JP7291199B2 - ハードコート層形成用組成物、及びハードコートフィルム - Google Patents
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Description
本発明は、ポリオルガノシルセスキオキサン、及びハードコート層形成用組成物に関する。
陰極管（ＣＲＴ）を利用した表示装置、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、蛍光表示ディスプレイ（ＶＦＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、及び液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のような画像表示装置では、表示面への傷付きを防止するために、基材上にハードコート層を有する光学フィルム（ハードコートフィルム）を設けることが好適である。
特許文献１には、フッ素含有エポキシ変性シルセスキオキサンを用いることで、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムが得られることが記載されている。
なお、ポリオルガノシルセスキオキサンは、上記以外にも様々な分野で用いられている（例えば特許文献２及び３参照）。
本発明者らが検討したところ、特許文献１に記載のハードコートフィルムは、耐擦傷性が十分ではないことが分かった。
本発明の課題は、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムを形成することができるポリオルガノシルセスキオキサン、及びハードコート層形成用組成物を提供することにある。
本発明の課題は、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムを形成することができるポリオルガノシルセスキオキサン、及びハードコート層形成用組成物を提供することにある。
本発明者らは鋭意検討し、下記手段により上記課題が解消できることを見出した。
［１］
フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物であって、
上記ポリオルガノシルセスキオキサンの含有率が、上記ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．００１～３質量％であり、
さらに、上記ポリオルガノシルセスキオキサンとは異なる成分であるカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含み、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の含有率が、上記ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して、５０質量％以上である、ハードコート層形成用組成物。
［２］
上記構成単位（ａ）が、下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｂ）が、下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｃ）が、下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位である、［１］に記載のハードコート層形成用組成物。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
［３］
上記構成単位（ｂ）のカチオン重合性基がエポキシ基である、［１］又は［２］に記載のハードコート層形成用組成物。
［４］
上記エポキシ基が脂環式エポキシ基である、［３］に記載のハードコート層形成用組成物。
［５］
上記構成単位（ｃ）のラジカル重合性基が（メタ）アクリロイル基である、［１］～［４］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［６］
上記構成単位（ａ）のフッ素原子を含有する基に含まれるフッ素原子の数が９個以上である、［１］～［５］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［７］
上記構成単位（ａ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、５０モル％以下である、［１］～［６］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［８］
上記構成単位（ｂ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、［１］～［７］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［９］
上記構成単位（ｃ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、［１］～［８］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［１０］
基材と、［１］～［９］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物を硬化させてなるハードコート層と、耐擦傷層とをこの順に有するハードコートフィルム。
本発明は、上記［１］～［１０］に係るものであるが、本明細書には参考のためその他の事項についても記載した。
［１］
フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物であって、
上記ポリオルガノシルセスキオキサンの含有率が、上記ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．００１～３質量％であり、
さらに、上記ポリオルガノシルセスキオキサンとは異なる成分であるカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含み、
上記ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の含有率が、上記ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して、５０質量％以上である、ハードコート層形成用組成物。
［２］
上記構成単位（ａ）が、下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｂ）が、下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｃ）が、下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位である、［１］に記載のハードコート層形成用組成物。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
［３］
上記構成単位（ｂ）のカチオン重合性基がエポキシ基である、［１］又は［２］に記載のハードコート層形成用組成物。
［４］
上記エポキシ基が脂環式エポキシ基である、［３］に記載のハードコート層形成用組成物。
［５］
上記構成単位（ｃ）のラジカル重合性基が（メタ）アクリロイル基である、［１］～［４］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［６］
