JP6164120B2 - Base material and article with antireflection film - Google Patents

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Description

本発明は、反射防止膜付き基材およびこれを用いた物品に関する。   The present invention relates to a substrate with an antireflection film and an article using the same.

外光反射の低減や光透過率の向上を目的として、ガラス板等の透明基材の表面に反射防止膜を設けることが行われている。
反射防止膜としては様々なものが提案されている。たとえば特許文献1には、分散媒と、分散媒中に分散した微粒子と、テルペン誘導体と、バインダーとを含む塗料組成物をウェットコート法により塗布し焼成した塗膜が提案されている。該塗料組成物を塗布し焼成すると、塗膜中の微粒子の周囲に空隙が形成される。微粒子として中空のものを用いた場合には、塗膜中の微粒子の内側も空隙となる。このように多数の空隙を有することから、該塗膜は、屈折率が低く、高い反射防止効果を有する。
For the purpose of reducing external light reflection and improving light transmittance, an antireflection film is provided on the surface of a transparent substrate such as a glass plate.
Various types of antireflection films have been proposed. For example, Patent Document 1 proposes a coating film obtained by applying and baking a coating composition containing a dispersion medium, fine particles dispersed in the dispersion medium, a terpene derivative, and a binder by a wet coating method. When the coating composition is applied and baked, voids are formed around the fine particles in the coating film. When hollow particles are used as the fine particles, the inside of the fine particles in the coating film also becomes voids. Thus, since it has many space | gap, this coating film has a low refractive index, and has a high antireflection effect.

しかし、前記塗膜は、表面に微細な凹凸や開放孔が多数存在しているため、防汚性が低い問題がある。たとえば塗膜に油汚れや樹脂等の汚れが付着しやすい、付着した汚れを塗膜から除去しにくい、汚れの除去後も塗膜に汚れの跡が残る等の問題がある。
太陽電池モジュールでは、太陽電池の保護のため、太陽電池の前面や背面にカバーガラスが配置されており、カバーガラスの光入射面には、太陽光の反射を低減して発電効率を高めるために、反射防止膜を設けることが多い。かかるカバーガラスを用いた太陽電池モジュールの製造工程では、予めガラス板上に反射防止膜を形成した後、他の部品と組み合わせてモジュールを作製することが多い。反射防止膜が前記の塗膜であると、モジュールの作製時に機械油、指紋等の汚れが反射防止膜に付着しやすい。また、作製したモジュールを設置する際にも反射防止膜に汚れが付着しやすい。反射防止膜の汚れは、反射防止性能や商品価値を損なうため、除去する必要があるが、一旦付着した汚れの除去には手間がかかり、完全な除去も難しい。さらに、反射防止膜の色調によっては、汚れを除去しても付着した汚れ跡が見えやすいとの問題もある。
However, the coating film has a problem that the antifouling property is low because there are many fine irregularities and open holes on the surface. For example, oil stains and resin stains are likely to adhere to the coating film, and it is difficult to remove the attached stain from the coating film.
In solar cell modules, cover glasses are placed on the front and back surfaces of solar cells to protect the solar cells. The light incident surface of the cover glass reduces the reflection of sunlight and increases power generation efficiency. In many cases, an antireflection film is provided. In the manufacturing process of a solar cell module using such a cover glass, an antireflection film is previously formed on a glass plate, and then the module is often produced by combining with other components. When the antireflection film is the above-mentioned coating film, dirt such as machine oil and fingerprints tends to adhere to the antireflection film during the production of the module. In addition, dirt is likely to adhere to the antireflection film when the manufactured module is installed. Dirt on the antireflection film must be removed because it impairs antireflection performance and commercial value. However, removal of the once adhering dirt is time-consuming and complete removal is difficult. Further, depending on the color tone of the antireflection film, there is a problem that even if the dirt is removed, the attached dirt mark is easily seen.

国際公開第2010/018852号International Publication No. 2010/018852

前記の塗膜は、微粒子の含有量が多いほど、屈折率が低くなり、反射防止性能が高まる傾向がある。しかし、該塗膜は、微粒子の含有量が多くなるにつれて、表面の凹凸が大きくなり、防汚性が低下する傾向がある。同時に、塗膜の色調の調整を行うことも難しい。そのため、充分な反射防止性能を確保しつつ、防汚性を高めることは困難である。   The coating film tends to have a lower refractive index and higher antireflection performance as the content of fine particles increases. However, as the content of fine particles increases, the coating film tends to have surface irregularities and a decrease in antifouling properties. At the same time, it is difficult to adjust the color tone of the coating film. Therefore, it is difficult to improve the antifouling property while ensuring sufficient antireflection performance.

本発明は、優れた防汚性と反射防止性能とを両立した反射防止膜付き基材、およびこれを用いた物品を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the base material with an anti-reflective film which made the outstanding antifouling property and anti-reflective performance compatible, and an article using the same.

本発明は、以下の態様を有する。
[1]透明基材と、前記透明基材上に形成された反射防止膜とを備え、
前記反射防止膜が、前記透明基材側から順に、下層と上層とが積層した二層膜であり、
前記下層が、シリカ膜であり、
前記下層の屈折率が1.45〜1.50であり、
前記下層の平均厚さが40〜120nmであり、
前記上層が、中空シリカ粒子とシリカ系マトリックスとを含有するシリカ系多孔質膜であり、前記中空シリカ粒子の平均一次粒子径が40〜80nmであり、前記中空シリカ粒子と前記シリカ系マトリックスとのSiO換算固形分の質量比(中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス)が45/55〜65/35であり、
前記上層の屈折率が1.29〜1.34であり、
前記上層の平均厚さが40〜110nmである、反射防止膜付き基材。
[2]前記反射防止膜の表面の算術平均粗さRaが0.006〜0.015μmである、[1]に記載の反射防止膜付き基材。
[3]前記反射防止膜の表面の最大高さ粗さRzが0.05〜0.17μmである、[1]または[2]に記載の反射防止膜付き基材。
[4]前記反射防止膜の視感反射率が0.4%以上である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の反射防止膜付き基材。
[5][1]〜[4]のいずれか一項に記載の反射防止膜付き基材を備える物品。
[6]太陽電池モジュールである、[5]に記載の物品。
[7]表示装置である、[5]に記載の物品。
[8]照明装置である、[5]に記載の物品。
The present invention has the following aspects.
[1] A transparent substrate and an antireflection film formed on the transparent substrate,
The antireflection film is a two-layer film in which a lower layer and an upper layer are laminated in order from the transparent substrate side,
The lower layer is a silica film;
The lower layer has a refractive index of 1.45 to 1.50,
The average thickness of the lower layer is 40-120 nm,
The upper layer is a silica-based porous membrane containing hollow silica particles and a silica-based matrix, the average primary particle diameter of the hollow silica particles is 40 to 80 nm, and the hollow silica particles and the silica-based matrix The mass ratio (hollow silica particles / silica matrix) of the solid content in terms of SiO 2 is 45/55 to 65/35,
The refractive index of the upper layer is 1.29 to 1.34,
The base material with an antireflection film whose average thickness of the said upper layer is 40-110 nm.
[2] The base material with an antireflection film according to [1], wherein an arithmetic average roughness Ra of the surface of the antireflection film is 0.006 to 0.015 μm.
[3] The base material with an antireflection film according to [1] or [2], wherein a maximum height roughness Rz of the surface of the antireflection film is 0.05 to 0.17 μm.
[4] The substrate with an antireflection film according to any one of [1] to [3], wherein the luminous reflectance of the antireflection film is 0.4% or more.
[5] An article comprising the substrate with an antireflection film according to any one of [1] to [4].
[6] The article according to [5], which is a solar cell module.
[7] The article according to [5], which is a display device.
[8] The article according to [5], which is a lighting device.

本発明によれば、優れた防汚性と反射防止性能とを両立した反射防止膜付き基材、およびこれを用いた物品を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the base material with an anti-reflective film which made the outstanding antifouling property and antireflection performance compatible, and an article | item using this can be provided.

本発明の反射防止膜付き基材の一実施形態を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically one Embodiment of the base material with an antireflection film of this invention. 図1に示す反射防止膜付き基材の一部を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically a part of base material with an antireflection film shown in FIG. 例2の反射防止膜付き基材の反射率を測定したスペクトルチャートである。6 is a spectrum chart obtained by measuring the reflectance of a base material with an antireflection film of Example 2. 例5の反射防止膜付き基材の反射率を測定したスペクトルチャートである。6 is a spectrum chart obtained by measuring the reflectance of a base material with an antireflection film of Example 5. 例8の反射防止膜付き基材の反射率を測定したスペクトルチャートである。10 is a spectrum chart obtained by measuring the reflectance of a base material with an antireflection film in Example 8. 例11の反射防止膜付き基材の反射率を測定したスペクトルチャートである。10 is a spectrum chart obtained by measuring the reflectance of a base material with an antireflection film in Example 11. 例12の反射防止膜付き基材の反射率を測定したスペクトルチャートである。14 is a spectrum chart obtained by measuring the reflectance of a base material with an antireflection film in Example 12.

〔反射防止膜付き基材〕
図1は、本発明の反射防止膜付き基材の一実施形態を模式的に示す断面図である。図2は、図1に示す反射防止膜付き基材の一部を模式的に示す断面図である。
本実施形態の反射防止膜付き基材1は、透明基材3と、透明基材3上に形成された反射防止膜5とを備える。
反射防止膜5は、透明基材3側から順に、下層7と上層9とが積層した二層膜である。
[Base material with antireflection film]
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an embodiment of a substrate with an antireflection film of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a part of the base material with an antireflection film shown in FIG.
The base material 1 with an antireflection film of the present embodiment includes a transparent base material 3 and an antireflection film 5 formed on the transparent base material 3.
The antireflection film 5 is a two-layer film in which a lower layer 7 and an upper layer 9 are laminated in order from the transparent substrate 3 side.

(透明基材)
透明基材3における透明とは、400〜1100nmの波長領域の光を平均して80%以上透過することを意味する。
透明基材3の形状としては、たとえば板、フィルム等が挙げられる。
透明基材3の材料としては、たとえばガラス、樹脂等が挙げられる。
ガラスとしては、たとえばソーダライムガラス、ホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。
樹脂としては、たとえばポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース、ポリメタクリル酸メチル等が挙げられる。
(Transparent substrate)
The transparency in the transparent substrate 3 means that 80% or more of light in the wavelength region of 400 to 1100 nm is transmitted on average.
Examples of the shape of the transparent substrate 3 include a plate and a film.
Examples of the material of the transparent substrate 3 include glass and resin.
Examples of the glass include soda lime glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and alkali-free glass.
Examples of the resin include polyethylene terephthalate, polycarbonate, triacetyl cellulose, polymethyl methacrylate, and the like.

透明基材3としては、ガラス板が好ましい。
ガラス板は、フロート法、フュージョン法等により成形された平滑なガラス板であってもよく、ロールアウト法等で形成された表面に凹凸を有する型板ガラスであってもよい。また、平坦なガラスのみでなく曲面形状を有するガラスでもよい。
ガラス板の厚みは特に限定されない。たとえば厚さ10mm以下のガラス板を使用することができる。厚さが薄いほど光の吸収を低く抑えられるため、透過率向上を目的とする用途にとって好ましい。
As the transparent substrate 3, a glass plate is preferable.
The glass plate may be a smooth glass plate formed by a float method, a fusion method, or the like, or may be a template glass having irregularities on the surface formed by a roll-out method or the like. Further, not only flat glass but also glass having a curved surface shape may be used.
The thickness of the glass plate is not particularly limited. For example, a glass plate having a thickness of 10 mm or less can be used. The thinner the thickness, the lower the light absorption, which is preferable for the purpose of improving the transmittance.

ガラスがソーダライムガラスの場合、下記の組成を有するものが好ましい。
酸化物基準の質量百分率表示で、
SiO :65〜75%、
Al:0〜10%、
CaO :5〜15%、
MgO :0〜15%、
NaO :10〜20%、
O :0〜3%、
LiO :0〜5%、
Fe:0〜3%、
TiO :0〜5%、
CeO :0〜3%、
BaO :0〜5%、
SrO :0〜5%、
:0〜15%、
ZnO :0〜5%、
ZrO :0〜5%、
SnO :0〜3%、
SO :0〜0.5%、を含む。
When glass is soda-lime glass, what has the following composition is preferable.
In mass percentage display based on oxide,
SiO 2: 65~75%,
Al 2 O 3: 0~10%,
CaO: 5 to 15%,
MgO: 0 to 15%,
Na 2 O: 10~20%,
K 2 O: 0 to 3%,
Li 2 O: 0 to 5%,
Fe 2 O 3 : 0 to 3%,
TiO 2: 0~5%,
CeO 2 : 0 to 3%,
BaO: 0 to 5%,
SrO: 0 to 5%,
B 2 O 3: 0~15%,
ZnO: 0 to 5%,
ZrO 2 : 0 to 5%,
SnO 2 : 0 to 3%,
SO 3 : 0 to 0.5%.

