より高い屈折率を有する層を形成する材料として、被膜形成性で溶剤に分散し得るか、それ自身が液状である無機系材料（例、各種元素のアルコキシド、有機酸の塩、配位性化合物と結合した配位化合物（例、キレート化合物）、無機ポリマー）を挙げることができる。これらの好適な例としては、チタンテトラエトキシド、チタンテトラ−ｉ−プロポキシド、チタンテトラ−ｎ−プロポキシド、チタンテトラ−ｎ−ブトキシド、チタンテトラ−sec −ブトキシド、チタンテトラ−tert−ブトキシド、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリ−ｉ−プロポキシド、アルミニウムトリブトキシド、アンチモントリエトキシド、アンチモントリブトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラ−ｉ−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−sec −ブトキシド及びジルコニウムテトラ−tert−ブトキシドなどの金属アルコレート化合物；ジイソプロポキシチタニウムビス（アセチルアセトネート）、ジブトキシチタニウムビス（アセチルアセトネート）、ジエトキシチタニウムビス（アセチルアセトネート）、ビス（アセチルアセトンジルコニウム）、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムジ−ｎ−ブトキシドモノエチルアセトアセテート、アルミニウムジ−ｉ−プロポキシドモノメチルアセトアセテート及びトリ−ｎ−ブトキシドジルコニウムモノエチルアセトアセテートなどのキレート化合物；さらには炭素ジルコニルアンモニウムあるいはジルコニウムを主成分とする無機ポリマーなどを挙げることができる。上記に述べた他に、屈折率が比較的低いが上記の化合物と併用できるものとしてとくに各種のアルキルシリケート類もしくはその加水分解物、微粒子状シリカとくにコロイド状に分散したシリカゲルも使用することができる。
【０１２７】
高屈折率層の屈折率は、一般に１．７０〜２．２０である。屈折率は、アッベ屈折率計を用いる測定や、層表面からの光の反射率からの見積もりにより求めることができる。高屈折率層の厚さは、５ｎｍ〜１０μｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１μｍであることがさらに好ましく、３０ｎｍ〜０．５μｍであることが最も好ましい。高屈折率層のヘイズは、５％以下であることが好ましく、３％以下であることがさらに好ましく、１％以下であることが最も好ましい。高屈折率層の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度でＨ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。
【０１２８】
中屈折率層の屈折率は、低屈折率層の屈折率と高屈折率層の屈折率との間の値となるように調整する。中屈折率層の屈折率は、一般に１．５０〜１．７０である。
高屈折率層に無機微粒子とポリマーを用い、中屈折率層は、高屈折率層よりも屈折率を低めに調節して形成することが特に好ましい。中屈折率層のヘイズは、３％以下であることが好ましい。
【０１２９】
[その他の層]
反射防止フィルムには、さらに、ハードコート層、防湿層、帯電防止層、下塗り層や保護層を設けてもよい。ハードコート層は、透明支持体に耐傷性を付与するために設ける。ハードコート層は、透明支持体とその上の層との接着を強化する機能も有する。ハードコート層は、アクリル系ポリマー、ウレタン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、シリコン系ポリマーやシリカ系化合物を用いて形成することができる。顔料をハードコート層に添加してよい。アクリル系ポリマーは、多官能アクリレートモノマー（例、ポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート）の重合反応により合成することが好ましい。ウレタン系ポリマーの例には、メラミンポリウレタンが含まれる。シリコン系ポリマーとしては、シラン化合物（例、テトラアルコキシシラン、アルキルトリアルコキシシラン）と反応性基（例、エポキシ、メタクリル）を有するシランカップリング剤との共加水分解物が好ましく用いられる。二種類以上のポリマーを組み合わせて用いてもよい。シリカ系化合物としては、コロイダルシリカが好ましく用いられる。ハードコート層の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度で、Ｈ以上である好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましく、３Ｈ以上であることが最も好ましい。透明支持体の上には、ハードコート層に加えて、接着層、シールド層、滑り層や帯電防止層を設けてもよい。シールド層は、電磁波や赤外線を遮蔽するために設けられる。
【０１３０】
［透明支持体］