上記構成単位（ａ）のフッ素原子を含有する基に含まれるフッ素原子の数が９個以上である、［１］～［５］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［７］
上記構成単位（ａ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、５０モル％以下である、［１］～［６］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［８］
上記構成単位（ｂ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、［１］～［７］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［９］
上記構成単位（ｃ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、［１］～［８］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
［１０］
基材と、［１］～［９］のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物を硬化させてなるハードコート層と、耐擦傷層とをこの順に有するハードコートフィルム。
本発明は、上記［１］～［１０］に係るものであるが、本明細書には参考のためその他の事項についても記載した。
＜１＞
フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサン。
＜２＞
上記構成単位（ａ）が、下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｂ）が、下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｃ）が、下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位である、＜１＞に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサン。
＜２＞
上記構成単位（ａ）が、下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｂ）が、下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であり、
上記構成単位（ｃ）が、下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位である、＜１＞に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
＜３＞
上記構成単位（ｂ）のカチオン重合性基がエポキシ基である、＜１＞又は＜２＞に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜４＞
上記エポキシ基が脂環式エポキシ基である、＜３＞に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜５＞
上記構成単位（ｃ）のラジカル重合性基が（メタ）アクリロイル基である、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜６＞
上記構成単位（ａ）のフッ素原子を含有する基に含まれるフッ素原子の数が９個以上である、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜７＞
上記構成単位（ａ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、５０モル％以下である、＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜８＞
上記構成単位（ｂ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜９＞
上記構成単位（ｃ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、＜１＞～＜８＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜１０＞
＜１＞～＜９＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
＜３＞
上記構成単位（ｂ）のカチオン重合性基がエポキシ基である、＜１＞又は＜２＞に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜４＞
上記エポキシ基が脂環式エポキシ基である、＜３＞に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜５＞
上記構成単位（ｃ）のラジカル重合性基が（メタ）アクリロイル基である、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜６＞
上記構成単位（ａ）のフッ素原子を含有する基に含まれるフッ素原子の数が９個以上である、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜７＞
上記構成単位（ａ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、５０モル％以下である、＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜８＞
上記構成単位（ｂ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜９＞
上記構成単位（ｃ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、＜１＞～＜８＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサン。
＜１０＞
＜１＞～＜９＞のいずれか１項に記載のポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物。
本発明によれば、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムを形成することができるポリオルガノシルセスキオキサン、及びハードコート層形成用組成物を提供することができる。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、本明細書において、数値が物性値、特性値等を表す場合に、「（数値１）～（数値２）」という記載は「（数値１）以上（数値２）以下」の意味を表す。また、本明細書において、「（メタ）アクリレート」との記載は、「アクリレート及びメタクリレートの少なくともいずれか」の意味を表す。「（メタ）アクリル酸」、「（メタ）アクリロイル」等も同様である。
［ポリオルガノシルセスキオキサン］
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは、フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有する。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは、フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有する。