ガラスが無アルカリガラスの場合、下記の組成を有するものが好ましい。
酸化物基準の質量百分率表示で、
SiO :39〜70%、
Al:3〜25%、
:1〜30%、
MgO :0〜10%、
CaO :0〜17%、
SrO :0〜20%、
BaO :0〜30%、を含む。
When glass is an alkali free glass, what has the following composition is preferable.
In mass percentage display based on oxide,
SiO 2: 39~70%,
Al 2 O 3 : 3 to 25%,
B 2 O 3: 1~30%,
MgO: 0 to 10%,
CaO: 0 to 17%,
SrO: 0 to 20%,
BaO: 0 to 30%.

ガラスがアルミノケイ酸塩ガラスの場合、下記の組成を有するものが好ましい。
酸化物基準のモル百分率表示で、
SiO :62〜68%、
Al :6〜12%、
MgO :7〜13%、
NaO :9〜17%、
O :0〜7%、
ZrO:0〜8%、を含む。
When glass is aluminosilicate glass, what has the following composition is preferable.
In mole percentage display on oxide basis,
SiO 2: 62~68%,
Al 2 O 3: 6~12%,
MgO: 7-13%,
Na 2 O: 9~17%,
K 2 O: 0~7%,
ZrO 2 : 0 to 8%.

反射防止膜付き基材1を太陽電池用カバーガラスとして使用する場合、透明基材3としては、表面に凹凸をつけた梨地模様の型板ガラスが好ましい。型板ガラスとしては、通常の窓ガラス等に用いられるソーダライムガラス(青板ガラス)よりも鉄の成分比が少ない(透明度が高い)ソーダライムガラス(白板ガラス)が好ましい。   When using the base material 1 with an antireflective film as a cover glass for solar cells, the transparent base material 3 is preferably a matte pattern template glass with an uneven surface. As the template glass, soda lime glass (white plate glass) having a lower iron component ratio (high transparency) than soda lime glass (blue plate glass) used for ordinary window glass or the like is preferable.

ガラス板には予め強化処理が施されていてもよい。強化処理により、ガラスの強度が向上し、たとえば強度を維持しながら板厚みを削減することが可能となる。
強化処理としては、ガラス板を高温下に晒した後に風冷する物理強化、または、ガラス板を、アルカリ金属を含む溶融塩中に浸漬させ、ガラス基板の最表面に存在する原子径の小さなアルカリ金属(イオン)を、溶融塩中に存在する原子径の大きなアルカリ金属(イオン)と置換する化学強化が挙げられる。ガラス板に化学強化処理を施す場合は、アルミノケイ酸塩ガラスであることが特に好ましい。
The glass plate may be tempered in advance. By the strengthening treatment, the strength of the glass is improved, and for example, it is possible to reduce the plate thickness while maintaining the strength.
The strengthening treatment includes physical strengthening in which the glass plate is air-cooled after being exposed to a high temperature, or an alkali with a small atomic diameter present on the outermost surface of the glass substrate by immersing the glass plate in a molten salt containing an alkali metal. Examples include chemical strengthening that replaces a metal (ion) with an alkali metal (ion) having a large atomic diameter present in a molten salt. In the case of subjecting a glass plate to chemical strengthening treatment, it is particularly preferable to use an aluminosilicate glass.

(反射防止膜)
反射防止膜5は、透明基材3側から順に、下層7と上層9とが積層した二層膜である。
(Antireflection film)
The antireflection film 5 is a two-layer film in which a lower layer 7 and an upper layer 9 are laminated in order from the transparent substrate 3 side.

下層7の屈折率は1.45〜1.50であり、下層7の平均厚さは40〜120nmである。また、上層9の屈折率は1.29〜1.34であり、上層9の平均厚さは40〜110nmである。
下層7および上層9の屈折率および平均厚さがそれぞれ前記範囲内であることで、広い波長域での反射率、特に紫、青等の比較的短波長域の光の反射率が低くなり、反射色がニュートラルな色になる。従来のシリカ系の反射防止膜は、反射防止性能が高くなるにつれて反射色の青みが強くなる傾向がある。人間の目は青系の色に対する感度が高く、反射防止膜の反射色が青系である場合、そうでない部分(汚れ、汚れ跡等)を感知しやすい傾向がある。反射防止膜5の反射色はニュートラルな色であるため、反射防止膜5に汚れや汚れ跡があっても目立ちにくい。
The refractive index of the lower layer 7 is 1.45 to 1.50, and the average thickness of the lower layer 7 is 40 to 120 nm. The refractive index of the upper layer 9 is 1.29 to 1.34, and the average thickness of the upper layer 9 is 40 to 110 nm.
When the refractive index and average thickness of the lower layer 7 and the upper layer 9 are within the above ranges, the reflectance in a wide wavelength range, particularly the reflectance of light in a relatively short wavelength range such as purple and blue, is reduced. The reflected color becomes neutral. A conventional silica-based antireflection film tends to have a bluish reflection color as the antireflection performance increases. The human eye has a high sensitivity to blue colors, and when the reflection color of the antireflection film is blue, there is a tendency that other parts (stains, dirt marks, etc.) are not easily detected. Since the reflection color of the antireflection film 5 is a neutral color, even if the antireflection film 5 is soiled or stained, it is difficult to stand out.

下層7の屈折率と上層9の屈折率との差は、0.11〜0.21が好ましく、0.10〜0.20が特に好ましい。屈折率の差が前記範囲の下限値以上であれば、入射角の大きい光の反射が充分に抑制される。屈折率の差が前記範囲の上限値以下であれば、下層7と上層9との界面における光の反射が充分に抑制される。   The difference between the refractive index of the lower layer 7 and the refractive index of the upper layer 9 is preferably 0.11 to 0.21, and particularly preferably 0.10 to 0.20. When the difference in refractive index is equal to or greater than the lower limit of the above range, reflection of light having a large incident angle is sufficiently suppressed. If the difference in refractive index is less than or equal to the upper limit of the above range, light reflection at the interface between the lower layer 7 and the upper layer 9 is sufficiently suppressed.

下層7の平均厚さと上層9の平均厚さとの比(下層7の平均厚さ/上層9の平均厚さ)は、40/40〜120/110が好ましく、50/50〜110/110が特に好ましい。平均厚さの比が前記範囲の下限値以上であれば、充分な反射防止機能が得られる。平均厚さの比が前記範囲の上限値以下であれば、充分な防汚性が得られる。   The ratio of the average thickness of the lower layer 7 to the average thickness of the upper layer 9 (average thickness of the lower layer 7 / average thickness of the upper layer 9) is preferably 40/40 to 120/110, particularly 50/50 to 110/110. preferable. If the ratio of the average thickness is not less than the lower limit of the above range, a sufficient antireflection function can be obtained. If the ratio of the average thickness is not more than the upper limit of the above range, sufficient antifouling properties can be obtained.

本発明において、下層7および上層9それぞれの屈折率nおよび平均厚さdは、以下の測定方法により求められる。
下層7または上層9の単層膜を透明基材上に形成し、該単層膜の表面での波長380〜780nmの範囲内における反射率を、分光光度計で測定する。光の入射角度は5°とする。
波長380〜780nmの範囲内における最小反射率(いわゆるボトム反射率)Rminと、透明基材の屈折率nsとから、下式(1)によって、単層膜(下層7または上層9)の屈折率nを算出する。
min=(n−ns)/(n+ns) ・・・(1)。
単層膜の屈折率nと、ボトム反射率Rminにおける波長λ(nm)とから、下式(2)によって、単層膜(下層7または上層9)の平均厚さd(nm)を算出する。
n×d=λ/4 ・・・(2)。
In the present invention, the refractive index n and average thickness d of the lower layer 7 and the upper layer 9 are determined by the following measuring method.
A single layer film of the lower layer 7 or the upper layer 9 is formed on a transparent substrate, and the reflectance within a wavelength range of 380 to 780 nm on the surface of the single layer film is measured with a spectrophotometer. The incident angle of light is 5 °.
From the minimum reflectance (so-called bottom reflectance) R min within the wavelength range of 380 to 780 nm and the refractive index ns of the transparent substrate, the refraction of the single-layer film (lower layer 7 or upper layer 9) by the following equation (1) The rate n is calculated.
R min = (n−ns) 2 / (n + ns) 2 (1).
From the refractive index n of the single layer film and the wavelength λ (nm) at the bottom reflectance R min , the average thickness d (nm) of the single layer film (lower layer 7 or upper layer 9) is calculated by the following equation (2). To do.
n × d = λ / 4 (2).

<下層>
下層7は、シリカ膜である。
シリカ膜は、シリカを主成分とする膜である。シリカを主成分とするとは、シリカの割合が膜全体(100質量%)のうち90質量%以上であることを意味する。
シリカ膜は、実質的にシリカからなる膜が好ましい。実質的にシリカからなるとは、不可避不純物を除いてシリカのみから構成されていることを意味する。
<Lower layer>
The lower layer 7 is a silica film.
The silica film is a film containing silica as a main component. To have silica as a main component means that the proportion of silica is 90% by mass or more of the entire film (100% by mass).
The silica film is preferably a film substantially made of silica. The phrase “consisting essentially of silica” means that it is composed only of silica excluding inevitable impurities.

シリカ膜は、シリカ以外の成分を少量含んでもよい。該成分としては、Li,B,C,N,F,Na,Mg,Al,P,S,K,Ca,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Sr,Y,Zr,Nb,Ru,Pd,Ag,In,Sn,Hf,Ta,W,Pt,Au,Biおよびランタノイド元素より選ばれる1つもしくは複数のイオンおよびまたは酸化物等の化合物が挙げられる。   The silica film may contain a small amount of components other than silica. The components include Li, B, C, N, F, Na, Mg, Al, P, S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, and Sr. , Y, Zr, Nb, Ru, Pd, Ag, In, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Au, Bi and compounds such as one or more ions and oxides selected from lanthanoid elements .

シリカ膜の屈折率、すなわち下層7の屈折率は、前記のとおり、1.45〜1.50である。下層7の屈折率が前記範囲内であることで、反射防止膜5の反射率が低くなり、特に紫、青等の反射色が低減される。また、屈折率が前記範囲内のシリカ膜は緻密であり、ガラス板等の透明基材3との密着性、耐久性等にも優れる。   As described above, the refractive index of the silica film, that is, the refractive index of the lower layer 7 is 1.45 to 1.50. When the refractive index of the lower layer 7 is within the above range, the reflectance of the antireflection film 5 is lowered, and in particular, reflection colors such as purple and blue are reduced. Moreover, the silica film having a refractive index in the above range is dense, and is excellent in adhesion to the transparent substrate 3 such as a glass plate, durability, and the like.

屈折率が1.45〜1.50のシリカ膜としては、アルコキシシランの加水分解重合物からなるもの、ポリシラザン(シラザンの焼成物)からなるもの等が挙げられる。
シリカ膜は、必要に応じて、微粒子、他の添加剤等を含んでもよい。
微粒子としては、中空シリカ粒子、他の微粒子等が挙げられる。これらの微粒子としては、上層の説明で挙げるものと同様のものが挙げられる。
他の添加剤については後で詳述する。
中空シリカ粒子やシリカ以外の成分(高屈折率の微粒子等)によって、シリカ膜の屈折率を調整できる。シリカ膜が中空シリカ粒子を含有すると、屈折率が低くなる。シリカ膜が他の微粒子としてシリカよりも高屈折率の微粒子(たとえばアルミナ粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子等)を含有すると、屈折率が高くなる。
下層7は、アルコキシシランの加水分解重合物からなるシリカ膜であることが好ましい。
Examples of the silica film having a refractive index of 1.45 to 1.50 include those made of a hydrolysis polymer of alkoxysilane, those made of polysilazane (fired product of silazane), and the like.
The silica film may contain fine particles, other additives, and the like as necessary.
Examples of the fine particles include hollow silica particles and other fine particles. Examples of these fine particles include the same fine particles as those described in the description of the upper layer.
Other additives will be described in detail later.
The refractive index of the silica film can be adjusted by hollow silica particles or components other than silica (fine particles having a high refractive index). When the silica film contains hollow silica particles, the refractive index is lowered. If the silica film contains fine particles having a higher refractive index than silica (for example, alumina particles, zirconia particles, titania particles, etc.) as other fine particles, the refractive index becomes high.
The lower layer 7 is preferably a silica film made of a hydrolysis polymer of alkoxysilane.