反射防止膜をＣＲＴ画像表示面やレンズ表面に直接設ける場合を除き、反射防止膜は透明支持体を有することが好ましい。透明支持体としては、ガラス板よりもプラスチックフイルムの方が好ましい。プラスチックフイルムの材料の例には、セルロースエステル（例、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース）、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル（例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ−１，４−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−１，２−ジフェノキシエタン−４，４’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート）、ポリスチレン（例、シンジオタクチックポリスチレン）、ポリオレフィン（例、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルペンテン）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリメチルメタクリレートおよびポリエーテルケトンが含まれる。トリアセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレートおよびポリエチレンナフタレートが好ましい。透明支持体の光透過率は、８０％以上であることが好ましく、８６％以上であることがさらに好ましい。透明支持体のヘイズは、２．０％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがさらに好ましい。透明支持体の屈折率は、１．４〜１．７であることが好ましい。透明支持体には、赤外線吸収剤あるいは紫外線吸収剤を添加してもよい。赤外線吸収剤の添加量は、透明支持体の０．０１〜２０質量％であることが好ましく、０．０５〜１０質量％であることがさらに好ましい。滑り剤として、不活性無機化合物の粒子を透明支持体に添加してもよい。無機化合物の例には、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、ＢａＳＯ4、ＣａＣＯ3、タルクおよびカオリンが含まれる。透明支持体に、表面処理を実施してもよい。
表面処理の例には、薬品処理、機械的処理、コロナ放電処理、火焔処理、紫外線照射処理、高周波処理、グロー放電処理、活性プラズマ処理、レーザー処理、混酸処理およびオゾン酸化処理が含まれる。グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ放電処理および火焔処理が好ましく、グロー放電処理と紫外線処理がさらに好ましい。
【０１３１】
［反射防止フィルム］
反射防止膜の各層は、ディップコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ローラーコート法、ワイヤーバーコート法、グラビアコート法やエクストルージョンコート法（米国特許２６８１２９４号明細書記載）により、塗布により形成することができる。二層以上を同時に塗布してもよい。同時塗布の方法については、米国特許２７６１７９１号、同２９４１８９８号、同３５０８９４７号、同３５２６５２８号の各明細書および原崎勇次著、コーティング工学、２５３頁、朝倉書店(1973)に記載がある。反射防止膜の反射率は低いほど好ましい。具体的には４５０〜６５０ｎｍの波長領域での平均反射率が２％以下であることが好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、０．７％以下であることが最も好ましい。反射防止膜（下記のアンチグレア機能がない場合）のヘイズは、３％以下であることが好ましく、１％以下であることがさらに好ましく、０．５％以下であることが最も好ましい。反射防止膜の強度は、１ｋｇ荷重の鉛筆硬度で、Ｈ以上であることが好ましく、２Ｈ以上であることがさらに好ましい。反射防止膜は、外光を散乱させるアンチグレア機能を有していてもよい。アンチグレア機能は、反射防止膜の表面に凹凸を形成することにより得られる。微粒子を使用した低屈折率層では、微粒子により反射防止膜の表面に凹凸が形成できる。微粒子により得られるアンチグレア機能では不充分な場合は、低屈折率層、高屈折率層、中屈折率層あるいはハードコート層に比較的大きな粒子（粒径：５０ｎｍ〜２μｍ）を少量（０．１〜５０質量％）添加してもよい。反射防止膜がアンチグレア機能を有する場合、反射防止膜のヘイズは、３〜３０％であることが好ましく、５〜２０％であることがさらに好ましく、７〜２０％であることが最も好ましい。反射防止膜は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）や陰極管表示装置（ＣＲＴ）のような画像表示装置に適用する。反射防止膜は、高屈折率層が画像表示装置の画像表示面側になるように配置する。反射防止膜が透明支持体を有する場合は、透明支持体側を画像表示装置の画像表示面に接着する。反射防止膜は、さらに、ケースカバー、光学用レンズ、眼鏡用レンズ、ウインドウシールド、ライトカバーやヘルメットシールドにも利用できる。
【０１３２】
【実施例】