ポリオルガノシルセスキオキサンの構造は特に限定されず、ポリオルガノシルセスキオキサンとして採り得る構造を有することができ、例えば、ランダム構造、ラダー構造、ケージ構造などを有していることが好ましい。
〔フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）〕
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンに含まれる、フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）（「構成単位（ａ）」とも呼ぶ。）について説明する。
フッ素原子を含有する基（「フッ素含有基」とも呼ぶ。）とは、少なくとも１つのフッ素原子を含んでなる基であり、例えば、フッ素原子、少なくとも１つのフッ素原子を有する有機基などが挙げられる。上記有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基、及びこれらの少なくとも２つを組み合わせてなる基が挙げられ、アルキル基であることが好ましい。また、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基は、フッ素原子以外に更に置換基を有していてもよい。
フッ素含有基は、炭素数１～２０のフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数２～１５のフルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数４～１０のフルオロアルキル基であることが更に好ましく、炭素数４～８のフルオロアルキル基であることが特に好ましい。
１つのフッ素含有基に含まれるフッ素原子の数は、３個以上であることが好ましく、５個以上であることがより好ましく、９個以上であることが更に好ましい。
１つのフッ素含有基に含まれるフッ素原子の数は、１７個以下であることが好ましく、１３個以下であることがより好ましい。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンに含まれる、フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）（「構成単位（ａ）」とも呼ぶ。）について説明する。
フッ素原子を含有する基（「フッ素含有基」とも呼ぶ。）とは、少なくとも１つのフッ素原子を含んでなる基であり、例えば、フッ素原子、少なくとも１つのフッ素原子を有する有機基などが挙げられる。上記有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基、及びこれらの少なくとも２つを組み合わせてなる基が挙げられ、アルキル基であることが好ましい。また、上記アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基、シクロアルキニル基、アリール基は、フッ素原子以外に更に置換基を有していてもよい。
フッ素含有基は、炭素数１～２０のフルオロアルキル基であることが好ましく、炭素数２～１５のフルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数４～１０のフルオロアルキル基であることが更に好ましく、炭素数４～８のフルオロアルキル基であることが特に好ましい。
１つのフッ素含有基に含まれるフッ素原子の数は、３個以上であることが好ましく、５個以上であることがより好ましく、９個以上であることが更に好ましい。
１つのフッ素含有基に含まれるフッ素原子の数は、１７個以下であることが好ましく、１３個以下であることがより好ましい。
フッ素含有基は、下記一般式（ｆ－１）で表される基であることが好ましい。
一般式（ｆ－１）中、ｑ１は０～１２の整数を表し、ｑ２は１～８の整数を表し、Ｒｑ１は水素原子又はフッ素原子を表す。＊は結合位置を表す。
ｑ１は１～７の整数を表すことが好ましく、１～５の整数を表すことがより好ましく、１又は２を表すことが更に好ましい。
ｑ２は２～８の整数を表すことが好ましく、４～８の整数を表すことがより好ましく、４～６の整数を表すことが更に好ましい。
Ｒｑ１はフッ素原子を表すことが好ましい。
ｑ１は１～７の整数を表すことが好ましく、１～５の整数を表すことがより好ましく、１又は２を表すことが更に好ましい。
ｑ２は２～８の整数を表すことが好ましく、４～８の整数を表すことがより好ましく、４～６の整数を表すことが更に好ましい。
Ｒｑ１はフッ素原子を表すことが好ましい。
構成単位（ａ）は、下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓ－１）中、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表す。Ｌ１が２価の連結基を表す場合、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｓ－、－ＳＯ２－、－ＮＲ－、炭素数１～２０の有機連結基（例えば、置換基を有してもよいアルキレン基、置換基を有してもよいシクロアルキレン基、置換基を有してもよいアリーレン基など）、又はこれらを２つ以上組み合わせてなる連結基などが挙げられる。上記Ｒは水素原子又は置換基を表す。
一般式（Ｓ－１）中、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。フッ素原子を含有する基については、前述したものと同様である。
一般式（Ｓ－１）中、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。フッ素原子を含有する基については、前述したものと同様である。
一般式（Ｓ－１）で表される構成単位は、下記一般式（Ｓ－１－ｆ）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－１－ｆ）中、ｑ１は０～１２の整数を表し、ｑ２は１～８の整数を表し、Ｒｑ１は水素原子又はフッ素原子を表す。
一般式（Ｓ－１－ｆ）中のｑ１、ｑ２、Ｒｑ１は、それぞれ前述の一般式（ｆ－１）中のｑ１、ｑ２、Ｒｑ１と同様である。
一般式（Ｓ－１－ｆ）中のｑ１、ｑ２、Ｒｑ１は、それぞれ前述の一般式（ｆ－１）中のｑ１、ｑ２、Ｒｑ１と同様である。
一般式（Ｓ－１－ｆ）中、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
耐擦傷性の観点から、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ａ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、７０モル％以下であることが好ましく、５０モル％以下であることがより好ましく、３０モル％以下であることが更に好ましく、２０モル％以下であることが特に好ましい。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ａ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、１モル％以上であることが好ましく、３モル％以上であることがより好ましく、５モル％以上であることが更に好ましい。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ａ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、１モル％以上であることが好ましく、３モル％以上であることがより好ましく、５モル％以上であることが更に好ましい。