下層7の平均厚さは、前記のとおり、40〜120nmであり、50〜110nmが好ましく、60〜110nmが特に好ましい。下層7の平均厚さが前記範囲内であれば、反射率が低くなり、特に紫、青等の反射色が低減される。また、下層7の平均厚さが前記範囲の下限値以上であれば、水分等が透明基材3まで浸透しにくくなり、優れた耐候性が得られる。下層7の平均厚さが前記範囲の上限値以下であれば、波長400〜1100nmの光の反射率を低く抑えることができる。   As above-mentioned, the average thickness of the lower layer 7 is 40-120 nm, 50-110 nm is preferable and 60-110 nm is especially preferable. When the average thickness of the lower layer 7 is within the above range, the reflectance is lowered, and particularly the reflection colors such as purple and blue are reduced. Moreover, if the average thickness of the lower layer 7 is more than the lower limit of the said range, it will become difficult to permeate | transmit moisture etc. to the transparent base material 3, and the outstanding weather resistance will be obtained. If the average thickness of the lower layer 7 is not more than the upper limit of the above range, the reflectance of light having a wavelength of 400 to 1100 nm can be kept low.

<上層>
上層9は、中空シリカ粒子11とシリカ系マトリックス13とを含有するシリカ系多孔質膜である。
上層9の表面、つまり反射防止膜5の表面は、該表面に最も近い中空シリカ粒子11の形状に対応したなだらかな凹凸を有する。
上層9の表面側は、防汚性の点から、開放孔が少ないことが好ましく、開放孔を有していないことがより好ましい。
<Upper layer>
The upper layer 9 is a silica-based porous film containing hollow silica particles 11 and a silica-based matrix 13.
The surface of the upper layer 9, that is, the surface of the antireflection film 5 has gentle irregularities corresponding to the shape of the hollow silica particles 11 closest to the surface.
From the viewpoint of antifouling properties, the surface side of the upper layer 9 preferably has few open holes, and more preferably has no open holes.

中空シリカ粒子11は、内部に空洞を有するため、シリカ系マトリックス13に比べ屈折率が低い。そのため、中空シリカ粒子11を含有する上層9は、シリカ系マトリックス13からなる膜に比べて、屈折率が低い。
上層9の屈折率は、前記のとおり、1.29〜1.34であり、1.30〜1.33が好ましい。上層9の屈折率が前記範囲内であれば、反射率が低くなり、特に紫、青等の反射色が低減される。また、上層9の屈折率が前記範囲の下限値以上であれば、上層9が疎になりすぎず、優れた耐久性が得られる。上層9の屈折率が前記範囲の上限値以下であれば、反射防止膜5の反射率を低くできる。
上層9の屈折率は、中空シリカ粒子11とシリカ系マトリックス13とのSiO換算固形分の質量比、中空シリカ粒子11の平均一次粒子径、中空シリカ粒子の空隙率等によって調節できる。
Since the hollow silica particles 11 have cavities inside, the refractive index is lower than that of the silica-based matrix 13. Therefore, the upper layer 9 containing the hollow silica particles 11 has a lower refractive index than the film made of the silica matrix 13.
As described above, the refractive index of the upper layer 9 is 1.29 to 1.34, preferably 1.30 to 1.33. If the refractive index of the upper layer 9 is within the above range, the reflectance will be low, and in particular, the reflection colors such as purple and blue will be reduced. Moreover, if the refractive index of the upper layer 9 is more than the lower limit of the said range, the upper layer 9 will not become too sparse and the outstanding durability will be acquired. If the refractive index of the upper layer 9 is not more than the upper limit of the above range, the reflectance of the antireflection film 5 can be lowered.
The refractive index of the upper layer 9 can be adjusted by the mass ratio of the solid content in terms of SiO 2 between the hollow silica particles 11 and the silica matrix 13, the average primary particle diameter of the hollow silica particles 11, the porosity of the hollow silica particles, and the like.

中空シリカ粒子:
中空シリカ粒子11としては、シリカの外殻を有し、外殻内が空洞とされたものが挙げられる。中空シリカ粒子11は、各粒子が独立した状態で存在していてもよく、各粒子が鎖状に連結していてもよく、各粒子が凝集していてもよい。
中空シリカ粒子11の平均一次粒子径は40〜80nmであり、50〜70nmが好ましい。中空シリカ粒子11の平均一次粒子径が40nm以上であれば、上層9の反射率が充分に低くなる。中空シリカ粒子11の平均一次粒子径が80nm以下であれば、上層9の表面粗さが小さくなり、防汚性が向上し、また、中空シリカ粒子11が密に充填されて屈折率が低くなる。
Hollow silica particles:
Examples of the hollow silica particles 11 include those having an outer shell of silica and a hollow inside of the outer shell. In the hollow silica particles 11, the particles may exist in an independent state, the particles may be linked in a chain shape, or the particles may be aggregated.
The average primary particle diameter of the hollow silica particles 11 is 40 to 80 nm, and preferably 50 to 70 nm. If the average primary particle diameter of the hollow silica particles 11 is 40 nm or more, the reflectance of the upper layer 9 is sufficiently low. If the average primary particle diameter of the hollow silica particles 11 is 80 nm or less, the surface roughness of the upper layer 9 is reduced, the antifouling property is improved, and the hollow silica particles 11 are densely packed and the refractive index is lowered. .

中空シリカ粒子11の平均一次粒子径は、以下のようにして求められる。
中空シリカ粒子11を走査型電子顕微鏡(以下、SEMと記す。)または透過型電子顕微鏡(以下、TEMと記す。)にて観察し、100個の中空シリカ粒子11を無作為に選び出し、各中空シリカ粒子11の粒子径を測定し、100個の中空シリカ粒子11の粒子径を平均して求める。
The average primary particle diameter of the hollow silica particles 11 is obtained as follows.
The hollow silica particles 11 are observed with a scanning electron microscope (hereinafter referred to as SEM) or a transmission electron microscope (hereinafter referred to as TEM), and 100 hollow silica particles 11 are randomly selected to form each hollow silica particle 11. The particle diameter of the silica particles 11 is measured, and the average particle diameter of 100 hollow silica particles 11 is obtained.

中空シリカ粒子11の平均一次粒子径の変動係数は、0.5以下が好ましく、0.3以下がより好ましい。変動係数が0.5以下であれば、すなわち粒度分布が充分に狭く、中空シリカ粒子11の粒子径が揃っていれば、中空シリカ粒子11が密に充填しやくすなり、中空シリカ粒子11間の空隙を少なくできる。また、中空シリカ粒子11間の空隙のバラツキが少なくなり、中空シリカ粒子11間の空隙にシリカ系マトリックス13が浸入しやすい。また、上層9の表面粗さが小さくなり、防汚性が向上する。   The variation coefficient of the average primary particle diameter of the hollow silica particles 11 is preferably 0.5 or less, and more preferably 0.3 or less. If the coefficient of variation is 0.5 or less, that is, if the particle size distribution is sufficiently narrow and the particle diameters of the hollow silica particles 11 are uniform, the hollow silica particles 11 are easily packed closely, and the space between the hollow silica particles 11 is reduced. Can be reduced. Moreover, the variation in the space between the hollow silica particles 11 is reduced, and the silica-based matrix 13 easily enters the space between the hollow silica particles 11. Further, the surface roughness of the upper layer 9 is reduced, and the antifouling property is improved.

中空シリカ粒子11の平均一次粒子径の変動係数は、以下のようにして求められる。
中空シリカ粒子11をSEMまたはTEMにて観察し、100個の中空シリカ粒子11を無作為に選び出し、各中空シリカ粒子11の粒子径を測定して、粒度分布の標準偏差および平均一次粒子径を求め、変動係数(標準偏差/平均一次粒子径)を求める。
The variation coefficient of the average primary particle diameter of the hollow silica particles 11 is obtained as follows.
The hollow silica particles 11 are observed by SEM or TEM, 100 hollow silica particles 11 are randomly selected, the particle diameter of each hollow silica particle 11 is measured, and the standard deviation of the particle size distribution and the average primary particle diameter are determined. Obtain the coefficient of variation (standard deviation / average primary particle size).

中空シリカ粒子11の球形度は、0.8以上が好ましく、0.9以上がより好ましい。中空シリカ粒子11の球形度が0.8以上であれば、すなわち真球に近ければ、中空シリカ粒子11が密に充填しやくすなり、中空シリカ粒子11間の空隙を少なくできる。また、中空シリカ粒子11間の空隙のバラツキが少なくなり、中空シリカ粒子11間の空隙にシリカ系マトリックス13が浸入しやすい。また、上層9の表面粗さが小さくなり、防汚性が向上する。   The sphericity of the hollow silica particles 11 is preferably 0.8 or more, and more preferably 0.9 or more. If the sphericity of the hollow silica particles 11 is 0.8 or more, that is, close to a true sphere, the hollow silica particles 11 are easily packed densely, and the voids between the hollow silica particles 11 can be reduced. Moreover, the variation in the space between the hollow silica particles 11 is reduced, and the silica-based matrix 13 easily enters the space between the hollow silica particles 11. Further, the surface roughness of the upper layer 9 is reduced, and the antifouling property is improved.

中空シリカ粒子11の球形度は、以下のようにして求められる。
中空シリカ粒子11をSEMまたはTEMにて観察し、100個の中空シリカ粒子11を無作為に選び出し、各中空シリカ粒子11の長径および短径を測定して球形度(短径/長径)を求め、100個の中空シリカ粒子11の球形度を平均する。
The sphericity of the hollow silica particles 11 is obtained as follows.
The hollow silica particles 11 are observed by SEM or TEM, 100 hollow silica particles 11 are randomly selected, and the major axis and minor axis of each hollow silica particle 11 are measured to obtain the sphericity (minor axis / major axis). The sphericity of 100 hollow silica particles 11 is averaged.

シリカ系マトリックス:
シリカ系マトリックス13は、中空シリカ粒子11間の空隙を充填する。シリカ系マトリックス13は、中空シリカ粒子11が露出しないように、中空シリカ粒子11の上側(下層7側とは反対側)を覆っていてもよい。
Silica matrix:
The silica matrix 13 fills the voids between the hollow silica particles 11. The silica matrix 13 may cover the upper side of the hollow silica particles 11 (the side opposite to the lower layer 7 side) so that the hollow silica particles 11 are not exposed.

「シリカ系マトリックス」とは、シリカを主成分とするマトリックスをいう。シリカを主成分とするとは、シリカの割合がマトリックス(100質量%)のうち90質量%以上であることを意味する。
マトリックスがシリカを主成分とすれば、上層9の屈折率(反射率)が低くなりやすい。また、化学的安定性、耐摩耗性等も良好となる。
シリカ系マトリックス13としては、実質的にシリカからなるものが好ましい。実質的にシリカからなるとは、不可避不純物を除いてシリカのみから構成されていることを意味する。
“Silica-based matrix” refers to a matrix mainly composed of silica. To have silica as a main component means that the proportion of silica is 90% by mass or more in the matrix (100% by mass).
If the matrix is mainly composed of silica, the refractive index (reflectance) of the upper layer 9 tends to be low. In addition, chemical stability, wear resistance and the like are improved.
As the silica-based matrix 13, those substantially consisting of silica are preferable. The phrase “consisting essentially of silica” means that it is composed only of silica excluding inevitable impurities.

シリカ系マトリックス13は、シリカ以外の成分を少量含んでもよい。該成分としては、Li,B,C,N,F,Na,Mg,Al,P,S,K,Ca,Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Ga,Sr,Y,Zr,Nb,Ru,Pd,Ag,In,Sn,Hf,Ta,W,Pt,Au,Biおよびランタノイド元素より選ばれる1つもしくは複数のイオンおよびまたは酸化物等の化合物が挙げられる。   The silica matrix 13 may contain a small amount of components other than silica. The components include Li, B, C, N, F, Na, Mg, Al, P, S, K, Ca, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, and Sr. , Y, Zr, Nb, Ru, Pd, Ag, In, Sn, Hf, Ta, W, Pt, Au, Bi and compounds such as one or more ions and oxides selected from lanthanoid elements .

シリカ系マトリックス13としては、アルコキシシランの加水分解重合物(アルコキシシランの加水分解物の焼成物)、ポリシラザン(シラザンの焼成物)等が挙げられる。
シリカ系マトリックス13としては、アルコキシシランの加水分解重合物が好ましい。
Examples of the silica-based matrix 13 include hydrolysis polymers of alkoxysilanes (calcined products of hydrolyzed alkoxysilanes), polysilazanes (calcined products of silazanes), and the like.
The silica matrix 13 is preferably an alkoxysilane hydrolyzed polymer.