以下に実施例に基づき本発明についてさらに詳細に説明するが本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１３３】
[合成例]
１）Ｐ1の合成
メチルエチルケトン１００ｍｌ、Ｓ-(1)７０ｇ、M1-(1)２５ｇ、Ｃ-(11)５ｇ、アゾイソブチロニトリル１．３ｇを混合し、系内を脱気し、窒素で置換した。撹拌しつつ７０℃まで昇温し、６時間該温度を保持した後、反応液を大過剰量のイソプロピルアルコールに投入し得られたポリマーを少量のメチルエチルケトンに溶解して２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。該ポリマーを減圧下乾燥させることによりＰ１を得た。得られたポリマーの屈折率は１．４０２であった。また、ポリマー収量は６８．３ｇであった。
本発明に有用な他のポリマーも同様にして合成される。
【０１３４】
２）パーフルオロオレフィン共重合体１（ＰＦ-１）の合成
内容量１００ｍｌのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル４０ｍｌ、ヒドロキシエチルビニルエーテル１４．７ｇおよび過酸化ジラウロイル０．５５ｇを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）２５ｇをオートクレーブ中に導入して６５℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が６５℃に達した時点の圧力は５．４ｋｇ／ｃｍ２であった。該温度を保持し８時間反応を続け、圧力が３．２ｋｇ／ｃｍ２に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。得られた反応液を大過剰のヘキサンに投入し、デカンテーションにより溶剤を除去することにより沈殿したポリマーを取り出した。さらにこのポリマーを少量の酢酸エチルに溶解してヘキサンから２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。乾燥後ポリマー２８ｇを得た。次にこのポリマーの２０ｇをＮ,Ｎ-ジメチルアセトアミド１００ｍｌに溶解、氷冷下アクリル酸クロライド１１．４ｇを滴下した後、室温で１０時間攪拌した。反応液に酢酸エチルを加え水洗、有機層を抽出後濃縮し、得られたポリマーをヘキサンで再沈殿させることによりＰＦ-１を１９ｇ得た。得られたポリマーの屈折率は１．４２１であった。
【０１３５】
３）パーフルオロオレフィン共重合体２（ＰＦ-２）の合成
内容量１００ｍｌのステンレス製撹拌機付オートクレーブに酢酸エチル３１．０ｇ、およびグリシジルビニルエーテル（ＧＶＥ）１０．０１g、エチルビニルエーテル（ＥＶＥ）１．８０ｇおよび過酸化ジラウロイル０．３９８ｇを仕込み、系内を脱気して窒素ガスで置換した。さらにヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）１８．７８ｇをオートクレーブ中に導入して６５℃まで昇温した。オートクレーブ内の温度が６５℃に達した時点の圧力は５．４ｋｇ／ｃｍ２であった。該温度を保持し８時間反応を続け、圧力が３．２ｋｇ／ｃｍ２に達した時点で加熱をやめ放冷した。室温まで内温が下がった時点で未反応のモノマーを追い出し、オートクレーブを開放して反応液を取り出した。反応液を大過剰のｎ−ヘキサンに投入した。得られたポリマーを少量の酢酸エチルに溶解して２回再沈殿を行うことによって残存モノマーを完全に除去した。該ポリマーを減圧下乾燥させることによりＰＦ−２を得た。得られたポリマーの屈折率は１．４０であった。また、ポリマー収量は１７．７ｇであった。
【０１３６】
４）比較化合物１の合成
上記ＰＦ−２合成と同様の条件において、Ｓ−（１）を０．６ｇ加え重合を行なうことにより、シリコンブロック共重合体部位が２質量％導入された比較化合物１を得た。
【０１３７】
（低屈折率層素材塗布液の調製）
下記表２に示す各成分を混合し、メチルイソブチルケトンに溶解した後、孔径１μｍのポリプロピレン製フィルターでろ過して、低屈折率層用塗布液を調製した。なお、滑り成分である含Ｓｉポリマーは固形分に対して２質量％添加した。
また表中、コロイダルシリカは日産化学工業(株)製ＭＥＫ−ＳＴを表わす。
DEX314はナガセ化成工業（株）製エポキシ系硬化剤を表わす。
SH-200 350csは東レダウコーニングシリコーン(株)製のジメチルシロキサンオイルを表す。
Irg907はチバガイギー製光重合開始剤 商品名 イルガキュア907を表し、固形分に対し５質量％添加した。
ＵＶ１は下記光酸発生剤を表わし、固形分に対して２質量％添加した。
【０１３８】
【化２３】
表２中の（ ）内は各成分の質量部を表わす。
【０１４０】
【表２】
（第一層（ハードコート層）用塗布液の調製）
ジペンタエリスリトールペンタアクリレートとジペンタエリスリトールヘキサアクリレートの混合物（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）１２５ｇおよびウレタンアクリレートオリゴマー（ＵＶ−６３００Ｂ、日本合成化学工業（株）製）１２５ｇを、４３９ｇの工業用変性エタノールに溶解した。得られた溶液に、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバ−ガイギー社製）７．５ｇおよび光増感剤（カヤキュア−ＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）５．０ｇを４９ｇのメチルエチルケトンに溶解した溶液を加えた。混合物を撹拌した後、１ミクロンメッシュのフィルターでろ過してハードコート層の塗布液を調製した。