〔カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）〕
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンに含まれる、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）（「構成単位（ｂ）」とも呼ぶ。）について説明する。
カチオン重合性基は、特に限定されず、一般に知られているカチオン重合性基を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、ビニルオキシ基などを挙げることができる。カチオン重合性基としては、脂環式エーテル基、ビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルオキシ基が特に好ましく、エポキシ基が最も好ましい。エポキシ基としては、脂環式エポキシ基（エポキシ基と脂環基の縮環構造を有する基）であることが特に好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンに含まれる、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）（「構成単位（ｂ）」とも呼ぶ。）について説明する。
カチオン重合性基は、特に限定されず、一般に知られているカチオン重合性基を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、ビニルオキシ基などを挙げることができる。カチオン重合性基としては、脂環式エーテル基、ビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルオキシ基が特に好ましく、エポキシ基が最も好ましい。エポキシ基としては、脂環式エポキシ基（エポキシ基と脂環基の縮環構造を有する基）であることが特に好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。
カチオン重合性基は下記式（ｅ－１）で表される基、下記一般式（ｅ－２）で表される基、又は下記一般式（ｅ－３）で表される基であることが好ましい。
一般式（ｅ－２）中、Ｒ１ａは水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表す。
一般式（ｅ－３）中、Ｒ２ａは置換又は無置換のアルキル基を表す。ｑ３は０～２の整数を表す。Ｒ２ａが複数存在する場合は互いに同じでも異なっていてもよい。
式（ｅ－１）、一般式（ｅ－２）、一般式（ｅ－３）において、＊は結合位置を表す。
一般式（ｅ－３）中、Ｒ２ａは置換又は無置換のアルキル基を表す。ｑ３は０～２の整数を表す。Ｒ２ａが複数存在する場合は互いに同じでも異なっていてもよい。
式（ｅ－１）、一般式（ｅ－２）、一般式（ｅ－３）において、＊は結合位置を表す。
一般式（ｅ－２）中、Ｒ１ａは水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表す。
Ｒ１ａは置換又は無置換の炭素数１～６のアルキル基を表すことが好ましい。炭素数１～６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
Ｒ１ａは無置換の炭素数１～３の直鎖アルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
Ｒ１ａは置換又は無置換の炭素数１～６のアルキル基を表すことが好ましい。炭素数１～６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
Ｒ１ａは無置換の炭素数１～３の直鎖アルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
一般式（ｅ－３）中、Ｒ２ａは置換又は無置換のアルキル基を表す。
Ｒ２ａは置換又は無置換の炭素数１～６のアルキル基を表すことが好ましい。炭素数１～６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
Ｒ２ａは無置換の炭素数１～３の直鎖アルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
ｑ３は０～２の整数を表し、０又は１であることが好ましく、０であることがより好ましい。
Ｒ２ａは置換又は無置換の炭素数１～６のアルキル基を表すことが好ましい。炭素数１～６のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｎ－ヘキシル基等が挙げられる。
上記アルキル基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
Ｒ２ａは無置換の炭素数１～３の直鎖アルキル基であることが好ましく、メチル基又はエチル基であることがより好ましい。
ｑ３は０～２の整数を表し、０又は１であることが好ましく、０であることがより好ましい。
構成単位（ｂ）は下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－２）中、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表す。Ｌ２が２価の連結基を表す場合の具体例はＬ１と同様であり、置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキレン基、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、－Ｓ－、又はこれらを２つ以上組み合わせてなる連結基であることが好ましく、置換基を有してもよい炭素数１～５のアルキレン基、－Ｏ－、－ＣＯ－、－ＣＯＯ－、－ＯＣＯ－、又はこれらを２つ以上組み合わせてなる連結基であることがより好ましく、置換基を有してもよい炭素数１～５のアルキレン基、又は置換基を有してもよい炭素数１～５のアルキレン基と－Ｏ－を組み合わせてなる連結基であることが更に好ましい。
一般式（Ｓ－２）中、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。カチオン重合性基については、前述したものと同様である。
一般式（Ｓ－２）中、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。カチオン重合性基については、前述したものと同様である。