中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比:
上層9において、中空シリカ粒子11とシリカ系マトリックス13とのSiO換算固形分の質量比(中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス)は、45/55〜65/35であり、50/50〜60/40が好ましく、55/45〜60/40が特に好ましい。
中空シリカ粒子/シリカ系マトリックスが前記範囲の下限値以上であれば、中空シリカ粒子11が上層9中に密に充填されるため、屈折率が低くなり、反射率を充分に低く抑えることができる。
中空シリカ粒子/シリカ系マトリックスが前記範囲の上限値以下であれば、中空シリカ粒子11間にシリカ系マトリックス13が充分に充填され、中空シリカ粒子11間に空隙ができにくい。また、上層9の表面粗さ、つまり反射防止膜5の表面粗さが小さくなる。そのため、防汚性が向上する。
シリカ系マトリックス13は、上述のように、実質的にシリカからなるが、不可避不純物を含むことがある。本明細書において、シリカ系マトリックスのSiO換算固形分の質量とは、該不可避不純物等を除いたシリカのみの質量を意味する。
Hollow silica particle / silica matrix ratio:
In the upper layer 9, the mass ratio (hollow silica particles / silica matrix) of the solid content in terms of SiO 2 between the hollow silica particles 11 and the silica matrix 13 is 45/55 to 65/35, and 50/50 to 60 / 40 is preferable, and 55/45 to 60/40 is particularly preferable.
If the hollow silica particles / silica-based matrix is at least the lower limit of the above range, the hollow silica particles 11 are densely packed in the upper layer 9, so that the refractive index is low and the reflectance can be kept sufficiently low. .
If the hollow silica particles / silica matrix is not more than the upper limit of the above range, the silica matrix 13 is sufficiently filled between the hollow silica particles 11 and it is difficult to form voids between the hollow silica particles 11. Further, the surface roughness of the upper layer 9, that is, the surface roughness of the antireflection film 5 is reduced. Therefore, the antifouling property is improved.
As described above, the silica-based matrix 13 is substantially made of silica, but may contain inevitable impurities. In the present specification, the mass of SiO 2 converted solid content of the silica-based matrix means the mass of only silica excluding the inevitable impurities.

他の微粒子:
上層9は、中空シリカ粒子11以外の他の微粒子を含んでいてもよい。
他の微粒子としては、金属酸化物微粒子、金属微粒子、顔料系微粒子、樹脂微粒子等が挙げられる。他の微粒子は、中空構造でもよく中実構造であってもよい。
Other fine particles:
The upper layer 9 may contain fine particles other than the hollow silica particles 11.
Examples of the other fine particles include metal oxide fine particles, metal fine particles, pigment-based fine particles, and resin fine particles. Other fine particles may have a hollow structure or a solid structure.

金属酸化物微粒子の材料としては、Al、SiO、SnO、TiO、ZrO、ZnO、CeO、Sb含有SnO(ATO)、Sn含有In(ITO)、RuO等が挙げられる。
金属微粒子の材料としては、金属(Ag、Ru等)、合金(AgPd、RuAu等)等が挙げられる。
顔料系微粒子としては、無機顔料(チタンブラック、カーボンブラック等)、有機顔料が挙げられる。
樹脂微粒子の材料としては、ポリスチレン、メラニン樹脂等が挙げられる。
As the material of the metal oxide fine particles, Al 2 O 3 , SiO 2 , SnO 2 , TiO 2 , ZrO 2 , ZnO, CeO 2 , Sb-containing SnO X (ATO), Sn-containing In 2 O 3 (ITO), RuO 2 etc. are mentioned.
Examples of the material of the metal fine particles include metals (Ag, Ru, etc.), alloys (AgPd, RuAu, etc.) and the like.
Examples of the pigment-based fine particles include inorganic pigments (titanium black, carbon black, etc.) and organic pigments.
Examples of the resin fine particle material include polystyrene and melanin resin.

他の微粒子の形状としては、球状、楕円状、針状、板状、棒状、円すい状、円柱状、立方体状、長方体状、ダイヤモンド状、星状、不定形状等が挙げられる。他の微粒子は、各微粒子が独立した状態で存在していてもよく、各微粒子が鎖状に連結していてもよく、各微粒子が凝集していてもよい。
他の微粒子は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the shape of the other fine particles include a spherical shape, an elliptical shape, a needle shape, a plate shape, a rod shape, a cone shape, a columnar shape, a cube shape, a rectangular shape, a diamond shape, a star shape, and an indefinite shape. The other fine particles may be present in a state where each fine particle is independent, each fine particle may be linked in a chain, or each fine particle may be aggregated.
Other fine particles may be used alone or in combination of two or more.

上層9中の他の微粒子の含有量は、本発明の効果を損なわない程度が好ましく、具体的には、中空シリカ粒子11の100質量部に対し、50質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。
他の微粒子の平均一次粒子径、平均一次粒子径の変動係数、球形度は、中空シリカ粒子11と同程度であることが好ましい。
The content of the other fine particles in the upper layer 9 is preferably such that the effects of the present invention are not impaired. Specifically, the content is preferably 50 parts by mass or less, and 30 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the hollow silica particles 11. Is more preferable.
The average primary particle diameter of other fine particles, the coefficient of variation of the average primary particle diameter, and the sphericity are preferably the same as those of the hollow silica particles 11.

他の任意成分:
上層9は、中空シリカ粒子11、シリカ系マトリックス13、他の微粒子以外に、テルペン誘導体、添加剤等の他の任意成分を含んでもよい。
テルペン誘導体、添加剤等については、後で詳述する。
Other optional ingredients:
The upper layer 9 may contain other optional components such as terpene derivatives and additives in addition to the hollow silica particles 11, the silica-based matrix 13, and other fine particles.
The terpene derivative, additive and the like will be described in detail later.

上層9の平均厚さ:
上層9の平均厚さは、前記のとおり、40〜110nmであり、50〜100nmが好ましく、60〜90nmが特により好ましい。上層9の平均厚さが前記範囲内であれば、反射率が低くなり、特に紫、青等の反射色が抑制される。また、上層9の平均厚さが上限値以下であれば、充分な防汚効果が得られる。
Average thickness of upper layer 9:
As described above, the average thickness of the upper layer 9 is 40 to 110 nm, preferably 50 to 100 nm, and more preferably 60 to 90 nm. If the average thickness of the upper layer 9 is within the above range, the reflectance will be low, and in particular, reflection colors such as purple and blue will be suppressed. Moreover, if the average thickness of the upper layer 9 is not more than the upper limit value, a sufficient antifouling effect can be obtained.

<表面粗さ>
反射防止膜5の表面、つまり上層9の表面は、通常、反射防止膜付き基材1の最表面となる。そのため、反射防止膜5の表面粗さ、つまり上層9の表面粗さは、防汚性の観点からは、小さいほど好ましい。
反射防止膜5の表面粗さは、JIS B0601:2001に規定される各種の表面性状パラメータによって表すことができる。該表面性状パラメータとしては、たとえば、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRz等が挙げられる。これらのパラメータの詳しい測定条件は実施例に示すとおりである。
<Surface roughness>
The surface of the antireflection film 5, that is, the surface of the upper layer 9 is usually the outermost surface of the substrate 1 with the antireflection film. Therefore, the surface roughness of the antireflection film 5, that is, the surface roughness of the upper layer 9, is preferably as small as possible from the viewpoint of antifouling properties.
The surface roughness of the antireflection film 5 can be expressed by various surface property parameters defined in JIS B0601: 2001. Examples of the surface property parameter include arithmetic average roughness Ra, maximum height roughness Rz, and the like. Detailed measurement conditions for these parameters are as shown in the Examples.

Raは、表面の凹凸の山谷の平均高さを示す指標である。
反射防止膜5の表面のRaは、0.006〜0.015μmであることが好ましく、0.006〜0.014μmがより好ましく、0.006〜0.013μmが特に好ましい。Raが前記範囲の上限値以下であれば、反射防止膜5の防汚性が優れる。Raが前記範囲の下限値以上であれば、上層9の反射率が充分に低く、充分な反射防止性能を確保できる。
Ra is an index indicating the average height of the ridges and valleys on the surface.
Ra of the surface of the antireflection film 5 is preferably 0.006 to 0.015 μm, more preferably 0.006 to 0.014 μm, and particularly preferably 0.006 to 0.013 μm. If Ra is below the upper limit of the said range, the antifouling property of the antireflection film 5 will be excellent. If Ra is not less than the lower limit of the above range, the reflectance of the upper layer 9 is sufficiently low, and sufficient antireflection performance can be ensured.

Rzは、表面の凹凸の山谷の最大高さを示す指標である。
反射防止膜5の表面のRzは、0.05〜0.17μmであることが好ましく、0.05〜0.16μmがより好ましく、0.05〜0.15μmが特に好ましい。Rzが前記範囲の上限値以下であれば、反射防止膜5の防汚性が優れる。Rzが前記範囲の下限値以上であれば、上層9の反射率が充分に低く、充分な反射防止性能を確保できる。
Rz is an index indicating the maximum height of the ridges and valleys on the surface.
Rz on the surface of the antireflection film 5 is preferably 0.05 to 0.17 μm, more preferably 0.05 to 0.16 μm, and particularly preferably 0.05 to 0.15 μm. When Rz is not more than the upper limit of the above range, the antifouling property of the antireflection film 5 is excellent. If Rz is not less than the lower limit of the above range, the reflectance of the upper layer 9 is sufficiently low, and sufficient antireflection performance can be ensured.

これらのパラメータの値は、中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比、中空シリカ粒子の平均一次粒子径、上層9の平均厚さ等によって調整できる。
たとえば、上層9中の中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比における中空シリカ粒子の割合が少ないほど、Rz、Ra、が小さくなる傾向がある。特に、Raは、中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス=65/35の前後での変化が大きい。
The values of these parameters can be adjusted by the hollow silica particle / silica matrix ratio, the average primary particle diameter of the hollow silica particles, the average thickness of the upper layer 9, and the like.
For example, the smaller the ratio of hollow silica particles in the hollow silica particle / silica matrix ratio in the upper layer 9, the smaller Rz and Ra tend to be. In particular, Ra has a large change before and after hollow silica particles / silica matrix = 65/35.

<視感反射率>
反射防止膜5の視感反射率は、0.4%以上であることが好ましく、0.4〜1.4%が好ましく、0.4〜1.3%が特に好ましい。視感反射率が0.4%以上であると、充分な汚れ防止効果がある。視感反射率が前記範囲の上限値以下であると、充分な反射防止性がある。
視感反射率は、波長380〜780nmの反射率に重み関数を乗じて平均化した反射率である。
視感反射率は、各層の膜厚と屈折率により調整できる。
<Visual reflectance>
The luminous reflectance of the antireflection film 5 is preferably 0.4% or more, preferably 0.4 to 1.4%, particularly preferably 0.4 to 1.3%. When the luminous reflectance is 0.4% or more, there is a sufficient antifouling effect. When the luminous reflectance is not more than the upper limit of the above range, there is sufficient antireflection property.
The luminous reflectance is a reflectance averaged by multiplying the reflectance at a wavelength of 380 to 780 nm by a weight function.
The luminous reflectance can be adjusted by the film thickness and refractive index of each layer.

(反射防止膜付き基材の製造方法)
反射防止膜付き基材1の製造方法としては、たとえば、透明基材3の上に、下層形成用塗布組成物および上層形成用塗布組成物を順次、ウェットコート法により塗布し、必要に応じて予熱し、最後に焼成する方法が挙げられる。
前記方法においては、下層形成用塗布組成物を塗布した後、形成された下層形成用塗布組成物の塗膜を焼成してから、その上に上層形成用塗布組成物を塗布してもよく、下層形成用塗布組成物を塗布した後、形成された下層形成用塗布組成物の塗膜を焼成せずウェットな状態のまま、その上に上層形成用塗布組成物を塗布してもよい。
下層形成用塗布組成物および上層形成用塗布組成物については後で説明する。
(Manufacturing method of substrate with antireflection film)
As a manufacturing method of the base material 1 with an antireflection film, for example, a coating composition for forming a lower layer and a coating composition for forming an upper layer are sequentially applied on the transparent base material 3 by a wet coating method. The method of preheating and finally baking is mentioned.
In the above method, after applying the coating composition for forming the lower layer, after baking the coating film of the coating composition for forming the lower layer, the coating composition for forming the upper layer may be applied thereon, After applying the coating composition for lower layer formation, you may apply | coat the coating composition for upper layer formation on it, without baking the coating film of the formed coating composition for lower layer formation in a wet state.
The lower layer forming coating composition and the upper layer forming coating composition will be described later.