【０１４２】
（二酸化チタン分散物の調製）
コア／シェル構造の二酸化チタン微粒子（TTO-55B、シェル材料；アルミナ粒子全体の９質量％ 、石原産業（株）製）３０質量部、市販のアニオン性モノマー（ＰＭ−２１，日本化薬製）４．５質量部、市販のカチオン性モノマー（ＤＭＡＥＡ、（株）興人）０．３質量部およびシクロヘキサノン６５．２質量部を、サンドグラインダーミルにより分散し、質量平均径５３ｎｍの二酸化チタン分散物を調製した。
【０１４３】
（中屈折率層用塗布液の調製）
上記二酸化チタン分散物４９．６０ｇに、ジペンタエリスリトールヘキサアリレート（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）を１８．０８ｇ、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）を０．９２０ｇ、光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）を０．３０７ｇおよびメチルエチルケトンを２３０．０ｇおよびシクロヘキサノンを５００ｇ添加して撹拌した。孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して中屈折率層の塗布液を調製した。
【０１４４】
（高屈折率層用塗布液の調製）
上記二酸化チタン分散物１１０．０ｇに、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ、日本化薬（株）製）を６．２９ｇ、光重合開始剤（イルガキュア９０７、チバガイギー社製）を０．５２０ｇ、光増感剤（カヤキュアーＤＥＴＸ、日本化薬（株）製）を０．１７３ｇおよびメチルエチルケトンを２３０．０ｇおよびシクロヘキサノンを４６０．０ｇ添加して撹拌した。孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して高屈折率層の塗布液を調製した。
【０１４５】
（反射防止フィルムの作製）
厚さ８０μｍのトリアセチルセルロースフイルム（ＴＡＣ−ＤＵ、富士写真フィルム（株）製）上に、上記のハードコート層用塗布液をバーコーターを用いて塗布した。９０℃で乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、厚さ６μｍのハードコート層を形成した。
ハードコート層の上に、上記中屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布した。６０℃で乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、中屈折率層（屈折率１．７０、膜厚７０ｎｍ、ＴＴＢ−５５Ｂ、２１体積％）を形成した。中屈折率層の上に、上記の高屈折率層用塗布液をバーコーターを用いて塗布した。６０℃で乾燥した後、紫外線を照射して塗布層を硬化させ、高屈折率層（屈折率１．９５、膜厚７５ｎｍ、ＴＴＢ−５５Ｂ、５１体積％）を形成した。高屈折率層の上に層の上に、上記表２に示した低屈折率層用塗布液（本発明Ｌｎ１〜４、６〜１３、参考例Ｌｎ５、１４および比較例Ｌｎ１５〜１８）をバーコーターを用いて硬化後の膜厚が８５ｎｍとなるように塗布し、塗布後窒素雰囲気下で紫外線を照射した後、１２０℃で１０分間加熱し、その後室温まで放冷して低屈折率層を形成し、反射防止フィルムを作製した。
【０１４６】
（反射防止フィルムの評価）
こうして得られた第１〜４層を塗設した膜（実施例１〜４及び６〜１３、参考例５及び１４、並びに比較例１〜４ 図１（ｂ）に示す構造のもの）について、下記性能評価を実施した。
【０１４７】
（１）平均反射率
分光光度計（日本分光（株）製）を用いて、３８０〜７８０ｎｍの波長領域において、入射角５°における分光反射率を測定した。結果には４５０〜６５０ｎｍの鏡面平均反射率を用いた。
【０１４８】
（２）鉛筆硬度評価
反射防止フィルムを温度２５℃、湿度６０％ＲＨで２時間調湿した後、ＪＩＳ
Ｋ ５４００に記載の鉛筆硬度評価を行った。
【０１４９】
（３）耐傷性試験
膜表面をスチールウール＃００００を用いて、２００ｇの荷重下で１０回擦った後に、傷のつくレベルを確認した。判定は次の基準に従った。
全くつかない ：○
細かい傷がつく：△
傷が著しい ：×
【０１５０】
（４）密着性評価
碁盤目―セロテープ（登録商標）剥離試験をＪＩＳＫ５４００に準拠して行った。100分割した桝目の内の剥がれずに残った数（ｘ）をｘ／１００の形で表記した。
【０１５１】
（５）動摩擦係数の測定
試料を２５℃、相対湿度６０％の条件で2時間調湿した後、動摩擦測定機（ＨＥＩＤＯＮ−１４）で、直径５mmのステンレス剛球を用い、荷重０．９８Ｎ、速度６０ｃｍ／分で測定した。
【０１５２】
（６）非接触触媒体へのすべり成分の転写性試験