一般式（Ｓ－２）で表される構成単位は、下記一般式（Ｓ－２－ｅ１）で表される構成単位、下記一般式（Ｓ－２－ｅ２）で表される構成単位、又は下記一般式（Ｓ－２－ｅ３）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－２－ｅ１）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－２－ｅ２）中、Ｒ１ａは水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－２－ｅ３）中、Ｒ２ａは置換又は無置換のアルキル基を表す。ｑ３は０～２の整数を表す。Ｒ２ａが複数存在する場合は互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－２－ｅ２）中、Ｒ１ａは水素原子又は置換若しくは無置換のアルキル基を表し、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－２－ｅ３）中、Ｒ２ａは置換又は無置換のアルキル基を表す。ｑ３は０～２の整数を表す。Ｒ２ａが複数存在する場合は互いに同じでも異なっていてもよい。Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－２－ｅ１）、（Ｓ－２－ｅ２）、及び（Ｓ－２－ｅ３）中、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
一般式（Ｓ－２－ｅ１）、（Ｓ－２－ｅ２）、及び（Ｓ－２－ｅ３）中のＬ２は、前述の一般式（Ｓ－２）中のＬ２と同様である。
一般式（Ｓ－２－ｅ２）中のＲ１ａは、前述の一般式（ｅ－２）中のＲ１ａと同様である。
一般式（Ｓ－２－ｅ３）中のＲ２ａ、ｑ３は、それぞれ前述の一般式（ｅ－３）中のＲ２ａ、ｑ３と同様である。
一般式（Ｓ－２－ｅ２）中のＲ１ａは、前述の一般式（ｅ－２）中のＲ１ａと同様である。
一般式（Ｓ－２－ｅ３）中のＲ２ａ、ｑ３は、それぞれ前述の一般式（ｅ－３）中のＲ２ａ、ｑ３と同様である。
耐擦傷性の観点から、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ｂ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、１５モル％以上であることが好ましく、２０モル％以上であることがより好ましく、３０モル％以上であることが更に好ましい。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ｂ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、８５モル％以下であることが好ましく、７０モル％以下であることがより好ましく、６０モル％以下であることが更に好ましい。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ｂ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、８５モル％以下であることが好ましく、７０モル％以下であることがより好ましく、６０モル％以下であることが更に好ましい。
〔ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）〕
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンに含まれる、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）（「構成単位（ｃ）」とも呼ぶ。）について説明する。
ラジカル重合性基は、特に限定されず、一般に知られているラジカル重合性基を用いることができる。ラジカル重合性基としては、重合性不飽和基が挙げられ、具体的には、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基などが挙げられ、（メタ）アクリロイル基が好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンに含まれる、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）（「構成単位（ｃ）」とも呼ぶ。）について説明する。
ラジカル重合性基は、特に限定されず、一般に知られているラジカル重合性基を用いることができる。ラジカル重合性基としては、重合性不飽和基が挙げられ、具体的には、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基などが挙げられ、（メタ）アクリロイル基が好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。
構成単位（ｃ）は下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表す。Ｌ３が２価の連結基を表す場合の具体例及び好ましい範囲は前述のＬ２と同様である。
一般式（Ｓ－３）中、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。ラジカル重合性基については、前述したものと同様である。
一般式（Ｓ－３）中、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。ラジカル重合性基については、前述したものと同様である。
一般式（Ｓ－３）で表される構成単位は、下記一般式（Ｓ－３－ｒ１）で表される構成単位、又は下記一般式（Ｓ－３－ｒ２）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－３－ｒ１）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｒ３ａは水素原子又はメチル基を表す。
一般式（Ｓ－３－ｒ２）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－３－ｒ２）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表す。
一般式（Ｓ－３－ｒ１）、及び（Ｓ－３－ｒ２）中、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
一般式（Ｓ－３－ｒ１）、及び（Ｓ－３－ｒ２）中のＬ３は、前述の一般式（Ｓ－３）中のＬ３と同様である。
耐擦傷性の観点から、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ｃ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、１５モル％以上であることが好ましく、２０モル％以上であることがより好ましく、３０モル％以上であることが更に好ましい。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ｃ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、８５モル％以下であることが好ましく、７０モル％以下であることがより好ましく、６０モル％以下であることが更に好ましい。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにおける構成単位（ｃ）の含有モル比率は、全構成単位に対して、８５モル％以下であることが好ましく、７０モル％以下であることがより好ましく、６０モル％以下であることが更に好ましい。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは５００～５００００であり、より好ましくは１０００～３００００であり、更に好ましくは１５００～１２０００である。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、例えば１．００～４．００であり、好ましくは１．１０～３．７０であり、より好ましくは１．２０～３．００であり、さらに好ましくは１．２０～２．５０である。Ｍｗは重量平均分子量を表し、Ｍｎは数平均分子量を表す。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの重量平均分子量、分子量分散度は、特に断りがない限り、ＧＰＣの測定値（ポリスチレン換算）である。重量平均分子量は、具体的には装置としてＨＬＣ－８２２０（東ソー株式会社製）を用意し、溶離液としてテトラヒドロフランを用い、カラムとしてＴＳＫｇｅｌ（登録商標）Ｇ３０００ＨＸＬ＋ＴＳＫｇｅｌ（登録商標）Ｇ２０００ＨＸＬを用い、温度２３℃、流量１ｍＬ／ｍｉｎの条件下、示差屈折率（ＲＩ）検出器を用いて測定する。