下層形成用塗布組成物および上層形成用塗布組成物それぞれの塗布方法としては、公知のウェットコート法を採用できる。
ウェットコート法としては、スピンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ダイコート法、カーテンコート法、スクリーンコート法、インクジェット法、フローコート法、グラビアコート法、バーコート法、フレキソコート法、スリットコート法、ロールコート法等が挙げられる。
中でも、幅の広い透明基材3に対応でき、透明基材3の搬送速度を比較的速くでき、必要とされる塗布組成物の量が比較的少ない点から、ロールコート法が好ましく、光学設計可能な任意の膜厚の塗膜を均一な膜厚で形成しやすい(膜厚制御性に優れる)点から、リバースロールコート法がより好ましい。
下層形成用塗布組成物および上層形成用塗布組成物それぞれの塗布温度(雰囲気)は、室温〜80℃が好ましく、室温〜60℃がより好ましい。
As a coating method for each of the coating composition for forming the lower layer and the coating composition for forming the upper layer, a known wet coat method can be employed.
Wet coating methods include spin coating, spray coating, dip coating, die coating, curtain coating, screen coating, inkjet coating, flow coating, gravure coating, bar coating, flexo coating, and slit coating. Method, roll coat method and the like.
Among them, the roll coating method is preferable because it can cope with a wide transparent substrate 3, can transport the transparent substrate 3 at a relatively high speed, and requires a relatively small amount of coating composition. The reverse roll coating method is more preferable from the viewpoint of easily forming a coating film having an arbitrary film thickness with a uniform film thickness (excelling in film thickness controllability).
The coating temperature (atmosphere) of each of the lower layer forming coating composition and the upper layer forming coating composition is preferably room temperature to 80 ° C, more preferably room temperature to 60 ° C.

本発明において、焼成とは、塗布組成物を塗布することによって得られた塗膜を加熱して硬化処理することも含むものとする。
焼成は、下層形成用塗布組成物または上層形成用塗布組成物を塗布した後に加熱することにより行ってもよく、透明基材3をあらかじめ焼成温度に加熱しておき、該透明基材3上(透明基材3の表面または下層形成用塗布組成物の塗膜の表面)にシリカ系多孔質膜形成用塗料組成物を塗布することにより行ってもよい。
焼成温度は、30℃以上が好ましく、透明基材の材料、下層形成用塗布組成物または上層形成用塗布組成物の材料等に応じて適宜決定すればよい。
アルコキシシランの加水分解物を速やかに焼成物(加水分解重合物)とするためには、80℃以上で焼成すればよいが、100℃以上が好ましく、200〜700℃がより好ましい。焼成温度が100℃以上であれば、焼成物が緻密化して耐久性が向上する。
透明基材3の材料が樹脂の場合、焼成温度は樹脂の耐熱温度以下になる。この場合でも、得られる反射防止膜付き基材1は充分な反射防止効果を有する。
透明基材がガラスの場合、焼成温度は200℃以上ガラスの軟化点温度以下が好ましい。焼成温度が200℃以上であれば、下層7が緻密化して耐久性が向上する。
透明基材3の材料がガラスの場合、反射防止膜5を形成する際の焼成工程とガラスの物理強化工程を兼ねることもできる。物理強化工程では、ガラスは軟化温度付近まで加熱される。この場合、焼成温度は、約600〜700℃前後に設定される。焼成温度は、通常、透明基材3の熱変形温度以下とするのが好ましい。焼成温度の下限値は、下層形成用塗布組成物、上層形成用塗布組成物それぞれの配合に応じて決定される。
自然乾燥であっても重合はある程度進むため、時間に何らの制約もないのであれば、乾燥または焼成温度を室温付近の温度設定とすることも、理論上は可能である。
In the present invention, firing includes heating and curing a coating film obtained by applying a coating composition.
Firing may be performed by applying a coating composition for forming a lower layer or a coating composition for forming an upper layer, followed by heating. The transparent substrate 3 is heated to a firing temperature in advance, and the transparent substrate 3 ( You may carry out by apply | coating the coating composition for silica-type porous film formation to the surface of the transparent base material 3 or the coating film surface of the coating composition for lower layer formation).
The firing temperature is preferably 30 ° C. or higher, and may be appropriately determined according to the material of the transparent substrate, the lower layer forming coating composition, the upper layer forming coating composition, or the like.
In order to rapidly convert the hydrolyzate of alkoxysilane into a calcined product (hydrolyzed polymer), it may be calcined at 80 ° C. or higher, preferably 100 ° C. or higher, and more preferably 200 to 700 ° C. When the firing temperature is 100 ° C. or higher, the fired product is densified and durability is improved.
When the material of the transparent substrate 3 is a resin, the firing temperature is equal to or lower than the heat resistant temperature of the resin. Even in this case, the obtained base material 1 with an antireflection film has a sufficient antireflection effect.
When the transparent substrate is glass, the firing temperature is preferably 200 ° C. or higher and the glass softening point or lower. When the firing temperature is 200 ° C. or higher, the lower layer 7 is densified and the durability is improved.
When the material of the transparent base material 3 is glass, it can also serve as the baking process at the time of forming the anti-reflective film 5, and the physical strengthening process of glass. In the physical strengthening step, the glass is heated to near the softening temperature. In this case, the firing temperature is set to about 600 to 700 ° C. The firing temperature is usually preferably equal to or lower than the heat distortion temperature of the transparent substrate 3. The lower limit of the firing temperature is determined in accordance with the respective formulations of the lower layer forming coating composition and the upper layer forming coating composition.
Since the polymerization proceeds to some extent even in natural drying, it is theoretically possible to set the drying or calcination temperature to a temperature setting near room temperature if there is no restriction on time.

<下層形成用塗布組成物>
下層形成用塗布組成物としては、シリカ系マトリックス前駆体の溶液が挙げられる。
下層形成用塗布組成物は、必要に応じて、微粒子、他の添加剤等を含んでもよい。
<Coating composition for lower layer formation>
As a coating composition for lower layer formation, the solution of a silica type matrix precursor is mentioned.
The coating composition for lower layer formation may contain fine particles, other additives, etc. as needed.

シリカ系マトリックス前駆体:
シリカ系マトリックス前駆体としては、アルコキシシランの加水分解物、シラザン等が挙げられる。
シリカ系マトリックス前駆体としては、アルコキシシランの加水分解物が好ましい。シリカ系マトリックス前駆体がアルコキシシランの加水分解物である場合、シリカ系マトリックスは、アルコキシシランの加水分解重合物(アルコキシシランの加水分解物の焼成物(SiO))からなるものとなる。
Silica-based matrix precursor:
Examples of the silica-based matrix precursor include hydrolyzate of alkoxysilane, silazane and the like.
As the silica-based matrix precursor, a hydrolyzate of alkoxysilane is preferable. When the silica-based matrix precursor is an alkoxysilane hydrolyzate, the silica-based matrix is composed of an alkoxysilane hydrolyzate (a calcined product of the alkoxysilane hydrolyzate (SiO 2 )).

アルコキシシランとしては、テトラアルコキシシラン(テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等。)、パーフルオロポリエーテル基を有するアルコキシシラン(パーフルオロポリエーテルトリエトキシシラン等。)、パーフルオロアルキル基を有するアルコキシシラン(パーフルオロエチルトリエトキシシラン等。)、ビニル基を有するアルコキシシラン(ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等。)、エポキシ基を有するアルコキシシラン(2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等。)、アクリロイルオキシ基を有するアルコキシシラン(3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン等。)等が挙げられる。   Examples of the alkoxysilane include tetraalkoxysilane (tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, etc.), alkoxysilane having a perfluoropolyether group (perfluoropolyether triethoxysilane, etc.), perfluorosilane. An alkoxysilane having a fluoroalkyl group (perfluoroethyltriethoxysilane, etc.), an alkoxysilane having a vinyl group (vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, etc.), an alkoxysilane having an epoxy group (2- (3, 4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane .), Alkoxysilane (3-acryloyloxy propyl trimethoxysilane having an acryloyloxy group.), And the like.

アルコキシシランの加水分解は、公知の方法により行うことができる。
たとえばアルコキシシランがテトラアルコキシシランの場合、アルコキシシランの4倍モル以上の水、および触媒として酸またはアルカリを用いて行う。
酸としては、無機酸(HNO、HSO、HCl等。)、有機酸(ギ酸、シュウ酸、モノクロル酢酸、ジクロル酢酸、トリクロル酢酸等。)が挙げられる。アルカリとしては、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられる。触媒としては、アルコキシシランの加水分解物の長期保存性の点から、酸が好ましい。
下層形成用塗布組成物が微粒子を含有する場合、アルコキシシランの加水分解に用いる触媒としては、微粒子の分散を妨げないものが好ましい。
アルコキシシランの加水分解物を得る際に触媒として酸を用いる場合、下層形成用塗布組成物中の酸濃度は、100〜1000質量ppmが好ましく、200〜700質量ppmが特に好ましい。
Hydrolysis of the alkoxysilane can be performed by a known method.
For example, when the alkoxysilane is tetraalkoxysilane, the reaction is carried out using at least 4 moles of water of alkoxysilane and an acid or alkali as a catalyst.
Examples of the acid include inorganic acids (HNO 3 , H 2 SO 4 , HCl, etc.) and organic acids (formic acid, oxalic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, etc.). Examples of the alkali include ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. The catalyst is preferably an acid from the viewpoint of long-term storage stability of the hydrolyzate of alkoxysilane.
When the coating composition for forming the lower layer contains fine particles, the catalyst used for hydrolysis of the alkoxysilane is preferably one that does not interfere with the dispersion of the fine particles.
When using an acid as a catalyst when obtaining the hydrolyzate of alkoxysilane, the acid concentration in the coating composition for forming the lower layer is preferably 100 to 1000 mass ppm, particularly preferably 200 to 700 mass ppm.

シリカ系マトリックス前駆体の溶液の溶媒としては特に限定されない。
シリカ系マトリックス前駆体がアルコキシシランの加水分解物である場合、加水分解に水が必要となるため、分散媒は少なくとも水を含むことが好ましい。水と他の液体とを併用してもよい。該他の液体としては、たとえば、アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等)、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)、エーテル類(テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル等)、グリコールエーテル類(エチレングリコールモノアルキルエーテル等)、含窒素化合物(N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、含硫黄化合物(ジメチルスルホキシド等)等が挙げられる。
アルコキシシランの加水分解物の溶液の溶媒としては、水とアルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等。)との混合溶媒が好ましい。
The solvent for the silica matrix precursor solution is not particularly limited.
In the case where the silica-based matrix precursor is a hydrolyzate of alkoxysilane, water is required for hydrolysis, and therefore, the dispersion medium preferably contains at least water. Water and other liquids may be used in combination. Examples of the other liquid include alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, diacetone alcohol, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), ethers (tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc.). ), Cellosolves (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, etc.), glycol ethers (ethylene glycol monoalkyl ether, etc.), nitrogen-containing compounds (N, N-dimethylacetamide, N, N -Dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc.), sulfur-containing compounds (dimethylsulfoxide, etc.) and the like.
As a solvent of the alkoxysilane hydrolyzate solution, a mixed solvent of water and alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, diacetone alcohol, etc.) is preferable.

微粒子:
微粒子についての説明は前記と同じである。
Fine particles:
The description of the fine particles is the same as described above.

他の添加剤:
他の添加剤としては、レベリング性向上のための界面活性剤、塗膜の耐久性向上のための金属化合物等が挙げられる。
界面活性剤としては、シリコーンオイル系、アクリル系等が挙げられる。
金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、チタンキレート化合物、アルミニウムキレート化合物が好ましい。ジルコニウムキレート化合物としては、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシステアレート等が挙げられる。
Other additives:
Examples of other additives include surfactants for improving leveling properties and metal compounds for improving durability of coating films.
Examples of the surfactant include silicone oil and acrylic.
As a metal compound, a zirconium chelate compound, a titanium chelate compound, and an aluminum chelate compound are preferable. Examples of the zirconium chelate compound include zirconium tetraacetylacetonate and zirconium tributoxy systemate.

下層形成用塗布組成物のSiO換算固形分濃度は、1〜9質量%が好ましく、2〜6質量%がより好ましい。SiO換算固形分濃度が前記範囲の下限値以上であれば、下層形成用塗布組成物の塗膜の膜厚を制御しやすい。SiO換算固形分濃度が前記範囲の上限値以下であれば、下層形成用塗布組成物の塗膜の膜厚を均一にしやすい。
下層形成用塗布組成物のSiO換算固形分とは、シリカ系マトリックス前駆体のSiO換算固形分を意味する。シリカ系マトリックス前駆体のSiO換算固形分とは、シリカ系マトリックス前駆体のすべてのSiがSiOに転化したときの固形分である。
SiO 2 solid concentration in terms of the lower layer-forming coating composition is preferably 1 to 9 wt%, more preferably 2 to 6 wt%. If the SiO 2 equivalent solid content concentration is equal to or higher than the lower limit of the above range, it is easy to control the film thickness of the coating film of the lower layer forming coating composition. If terms of SiO 2 solid concentration than the upper limit of the above range, tends to the thickness of the coating film of the lower layer-forming coating composition uniformly.
The terms of SiO 2 solid content of the lower layer-forming coating composition, means the terms of SiO 2 solid content of the silica-based matrix precursor. The SiO 2 conversion solid content of the silica-based matrix precursor is a solid content when all Si of the silica-based matrix precursor is converted to SiO 2 .