８０μｍのトリアセチルセルロースフイルム（ＴＤ８０ＵＦ、富士写真フィルム（株）製）と上記サンプルを貼り合わせ２ｋｇ／ｍ2の荷重をかけて２５℃で２４時間放置した後、ＴＡＣベース表面に転写したＳｉの量をＥＳＣＡを用いて測定し、Ｓｉ／Ｃの面積比を指標とした。なお転写試験前のベース表面のＳi/Ｃ値は０であった。
得られた結果を表３に示す。
【０１５３】
【表３】
本実施例から明らかなように、本発明の反射防止膜は広い波長領域で、非常に低い表面反射率、かつ十分に強靱な膜強度を有し、基盤への密着性にも優れていることがわかる。また、比較例２〜４に比べても同等のSi含率で動摩擦係数が低くなり耐傷性に優れる。また皮膜表面のレベリング性に優れるため反射率も低くなる。さらに被接触媒体へのシリコーン成分の転写量も低いことが分る。
【０１５５】
［反射防止フィルムを設置した表示装置の作成］
上記で作成した実施例１〜４及び６〜１３、参考例５及び１４、並びに比較例１〜４の反射防止フィルムを日本電気株式会社より入手したパーソナルコンピューターＰＣ９８２１ＮＳ／３４０Ｗの液晶ディスプレイ表面に貼り付け、表面装置サンプルを作成し、その表面反射による風景映り込み程度を目視にて評価した。本発明の実施例１〜４及び６〜１３の反射防止フィルムを設置した表示装置は周囲の風景映り込みが殆どなく、快適な視認性を示しかつ充分な表面強度を有するものであったのに対し、比較例１〜４の膜を設置した表示装置は周囲の映り込みは低減できるものの表面強度にも劣るものであった。
【０１５６】
【発明の効果】
本発明の反射防止膜は、反射防止性能が高く、耐傷性にも優れ、被接触媒体へシリコーン成分の転写性が低い。この反射防止フィルムを用いた偏光板及び液晶表示装置は、外光の映り込みが十分に防止されているうえ、耐傷性も高いという優れた性質を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射防止膜の様々な層構成を示す断面模式図である。
【符号の説明】
１ 低屈折率層
２ 高屈折率層
３ ハードコート層
４ 透明支持体
５ 中屈折率層
Claims (9)
- 主鎖に下記一般式１で表わされるポリシロキサン構造（構成成分（Ａ））と、
下記一般式２で表される構成成分（構成成分（Ｂ））と、
架橋反応に関与し得る反応性基を少なくとも一つ含む構成成分（構成成分（Ｃ））と
を含み、かつ、直接主鎖に結合するフッ素原子を含まないポリシロキサン含有共重合体と、
側鎖にラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位を有する含フッ素オレフィン共重合体と
を含有する塗布液組成物を硬化反応させることによって形成された低屈折率層を有することを特徴とする反射防止膜。
（ただし、前記のポリシロキサン含有共重合体における構成成分（Ａ）〜（Ｃ）の質量分率（質量％）ａ〜ｃは、それぞれ（Ａ）２０≦ａ≦９０、（Ｂ）５≦ｂ≦８０、（Ｃ）５≦ｃ≦５０である。） - 前記の構成成分（Ｃ）における架橋反応に関与し得る反応性基が、活性水素原子を有する基、カチオン重合可能な基、ラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基、加水分解性シリル基、および求核剤によって置換され得る基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする請求項１記載の反射防止膜。
- 前記カチオン重合可能な基が、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリル基、およびビニルオキシ基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする請求項２記載の反射防止膜。
- 前記のラジカル種による付加または重合が可能な不飽和２重結合を有する基が、アクリロイル基、メタクリロイル基、およびアリル基からなる群から選ばれる基であることを特徴とする請求項２記載の反射防止膜。
- 前記の求核剤によって置換され得る基が、活性ハロゲン原子およびスルホン酸エステルからなる群から選ばれる基であることを特徴とする請求項２記載の反射防止膜。
- 前記の含フッ素オレフィン共重合体におけるラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基が、（メタ）アクリロイル基、エポキシ基、およびオキセタニル基 からなる群から選ばれる基であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の反射防止膜。
- 前記の含フッ素オレフィン共重合体におけるラジカル重合性基またはカチオン開環重合性基を有する繰り返し単位が、前記含フッ素オレフィン共重合体の全重合単位の５〜７０ｍｏｌ％を占めることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の反射防止膜。
- 請求項１〜７のいずれか１項に記載の反射防止膜を透明支持体上に配置したことを特徴とする反射防止フィルム。
- 請求項８記載の反射防止フィルムを配置したことを特徴とする画像表示装置。
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