以上説明したとおり、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは、構成単位（ａ）が下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であり、構成単位（ｂ）が下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であり、構成単位（ｃ）が下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位であることが好ましい。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
Ｌ１、Ｑ１、Ｌ２、Ｑ２、Ｌ３、Ｑ３はそれぞれ前述したとおりである。特に、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは、カチオン重合性基としてエポキシ基（好ましくは脂環式エポキシ基）を有し、かつラジカル重合性基として（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
Ｌ１、Ｑ１、Ｌ２、Ｑ２、Ｌ３、Ｑ３はそれぞれ前述したとおりである。特に、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは、カチオン重合性基としてエポキシ基（好ましくは脂環式エポキシ基）を有し、かつラジカル重合性基として（メタ）アクリロイル基を有することが好ましい。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。下記構造式において、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
＜ポリオルガノシルセスキオキサンの製造方法＞
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの製造方法は、特に限定されず、公知の製造方法を用いて製造することができるが、例えば、加水分解性シラン化合物を加水分解及び縮合させる方法により製造できる。上記加水分解性シラン化合物としては、フッ素原子を含有する基を有する加水分解性三官能シラン化合物（好ましくは下記一般式（Ｓｄ－１）で表される化合物）、カチオン重合性基を有する加水分解性三官能シラン化合物（好ましくは下記一般式（Ｓｄ－２）で表される化合物）、及びラジカル重合性基を有する加水分解性三官能シラン化合物（好ましくは下記一般式（Ｓｄ－３）で表される化合物）を使用することが好ましい。
下記一般式（Ｓｄ－１）で表される化合物は、上記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位に対応し、下記一般式（Ｓｄ－２）で表される化合物は、上記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位に対応し、下記一般式（Ｓｄ－３）で表される化合物は、上記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位に対応する。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの製造方法は、特に限定されず、公知の製造方法を用いて製造することができるが、例えば、加水分解性シラン化合物を加水分解及び縮合させる方法により製造できる。上記加水分解性シラン化合物としては、フッ素原子を含有する基を有する加水分解性三官能シラン化合物（好ましくは下記一般式（Ｓｄ－１）で表される化合物）、カチオン重合性基を有する加水分解性三官能シラン化合物（好ましくは下記一般式（Ｓｄ－２）で表される化合物）、及びラジカル重合性基を有する加水分解性三官能シラン化合物（好ましくは下記一般式（Ｓｄ－３）で表される化合物）を使用することが好ましい。
下記一般式（Ｓｄ－１）で表される化合物は、上記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位に対応し、下記一般式（Ｓｄ－２）で表される化合物は、上記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位に対応し、下記一般式（Ｓｄ－３）で表される化合物は、上記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位に対応する。
一般式（Ｓｄ－１）中、Ｘ４～Ｘ６は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓｄ－２）中、Ｘ７～Ｘ９は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓｄ－３）中、Ｘ１０～Ｘ１２は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
一般式（Ｓｄ－２）中、Ｘ７～Ｘ９は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓｄ－３）中、Ｘ１０～Ｘ１２は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を表し、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。
一般式（Ｓｄ－１）中のＬ１及びＱ１は、一般式（Ｓ－１）中のＬ１及びＱ１とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（Ｓｄ－２）中のＬ２及びＱ２は、一般式（Ｓ－２）中のＬ２及びＱ２とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（Ｓｄ－３）中のＬ３及びＱ３は、一般式（Ｓ－３）中のＬ３及びＱ３とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（Ｓｄ－２）中のＬ２及びＱ２は、一般式（Ｓ－２）中のＬ２及びＱ２とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（Ｓｄ－３）中のＬ３及びＱ３は、一般式（Ｓ－３）中のＬ３及びＱ３とそれぞれ同義であり、好ましい範囲も同様である。
一般式（Ｓｄ－１）～（Ｓｄ－３）中、Ｘ４～Ｘ１２は各々独立にアルコキシ基又はハロゲン原子を示す。
上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブチルオキシ基等の炭素数１～４のアルコキシ基等が挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