下層形成用塗布組成物は、たとえば、アルコキシシランを加水分解し、必要に応じて追加の溶媒、添加剤等を添加することにより調製される。   The underlayer-forming coating composition is prepared, for example, by hydrolyzing alkoxysilane and adding an additional solvent, additive, or the like as necessary.

<上層形成用塗布組成物>
上層形成用塗布組成物としては、たとえば、分散媒と、中空シリカ粒子と、シリカ系マトリックス前駆体とを含むものが挙げられる。かかる上層形成用塗布組成物の塗膜を焼成すると、シリカ系マトリックス中に中空シリカ粒子が分散した膜が形成される。
上層形成用塗布組成物は、必要に応じて、他の微粒子や他の任意成分を含んでもよい。
<Coating composition for upper layer formation>
Examples of the upper layer-forming coating composition include those containing a dispersion medium, hollow silica particles, and a silica-based matrix precursor. When the coating film of the coating composition for forming an upper layer is baked, a film in which hollow silica particles are dispersed in a silica-based matrix is formed.
The coating composition for forming an upper layer may contain other fine particles and other optional components as necessary.

分散媒:
分散媒は、中空シリカ粒子を分散する液体である。分散媒は、シリカ系マトリックス前駆体を溶解する溶媒であってもよい。
シリカ系マトリックス前駆体がアルコキシシランの加水分解物である場合、加水分解に水が必要となるため、分散媒は少なくとも水を含むことが好ましい。
水と他の液体とを併用してもよい。該他の液体としては、たとえば、アルコール類(メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等)、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)、エーテル類(テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル等)、グリコールエーテル類(エチレングリコールモノアルキルエーテル等)、含窒素化合物(N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドン等)、含硫黄化合物(ジメチルスルホキシド等)等が挙げられる。
前記他の液体のうち、シリカ系マトリックス前駆体の溶媒としては、アルコール類が好ましく、メタノール、エタノールが特に好ましい。
Dispersion medium:
The dispersion medium is a liquid that disperses the hollow silica particles. The dispersion medium may be a solvent that dissolves the silica-based matrix precursor.
In the case where the silica-based matrix precursor is a hydrolyzate of alkoxysilane, water is required for hydrolysis, and therefore, the dispersion medium preferably contains at least water.
Water and other liquids may be used in combination. Examples of the other liquid include alcohols (methanol, ethanol, isopropanol, butanol, diacetone alcohol, etc.), ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.), ethers (tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, etc.). ), Cellosolves (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, etc.), glycol ethers (ethylene glycol monoalkyl ether, etc.), nitrogen-containing compounds (N, N-dimethylacetamide, N, N -Dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, etc.), sulfur-containing compounds (dimethylsulfoxide, etc.) and the like.
Among the other liquids, as the solvent for the silica-based matrix precursor, alcohols are preferable, and methanol and ethanol are particularly preferable.

中空シリカ粒子:
中空シリカ粒子についての説明は前記と同じである。
Hollow silica particles:
The description of the hollow silica particles is the same as described above.

シリカ系マトリックス前駆体:
シリカ系マトリックス前駆体としては、上層形成用塗布組成物の説明で挙げたものと同様のものが挙げられ、アルコキシシランの加水分解物が好ましい。
アルコキシシランの加水分解に用いる触媒としては、中空シリカ粒子の分散を妨げないものが好ましい。
Silica-based matrix precursor:
As a silica type matrix precursor, the thing similar to what was mentioned by description of the coating composition for upper layer formation is mentioned, The hydrolyzate of an alkoxysilane is preferable.
As a catalyst used for hydrolysis of alkoxysilane, a catalyst that does not hinder the dispersion of the hollow silica particles is preferable.

中空微粒子シリカ粒子とシリカ系マトリックス前駆体の配合比:
上層形成用塗布組成物における中空シリカ粒子とシリカ系マトリックス前駆体との配合比は、上層9における中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比に応じて設定される。
シリカ系マトリックスのSiO換算固形分と、シリカ系マトリックス前駆体のSiO換算固形分とは同じである。そのため、上層形成用塗布組成物において、中空シリカ粒子とシリカ系マトリックス前駆体とのSiO換算固形分の質量比(中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス前駆体)は、中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比と同様に、45/55〜65/35であり、50/50〜60/40が好ましく、55/45〜60/40が特に好ましい。
Mixing ratio of hollow fine particle silica particles to silica matrix precursor:
The compounding ratio of the hollow silica particles and the silica-based matrix precursor in the upper layer-forming coating composition is set according to the hollow silica particle / silica-based matrix ratio in the upper layer 9.
And in terms of SiO 2 solid content of the silica-based matrix, and in terms of SiO 2 solid content of the silica-based matrix precursor is the same. Therefore, in the coating composition for forming the upper layer, the mass ratio (hollow silica particles / silica matrix precursor) of the solid content in terms of SiO 2 between the hollow silica particles and the silica matrix precursor is the hollow silica particle / silica matrix ratio. Similarly, it is 45 / 55-65 / 35, 50 / 50-60 / 40 is preferable and 55 / 45-60 / 40 is especially preferable.

他の微粒子:
他の微粒子についての説明は前記と同じである。
Other fine particles:
The explanation for the other fine particles is the same as described above.

他の任意成分:
他の任意成分としては、テルペン誘導体、他の添加剤等が挙げられる。
Other optional ingredients:
Other optional components include terpene derivatives and other additives.

テルペンとは、イソプレン(C)を構成単位とする(C(ただし、nは1以上の整数である。)の組成の炭化水素を意味する。テルペン誘導体とは、テルペンから誘導される官能基を有するテルペン類を意味する。テルペン誘導体は、不飽和度を異にするものも包含する。なお、テルペン誘導体には分散媒として機能するものもあるが、「イソプレンを構成単位とする(Cの組成の炭化水素」であるものは、テルペン誘導体に該当し、分散媒には該当しないものとする。テルペン誘導体としては、国際公開第2010/018852号等に記載のものを用いることができる。 The terpene means a hydrocarbon having a composition of (C 5 H 8 ) n (where n is an integer of 1 or more) having isoprene (C 5 H 8 ) as a structural unit. The terpene derivative means terpenes having a functional group derived from terpene. Terpene derivatives include those with different degrees of unsaturation. Although some terpene derivatives function as a dispersion medium, those having “a hydrocarbon having a composition of (C 5 H 8 ) n having isoprene as a structural unit” fall under the category of terpene derivatives. Shall not apply. As the terpene derivative, those described in International Publication No. 2010/018852 can be used.

他の添加剤としては、レベリング性向上のための界面活性剤、塗膜の耐久性向上のための金属化合物等が挙げられる。
界面活性剤としては、シリコーンオイル系、アクリル系等が挙げられる。
金属化合物としては、ジルコニウムキレート化合物、チタンキレート化合物、アルミニウムキレート化合物等が好ましい。ジルコニウムキレート化合物としては、ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムトリブトキシステアレート等が挙げられる。
Examples of other additives include surfactants for improving leveling properties and metal compounds for improving durability of coating films.
Examples of the surfactant include silicone oil and acrylic.
As the metal compound, a zirconium chelate compound, a titanium chelate compound, an aluminum chelate compound and the like are preferable. Examples of the zirconium chelate compound include zirconium tetraacetylacetonate and zirconium tributoxy systemate.

上層形成用塗布組成物のSiO換算固形分濃度は、1〜9質量%が好ましく、2〜6質量%がより好ましい。SiO換算固形分濃度が前記範囲の下限値以上であれば、上層形成用塗布組成物の塗膜の膜厚を制御しやすい。SiO換算固形分濃度が前記範囲の上限値以下であれば、上層形成用塗布組成物の塗膜の膜厚を均一にしやすい。
上層形成用塗布組成物のSiO換算固形分とは、中空シリカ粒子とシリカ系マトリックス前駆体のSiO換算固形分との合計を意味する。
SiO 2 solid concentration in terms of the upper layer-forming coating composition is preferably 1 to 9 wt%, more preferably 2 to 6 wt%. If terms of SiO 2 solid concentration than the lower limit of the range, it is easy to control the thickness of the coating layer-forming coating composition. If the solid content concentration in terms of SiO 2 is not more than the upper limit of the above range, it is easy to make the film thickness of the coating film of the upper layer forming coating composition uniform.
The SiO 2 converted solid content of the upper layer forming coating composition means the total of the hollow silica particles and the SiO 2 converted solid content of the silica-based matrix precursor.

上層形成用塗布組成物は、たとえば、中空シリカ粒子分散液と、シリカ系マトリックス前駆体溶液と、必要に応じて追加の分散媒、他の微粒子分散液、他の任意成分等とを混合することにより調製される。   The upper layer forming coating composition is, for example, mixing a hollow silica particle dispersion, a silica-based matrix precursor solution, and an additional dispersion medium, other fine particle dispersion, and other optional components as necessary. It is prepared by.

前記上層形成用塗布組成物にあっては、分散媒と中空シリカ粒子とシリカ系マトリックス前駆体とを含むため、シリカ系マトリックス中に中空シリカ粒子が分散したシリカ系多孔質膜を低コストで、かつ比較的低温であっても形成できる。
上層形成用塗布組成物がテルペン誘導体をさらに含む場合、中空シリカ粒子の周囲に空隙が形成され、反射防止効果が大きくなる。ただし、テルペン誘導体の含有量は、中空シリカ粒子の周囲に形成される空隙への汚れの浸み込みによる不具合が発生しない程度に制御される。
In the coating composition for forming the upper layer, since it contains a dispersion medium, hollow silica particles, and a silica-based matrix precursor, a silica-based porous film in which hollow silica particles are dispersed in a silica-based matrix is low-cost, It can be formed even at relatively low temperatures.
When the coating composition for forming the upper layer further contains a terpene derivative, voids are formed around the hollow silica particles, and the antireflection effect is increased. However, the content of the terpene derivative is controlled to such an extent that troubles due to the penetration of dirt into the voids formed around the hollow silica particles do not occur.

(作用効果)
反射防止膜付き基材1にあっては、透明基材3上に設けられた反射防止膜5が、透明基材3側から順に下層7および上層9が積層した二層構成であり、かつ下層7および上層9がそれぞれ所定の屈折率および平均厚さを有することで、前述のように、広い波長域での反射率、特に紫、青等の比較的短波長域の光の反射率が低くなり、反射色がニュートラルな色になり、汚れや汚れ跡があっても目立ちにくい。
また、上層9における中空シリカ粒子11とシリカ系マトリックス13とのSiO換算固形分の質量比(中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス)が所定の範囲内であることで、充分な反射防止性能を確保しつつ、上層9の表面、つまり反射防止膜5の表面の防汚性を高いものとすることができる。
(Function and effect)
In the base material 1 with the antireflection film, the antireflection film 5 provided on the transparent base material 3 has a two-layer structure in which the lower layer 7 and the upper layer 9 are laminated in order from the transparent base material 3 side, and the lower layer 7 and the upper layer 9 have a predetermined refractive index and an average thickness, respectively, so that the reflectance in a wide wavelength region, particularly the light reflectance in a relatively short wavelength region such as purple and blue is low as described above. Therefore, the reflected color becomes neutral, and even if there is dirt or dirt marks, it is difficult to stand out.
Moreover, sufficient antireflection performance is ensured by the mass ratio (hollow silica particles / silica matrix) of the solid content in terms of SiO 2 between the hollow silica particles 11 and the silica matrix 13 in the upper layer 9 being within a predetermined range. However, the antifouling property of the surface of the upper layer 9, that is, the surface of the antireflection film 5, can be made high.

(用途)
反射防止膜付き基材1の用途としては、特に限定されない。具体例としては、車両用透明部品(ヘッドライトカバー、サイドミラー、フロント透明基板、サイド透明基板、リア透明基板等。) 、車両用透明部品(インスツルメントパネル表面等。) 、メータ、建築窓、ショーウインドウ、ディスプレイ(ノート型パソコン、モニタ、LCD、PDP 、ELD、CRT、PDA等)、LCDカラーフィルタ、タッチパネル用基板、ピックアップレンズ、光学レンズ、眼鏡レンズ、カメラ部品、ビデオ部品、CCD用カバー基板、光ファイバ端面、プロジェクタ部品、複写機部品、太陽電池用透明基板(カバーガラス等。)、携帯電話窓、バックライトユニット部品(導光板、冷陰極管等。)、バックライトユニット部品液晶輝度向上フィルム(プリズム、半透過フィルム等。)、液晶輝度向上フィルム、有機EL発光素子部品、無機EL発光素子部品、蛍光体発光素子部品、光学フィルタ、光学部品の端面、照明ランプ、照明器具のカバー、増幅レーザー光源、反射防止フィルム、偏光フィルム、農業用フィルム等が挙げられる。
(Use)
The use of the substrate 1 with an antireflection film is not particularly limited. As specific examples, transparent parts for vehicles (headlight covers, side mirrors, front transparent boards, side transparent boards, rear transparent boards, etc.), transparent parts for vehicles (instrument panel surfaces, etc.), meters, architectural windows , Show windows, displays (notebook computers, monitors, LCDs, PDPs, ELDs, CRTs, PDAs, etc.), LCD color filters, touch panel substrates, pickup lenses, optical lenses, eyeglass lenses, camera parts, video parts, CCD covers Substrate, optical fiber end face, projector part, copier part, transparent substrate for solar cell (cover glass, etc.), mobile phone window, backlight unit part (light guide plate, cold cathode tube, etc.), backlight unit part, liquid crystal brightness Improvement film (prism, transflective film, etc.), LCD brightness enhancement film Organic EL light-emitting element parts, inorganic EL light-emitting element parts, phosphor light-emitting element parts, optical filters, end faces of optical parts, illumination lamps, covers for lighting fixtures, amplified laser light sources, antireflection films, polarizing films, agricultural films, etc. Can be mentioned.

以上、本発明について、実施形態例を示して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。上記実施形態における各構成およびそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。   While the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments. Each configuration in the above embodiment, a combination thereof, and the like are examples, and the addition, omission, replacement, and other modifications of the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.

〔物品〕
本発明の物品は、前記反射防止膜付き基材を備える。
本発明の物品は、前記反射防止膜付き基材からなるものでもよく、前記反射防止膜付き基材以外の他の部材をさらに備えるものでもよい。
[Articles]
The article of the present invention includes the base material with the antireflection film.
The article of the present invention may be composed of the base material with the antireflection film, or may further include a member other than the base material with the antireflection film.

本発明の物品の例としては、前記で反射防止膜付き基材1の用途として挙げたもの、それらのいずれか1種以上を備える装置、等が挙げられる。
本発明の物品は、防汚性と反射防止性に対する要求が共に高い点で、太陽電池モジュール、表示装置、または照明装置であることが好ましい。
太陽電池モジュールとしては、太陽電池と、太陽電池を保護するために太陽電池の前面および背面にそれぞれ配置された透明基板(カバーガラス等)とを備え、前記透明基板の少なくとも一方の透明基板(好ましくは少なくとも前面側の透明基板)として前記反射防止膜付き基材を用いたものが好ましい。
表示装置としては、携帯電話、スマートフォン、タブレット、カーナビゲーション等が挙げられる。
照明装置としては、有機EL(エレクトロルミネッセンス)照明装置、LED(発光ダイオード)照明装置等が挙げられる。
Examples of the article of the present invention include those mentioned above as applications of the base material 1 with an antireflection film, and devices including any one or more of them.
The article of the present invention is preferably a solar cell module, a display device, or a lighting device in that both demands for antifouling properties and antireflection properties are high.
The solar cell module includes a solar cell and a transparent substrate (cover glass or the like) disposed on each of the front and back surfaces of the solar cell in order to protect the solar cell, and at least one of the transparent substrates (preferably a transparent substrate) Are preferably those using the above-mentioned base material with an antireflection film as at least a transparent substrate on the front side.
Examples of the display device include a mobile phone, a smartphone, a tablet, and a car navigation.
Examples of the lighting device include an organic EL (electroluminescence) lighting device and an LED (light emitting diode) lighting device.

以下、実施例を示して本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は以下の記載によっては限定されない。
後述する例1〜12のうち、例1〜9は実施例であり、例10〜12は比較例である。
各例で使用した評価方法および材料を以下に示す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following description.
Among Examples 1 to 12 described later, Examples 1 to 9 are examples, and Examples 10 to 12 are comparative examples.
The evaluation methods and materials used in each example are shown below.

〔評価方法〕
(微粒子の平均一次粒子径)
微粒子の分散液をエタノールで0.1質量%に希釈した後、コロジオン膜上に塗布し、乾燥して、これをサンプルとした。
TEM(日立製作所社製、H−9000)を用いて、該サンプルを観察した。TEM像中100個の微粒子を無作為に選び出し、各微粒子の粒子径を測定し、平均した値を微粒子の平均一次粒子径とした。
〔Evaluation method〕
(Average primary particle size of fine particles)
The fine particle dispersion was diluted to 0.1% by mass with ethanol, and then applied onto the collodion film and dried to prepare a sample.
The sample was observed using TEM (Hitachi Ltd., H-9000). 100 fine particles were randomly selected from the TEM image, the particle diameter of each fine particle was measured, and the average value was taken as the average primary particle diameter of the fine particles.

(下層の屈折率および平均厚さ)
各例において、シリカ系多孔質膜形成用塗布組成物を塗布しない(上層を形成しない)以外は同じ条件で反射防止膜付き基材の作製を行って、透明基材/下層の二層構成の積層体を得た。該積層体の透明基材側の表面に黒のビニールテープを貼り付けてサンプルとした。
該サンプルの下層側の表面での波長380〜780nmの範囲内における反射率を、分光光度計(大塚電子社製、瞬間マルチ測光システムMCPD−3000)で測定した。光の入射角度は5°とした。
波長380〜780nmの範囲内におけるボトム反射率Rminと、透明基材の屈折率nsとから、下式(1)によって、下層の屈折率nを算出した。
min=(n−ns)/(n+ns) ・・・(1)。
前記屈折率nと、ボトム反射率Rminにおける波長λ(nm)とから、下式(2)によって、下層の平均厚さd(nm)を算出した。
n×d=λ/4 ・・・(2)。
(Refractive index and average thickness of the lower layer)
In each example, a substrate with an antireflection film was prepared under the same conditions except that the coating composition for forming a silica-based porous film was not applied (no upper layer was formed), and a two-layer structure of a transparent substrate / lower layer was prepared. A laminate was obtained. A black vinyl tape was affixed to the surface of the laminate on the transparent substrate side to prepare a sample.
The reflectance in the wavelength range of 380 to 780 nm on the surface of the lower layer side of the sample was measured with a spectrophotometer (Otsuka Electronics Co., Ltd., instantaneous multi-photometry system MCPD-3000). The incident angle of light was 5 °.
From the bottom reflectance R min in the wavelength range of 380 to 780 nm and the refractive index ns of the transparent substrate, the refractive index n of the lower layer was calculated by the following formula (1).
R min = (n−ns) 2 / (n + ns) 2 (1).
From the refractive index n and the wavelength λ (nm) at the bottom reflectance R min , the average thickness d (nm) of the lower layer was calculated by the following formula (2).
n × d = λ / 4 (2).

(上層の屈折率および平均厚さ)
各例において、シリカ系マトリックス前駆体溶液を塗布しない(下層を形成しない)以外は同じ条件で反射防止膜付き基材の作製を行って、透明基材/上層の二層構成の積層体を得た。該積層体の透明基材側の表面に黒のビニールテープを貼り付けてサンプルとした。
該サンプルを用いた以外は前記(下層の屈折率および平均厚さ)と同様にして、反射率を測定し、上層の屈折率および平均厚さを算出した。
(Upper layer refractive index and average thickness)
In each example, a substrate with an antireflection film was prepared under the same conditions except that the silica-based matrix precursor solution was not applied (the lower layer was not formed) to obtain a laminate having a two-layer structure of transparent substrate / upper layer. It was. A black vinyl tape was affixed to the surface of the laminate on the transparent substrate side to prepare a sample.
The reflectance was measured in the same manner as described above (refractive index and average thickness of the lower layer) except that the sample was used, and the refractive index and average thickness of the upper layer were calculated.

(視感反射率Y)
視感反射率は、分光光度計(大塚電子社製、瞬間マルチ測光システムMCPD−3000)を用いて測定した。
(Luminous reflectance Y)
The luminous reflectance was measured using a spectrophotometer (Otsuka Electronics Co., Ltd., instantaneous multi-photometry system MCPD-3000).

(算術平均粗さRa、最大高さ粗さRz)
反射防止膜の表面の算術平均粗さRa、最大高さ粗さRzは、表面粗さ計(東京精密社製、サーフコム(登録商標)1500DX)を用い、JIS B0601:2001に記載された方法によって測定した。粗さ曲線用の基準長さlr(カットオフ値λc)は0.08mmとした。
(Arithmetic mean roughness Ra, maximum height roughness Rz)
The arithmetic average roughness Ra and the maximum height roughness Rz of the surface of the antireflection film are measured by a method described in JIS B0601: 2001 using a surface roughness meter (manufactured by Tokyo Seimitsu Co., Ltd., Surfcom (registered trademark) 1500DX). It was measured. The reference length lr (cut-off value λc) for the roughness curve was 0.08 mm.

(透過率差Td)
反射防止膜を形成する前の透明基材、反射防止膜付き基材それぞれについて、分光光度計(日本分光社製、V670)を用いて、波長400nm〜1100nmにおける光の透過率(%)を測定し、平均透過率(%)を求めた。その結果から、下式(3)により透過率差Td(%)を算出した。透過率差Tdが大きいほど、反射防止性能が高いことを示す。透過率差Tdは、実用上、2.0%以上が好ましい。
透過率差Td=反射防止膜付き基材の平均透過率−透明基材のみの平均透過率 …(3)
(Transmissivity difference Td)
Using a spectrophotometer (manufactured by JASCO Corporation, V670), the transmittance (%) of light at a wavelength of 400 nm to 1100 nm is measured for each of the transparent substrate and the substrate with an antireflection film before forming the antireflection film. The average transmittance (%) was obtained. From the result, the transmittance difference Td (%) was calculated by the following formula (3). It shows that antireflection performance is so high that the transmittance | permeability difference Td is large. The transmittance difference Td is preferably 2.0% or more for practical use.
Transmittance difference Td = average transmittance of substrate with antireflection film−average transmittance of only transparent substrate (3)

(汚れ跡の評価)
反射防止膜付き基材の反射防止膜側の表面にオレイン酸を0.01g滴下した。ついで、滴下したオレイン酸を、八つ折にしてイオン交換水を0.1gしみこませたキムワイプS−200(日本製紙クレシア社製)で、9.8×10−2MPaで一回拭きとった。ついで新しく前述のキムワイプを用意し、同様の作業を繰り返し、全部で15回行った。作業後の膜の汚れ跡(残存オレイン酸)を下記の基準で目視評価した。
◎:汚れ跡が見えない。
○:汚れ跡が若干見えるがほとんど目立たない。
△:汚れ跡が少し目立つ。
×:汚れ跡がかなり目立つ。
(Evaluation of dirt marks)
0.01 g of oleic acid was added dropwise to the surface of the substrate with the antireflection film on the antireflection film side. Then, the dropped oleic acid was wiped once at 9.8 × 10 −2 MPa with Kimwipe S-200 (manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.) in which 0.1 g of ion exchange water was soaked in eight folds. Next, the above-mentioned Kimwipe was newly prepared, and the same operation was repeated 15 times in total. The film after the work was visually evaluated for stains (residual oleic acid) according to the following criteria.
(Double-circle): A stain mark is not visible.
○: Slight traces are visible but hardly noticeable.
Δ: Slightly noticeable stains
X: The dirt mark is quite conspicuous.

〔使用材料〕
(シリカ系マトリックス前駆体溶液)
以下の手順で調製したものを使用した。
変性エタノール(日本アルコール販売社製、ソルミックスAP−11、エタノールを主剤とした混合溶媒、以下同様)の77.6gを撹拌しながら、これにイオン交換水の11.9gと61質量%硝酸の0.1gとの混合液を加え、5分間撹拌した。これに、テトラエトキシシラン(TEOS)(SiO換算固形分濃度:29質量%)の10.4gを加え、室温で30分間撹拌し、SiO換算固形分濃度が3.0質量%のシリカ系マトリクス溶液を調製した。
なお、ここでのSiO換算固形分濃度は、テトラエトキシシランのすべてのSiがSiOに転化したときの固形分濃度である。
[Materials used]
(Silica matrix precursor solution)
What was prepared in the following procedures was used.
While stirring 77.6 g of denatured ethanol (manufactured by Nippon Alcohol Sales Co., Ltd., Solmix AP-11, a mixed solvent mainly composed of ethanol, the same applies hereinafter), 11.9 g of ion-exchanged water and 61% by mass of nitric acid A mixed solution with 0.1 g was added and stirred for 5 minutes. To this was added 10.4 g of tetraethoxysilane (TEOS) (solid content concentration of SiO 2 : 29% by mass), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a silica system having a solid content concentration of SiO 2 of 3.0% by mass. A matrix solution was prepared.
Incidentally, SiO 2 in terms of solids concentration here is solid concentration when all Si of tetraethoxysilane was converted to SiO 2.