Ｘ４～Ｘ１２としては、アルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。なお、Ｘ４～Ｘ１２は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブチルオキシ基等の炭素数１～４のアルコキシ基等が挙げられる。
上記ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
Ｘ４～Ｘ１２としては、アルコキシ基が好ましく、メトキシ基、エトキシ基がより好ましい。なお、Ｘ４～Ｘ１２は、それぞれ同一であっても、異なっていてもよい。
上記加水分解性シラン化合物の使用量及び組成は、所望するポリオルガノシルセスキオキサンの構造に応じて適宜調整できる。
また、上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、同時に行うことも、逐次行うこともできる。上記反応を逐次行う場合、反応を行う順序は特に限定されない。
上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、溶媒の存在下で行うことも、非存在下で行うこともでき、溶媒の存在下で行うことが好ましい。
上記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール等が挙げられる。
上記溶媒としては、ケトン又はエーテルが好ましい。なお、溶媒は１種を単独で使用することも、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
上記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素；ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル；Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド等のアミド；アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール等が挙げられる。
上記溶媒としては、ケトン又はエーテルが好ましい。なお、溶媒は１種を単独で使用することも、２種以上を組み合わせて使用することもできる。
溶媒の使用量は、特に限定されず、通常、加水分解性シラン化合物の全量１００質量部に対して、０～２０００質量部の範囲内で、所望の反応時間等に応じて、適宜調整することができる。
上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、触媒及び水の存在下で進行させることが好ましい。上記触媒は、酸触媒であってもアルカリ触媒であってもよい。
上記酸触媒としては、特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の鉱酸；リン酸エステル；酢酸、蟻酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸；メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸等のスルホン酸；活性白土等の固体酸；塩化鉄等のルイス酸等が挙げられる。
上記アルカリ触媒としては、特に限定されず、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属の炭酸塩；炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩；炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等のアルカリ金属の炭酸水素塩；酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム等のアルカリ金属の有機酸塩（例えば、酢酸塩）；酢酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の有機酸塩（例えば、酢酸塩）；リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムイソプロポキシド、カリウムエトキシド、カリウムｔ－ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド；ナトリウムフェノキシド等のアルカリ金属のフェノキシド；トリエチルアミン、Ｎ－メチルピペリジン、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ－７－エン、１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ－５－エン等のアミン類（第３級アミン等）；ピリジン、２，２'－ビピリジル、１，１０－フェナントロリン等の含窒素芳香族複素環化合物等が挙げられる。
なお、触媒は１種を単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、触媒は、水又は溶媒等に溶解又は分散させた状態で使用することもできる。
上記酸触媒としては、特に限定されず、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の鉱酸；リン酸エステル；酢酸、蟻酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸；メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸等のスルホン酸；活性白土等の固体酸；塩化鉄等のルイス酸等が挙げられる。
上記アルカリ触媒としては、特に限定されず、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物；炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属の炭酸塩；炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩；炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等のアルカリ金属の炭酸水素塩；酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム等のアルカリ金属の有機酸塩（例えば、酢酸塩）；酢酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の有機酸塩（例えば、酢酸塩）；リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムイソプロポキシド、カリウムエトキシド、カリウムｔ－ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド；ナトリウムフェノキシド等のアルカリ金属のフェノキシド；トリエチルアミン、Ｎ－メチルピペリジン、１，８－ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ－７－エン、１，５－ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ－５－エン等のアミン類（第３級アミン等）；ピリジン、２，２'－ビピリジル、１，１０－フェナントロリン等の含窒素芳香族複素環化合物等が挙げられる。