(中空シリカ粒子分散液)
中空シリカ粒子分散液として、日揮触媒化成工業製のスルーリア4110を用いた。この中空シリカ粒子分散液のSiO換算固形分濃度は20.5質量%であり、中空シリカ粒子の平均一次粒子径は60nmであった。
(Hollow silica particle dispersion)
As a hollow silica particle dispersion liquid, Throughia 4110 manufactured by JGC Catalysts & Chemicals was used. The solid content concentration in terms of SiO 2 of this hollow silica particle dispersion was 20.5% by mass, and the average primary particle diameter of the hollow silica particles was 60 nm.

(シリカ系多孔質膜形成用塗布組成物(A)〜(E))
以下の手順で調製したものを使用した。
表1に示す質量で、溶媒を撹拌しながら、これにシリカ系マトリックス前駆体溶液と中空シリカ粒子分散液とを加え、シリカ系多孔質膜形成用塗布組成物(A)〜(E)を得た。SiO換算固形分濃度については3.0質量%となるようにした。
(Coating compositions for forming a silica-based porous film (A) to (E))
What was prepared in the following procedures was used.
While stirring the solvent with the mass shown in Table 1, the silica-based matrix precursor solution and the hollow silica particle dispersion are added thereto to obtain silica-based porous film-forming coating compositions (A) to (E). It was. The solid content concentration in terms of SiO 2 was set to 3.0% by mass.

Figure 0006164120
Figure 0006164120

〔例1〕
透明基材として型板ガラス(旭硝子社製、Solite、低鉄分のソーダライムガラス(白板ガラス)、サイズ:400mm×400mm、厚さ:3.2mm)を用いた。
型板ガラスの表面を酸化セリウム水分散液で研磨し、水で酸化セリウムを洗い流した後、イオン交換水でリンスし、乾燥させた。
[Example 1]
Template glass (Solite, low iron soda lime glass (white plate glass), size: 400 mm × 400 mm, thickness: 3.2 mm) was used as a transparent substrate.
The surface of the template glass was polished with an aqueous cerium oxide dispersion, and the cerium oxide was washed away with water, rinsed with ion-exchanged water, and dried.

前記型板ガラスを予熱炉(ISUZU社製、VTR−115)にて予熱し、ガラス面温が30℃に保温された状態にて前記型板ガラス上に、リバースロールコータ(三和精機社製)のコーティングロールによって、シリカ系マトリックス前駆体溶液およびシリカ系多孔質膜用塗布組成物(B)を順次塗布した。
シリカ系マトリックス前駆体溶液、シリカ系多孔質膜用塗布組成物(B)の塗布量はそれぞれ、下層、上層が表2に示す平均厚さとなる量とした。
塗布条件は、型板ガラスの搬送速度:8.5m/分、コーティングロールと搬送ベルトとのギャップ:2.9mm、コーティングロールとドクターロールとの押込み厚:0.6mmとした。
コーティングロールとしては、表面の硬度(JIS−A)が30のゴム(エチレンプロピレンジエンゴム)がライニングされたゴムライニングロールを用いた。
ドクターロールとしては、格子状の溝が表面に形成されたメタルロールを用いた。
The template glass is preheated in a preheating furnace (VTR-115, manufactured by ISUZU), and a reverse roll coater (manufactured by Sanwa Seiki Co., Ltd.) is placed on the template glass in a state where the glass surface temperature is kept at 30 ° C. The silica-based matrix precursor solution and the silica-based porous film coating composition (B) were sequentially applied by a coating roll.
The coating amounts of the silica-based matrix precursor solution and the silica-based porous membrane coating composition (B) were such that the lower layer and the upper layer had the average thicknesses shown in Table 2, respectively.
The coating conditions were as follows: conveying speed of the template glass: 8.5 m / min, gap between the coating roll and the conveying belt: 2.9 mm, and indentation thickness between the coating roll and the doctor roll: 0.6 mm.
As the coating roll, a rubber lining roll lined with rubber (ethylene propylene diene rubber) having a surface hardness (JIS-A) of 30 was used.
As the doctor roll, a metal roll having lattice-like grooves formed on the surface thereof was used.

次いで、大気中、500℃で30分間焼成した。これにより、透明基材上に、下層と上層とが順次積層した反射防止膜を有する反射防止膜付き基材を得た。
得られた反射防止膜付き基材について、透過率差Td、視感反射率Y、汚れ跡、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRzを評価した。結果を表2に示す。
Then, it was baked at 500 ° C. for 30 minutes in the atmosphere. This obtained the base material with an antireflection film which has the antireflection film which laminated | stacked the lower layer and the upper layer one by one on the transparent base material.
About the obtained base material with an antireflection film, the transmittance difference Td, the luminous reflectance Y, the stain mark, the arithmetic average roughness Ra, and the maximum height roughness Rz were evaluated. The results are shown in Table 2.

〔例2〜12〕
シリカ系多孔質膜用塗布組成物として表2に示すものを使用し、シリカ系マトリックス前駆体溶液およびシリカ系多孔質膜用塗布組成物の塗布量を、下層、上層それぞれの平均厚さが表2に示す値となるようにしたこと以外は例1と同様にして、反射防止膜付き基材を得た。
得られた反射防止膜付き基材について、透過率差Td、視感反射率Y、汚れ跡、算術平均粗さRa、最大高さ粗さRzを評価した。結果を表2に示す。
[Examples 2 to 12]
The silica-based porous membrane coating composition shown in Table 2 is used, and the coating amounts of the silica-based matrix precursor solution and the silica-based porous membrane coating composition are expressed by the average thickness of each of the lower layer and the upper layer. A base material with an antireflection film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the value shown in 2 was obtained.
About the obtained base material with an antireflection film, the transmittance difference Td, the luminous reflectance Y, the stain mark, the arithmetic average roughness Ra, and the maximum height roughness Rz were evaluated. The results are shown in Table 2.

Figure 0006164120
Figure 0006164120

上記結果に示すとおり、例1〜9においては、汚れ跡の評価で、反射防止膜に汚れ跡が見えないか、見えてもほとんど目立たず、防汚性に優れていた。また、透過率差Tdが2.0%以上であり、充分な反射防止性能を有していた。
一方、上層における中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比が45/55の例10においては、透過率差Tdが1.7%と小さく、反射防止性能が不充分であった。
上層の平均厚さが127nmの例11、および上層における中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス比が70/30の例12においては、反射防止性能は高いものの、汚れ跡が目立っていた。
As shown in the above results, in Examples 1 to 9, in the evaluation of the stain mark, the stain mark was not visible on the antireflection film, or even if it was visible, it was hardly noticeable and excellent in antifouling property. Further, the transmittance difference Td was 2.0% or more, and the antireflection performance was sufficient.
On the other hand, in Example 10 in which the hollow silica particle / silica matrix ratio in the upper layer was 45/55, the transmittance difference Td was as small as 1.7%, and the antireflection performance was insufficient.
In Example 11 in which the average thickness of the upper layer was 127 nm and Example 12 in which the hollow silica particle / silica matrix ratio in the upper layer was 70/30, the antireflection performance was high, but stain marks were conspicuous.

例2、5、8、11、12の反射防止膜付き基材の反射率を測定したスペクトルチャート(横軸:波長(nm)、縦軸:反射率(%))をそれぞれ図3〜7に示す。
例2、5、8では、図3〜5に示すように、波長380〜780nm範囲内での反射率の最大値と最小値との差が小さく、また、比較的低波長領域での反射率が低かった。
一方、例11、12では、図6、7に示すように、例2、5、8に比べて、波長380〜780nm範囲内での反射率の最大値と最小値との差が大きく、また、比較的低波長領域での反射率が高かった。
Spectrum charts (horizontal axis: wavelength (nm), vertical axis: reflectance (%)) of the reflectances of the substrates with antireflection films of Examples 2, 5, 8, 11, and 12 are shown in FIGS. Show.
In Examples 2, 5, and 8, as shown in FIGS. 3 to 5, the difference between the maximum value and the minimum value of the reflectance in the wavelength range of 380 to 780 nm is small, and the reflectance in a relatively low wavelength region. Was low.
On the other hand, in Examples 11 and 12, as shown in FIGS. 6 and 7, the difference between the maximum value and the minimum value of the reflectance within the wavelength range of 380 to 780 nm is larger than in Examples 2, 5, and 8. The reflectance in a relatively low wavelength region was high.

上記の結果から、例1〜9における反射防止膜が防汚性に優れる理由としては、反射防止膜の表面粗さが小さい(Ra、Rzが小さい)ため付着した汚れが除去されやすいこと、反射防止膜の視感反射率が0.4%以上で、かつ比較的ニュートラルな反射スペクトルを示すため、汚れが残留しても目立ちにくいこと等によると考えられる。
例11は、低波長領域での反射率が高く、反射防止膜の色調が青みがかっているため、残留する汚れが目立っていると考えられる。
例12は、例11と同様に反射防止膜の色調が青みがかっていることに加え、視感反射率が低いことから、汚れ跡部分との反射率差(屈折率差)によって、より汚れが目立っていると考えられる。また、表面粗さが大きいことから、汚れの残留量自体も多いと考えられる。
From the above results, the reason why the antireflection film in Examples 1 to 9 is excellent in antifouling property is that the surface roughness of the antireflection film is small (Ra and Rz are small), so that attached dirt is easily removed, reflection This is probably because the luminous reflectance of the prevention film is 0.4% or more and shows a relatively neutral reflection spectrum, so that even if dirt remains, it is not noticeable.
In Example 11, since the reflectance in the low wavelength region is high and the color tone of the antireflection film is bluish, it is considered that the remaining dirt is conspicuous.
In Example 12, as in Example 11, in addition to the color tone of the antireflection film being bluish, the luminous reflectance is low, so that the dirt is more conspicuous due to the reflectance difference (refractive index difference) from the dirt trace portion. It is thought that. Further, since the surface roughness is large, it is considered that the residual amount of dirt itself is large.

1 反射防止膜付き基材
3 透明基材
5 反射防止膜
7 下層
9 上層
11 中空シリカ粒子
13 シリカ系マトリックス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material with antireflection film 3 Transparent base material 5 Antireflection film 7 Lower layer 9 Upper layer 11 Hollow silica particle 13 Silica-based matrix

Claims (8)

透明基材と、前記透明基材上に形成された反射防止膜とを備え、
前記反射防止膜が、前記透明基材側から順に、下層と上層とが積層した二層膜であり、
前記下層が、シリカ膜であり、
前記下層の屈折率が1.45〜1.50であり、
前記下層の平均厚さが40〜120nmであり、
前記上層が、中空シリカ粒子とシリカ系マトリックスとを含有するシリカ系多孔質膜であり、前記中空シリカ粒子の平均一次粒子径が40〜80nmであり、前記中空シリカ粒子と前記シリカ系マトリックスとのSiO換算固形分の質量比(中空シリカ粒子/シリカ系マトリックス)が45/55〜65/35であり、
前記上層の屈折率が1.29〜1.34であり、
前記上層の平均厚さが40〜110nmである、反射防止膜付き基材。
A transparent substrate, and an antireflection film formed on the transparent substrate,
The antireflection film is a two-layer film in which a lower layer and an upper layer are laminated in order from the transparent substrate side,
The lower layer is a silica film;
The lower layer has a refractive index of 1.45 to 1.50,
The average thickness of the lower layer is 40-120 nm,
The upper layer is a silica-based porous membrane containing hollow silica particles and a silica-based matrix, the average primary particle diameter of the hollow silica particles is 40 to 80 nm, and the hollow silica particles and the silica-based matrix The mass ratio (hollow silica particles / silica matrix) of the solid content in terms of SiO 2 is 45/55 to 65/35,
The refractive index of the upper layer is 1.29 to 1.34,
The base material with an antireflection film whose average thickness of the said upper layer is 40-110 nm.
前記反射防止膜の表面の算術平均粗さRaが0.006〜0.015μmである、請求項1に記載の反射防止膜付き基材。   The base material with an antireflection film according to claim 1, wherein the arithmetic average roughness Ra of the surface of the antireflection film is 0.006 to 0.015 μm. 前記反射防止膜の表面の最大高さ粗さRzが0.05〜0.17μmである、請求項1または2に記載の反射防止膜付き基材。   The base material with an antireflection film according to claim 1 or 2, wherein a maximum height roughness Rz of the surface of the antireflection film is 0.05 to 0.17 µm. 前記反射防止膜の視感反射率が0.4%以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の反射防止膜付き基材。   The substrate with an antireflection film according to any one of claims 1 to 3, wherein the luminous reflectance of the antireflection film is 0.4% or more. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の反射防止膜付き基材を備える物品。   An article comprising the substrate with an antireflection film according to any one of claims 1 to 4. 太陽電池モジュールである、請求項5に記載の物品。   The article according to claim 5, which is a solar cell module. 表示装置である、請求項5に記載の物品。   The article according to claim 5, which is a display device. 照明装置である、請求項5に記載の物品。   The article of claim 5, wherein the article is a lighting device.
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