なお、触媒は１種を単独で使用することもできるし、２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、触媒は、水又は溶媒等に溶解又は分散させた状態で使用することもできる。
上記触媒の使用量は、特に限定されず、通常、加水分解性シラン化合物の全量１モルに対して、０．００２～０．２００モルの範囲内で、適宜調整することができる。
上記加水分解及び縮合反応に際しての水の使用量は、特に限定されず、通常、加水分解性シラン化合物の全量１モルに対して、０．５～４０モルの範囲内で、適宜調整することができる。
上記水の添加方法は、特に限定されず、使用する水の全量（全使用量）を一括で添加しても、逐次的に添加してもよい。逐次的に添加する際には、連続的に添加しても、間欠的に添加してもよい。
上記加水分解及び縮合反応の反応温度は、特に限定されず、例えば４０～１００℃であり、好ましくは４５～８０℃である。また、上記加水分解及び縮合反応の反応時間は、特に限定されず、例えば０．１～１５時間であり、好ましくは１．５～１０時間である。また、上記加水分解及び縮合反応は、常圧下で行うこともできるし、加圧下又は減圧下で行うこともできる。なお、上記加水分解及び縮合反応を行う際の雰囲気は、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気下、空気下等の酸素存在下等のいずれであってもよいが、不活性ガス雰囲気下が好ましい。
上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応により、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを得ることができる。上記加水分解及び縮合反応の終了後には、触媒を中和してもよい。また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを、例えば、水洗、酸洗浄、アルカリ洗浄、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段等により分離精製してもよい。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは種々の用途に用いることができる。例えば、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンをハードコート層形成用組成物に用いることができる。後述するように、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物により、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムを製造することができる。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンにより、耐擦傷性に優れるハードコートフィルムを製造することができるメカニズムについて、詳細は明らかではないが、本発明者らは以下のように推察している。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを用いることができるハードコートフィルムの態様としては、基材と、ハードコート層と、耐擦傷層とをこの順に有するハードコートフィルムが好ましい。上記ハードコート層は、前述の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンと、後述するカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含むハードコート層形成用組成物を硬化させてなることが好ましい。上記耐擦傷層は、ラジカル重合性化合物（ｃ１）を含む耐擦傷層形成用組成物を硬化させてなることが好ましい。
ここで、カチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含むハードコート層形成用組成物の硬化物を含むハードコート層上に、ラジカル重合性化合物（ｃ１）を含む耐擦傷層形成用組成物の硬化物を形成した場合、ハードコート層はカチオン重合系であり、耐擦傷層はラジカル重合系であるため、両層の重合系が異なっており、層間の密着性が弱く、耐擦傷性の向上が低くなっていると考えられる。
本発明では、ハードコート層形成用組成物に、フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサンを添加することにより、このポリオルガノシルセスキオキサンが、層間密着剤として機能し、層間の密着性が強くなり、耐擦傷性が優れるものとなったと考えられる。
より詳細には、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはフッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）を有するため、ハードコート層形成用組成物を塗布したときに、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンがハードコート層表面（空気界面側表面）に偏在し、効率よく層間を密着させることができる。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはカチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）を有するため、ハードコート層の素材であるカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）と重合反応により結合することができる。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）を有するため、耐擦傷層の素材であるラジカル重合性化合物（ｃ１）と重合反応により結合することができる。
したがって、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはハードコート層の素材と耐擦傷層の素材の両方と結合することができるため、層間の密着性を高めることができ、これによって、耐擦傷性を向上することができると考えられる。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを用いることができるハードコートフィルムの態様としては、基材と、ハードコート層と、耐擦傷層とをこの順に有するハードコートフィルムが好ましい。上記ハードコート層は、前述の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンと、後述するカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含むハードコート層形成用組成物を硬化させてなることが好ましい。上記耐擦傷層は、ラジカル重合性化合物（ｃ１）を含む耐擦傷層形成用組成物を硬化させてなることが好ましい。
ここで、カチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含むハードコート層形成用組成物の硬化物を含むハードコート層上に、ラジカル重合性化合物（ｃ１）を含む耐擦傷層形成用組成物の硬化物を形成した場合、ハードコート層はカチオン重合系であり、耐擦傷層はラジカル重合系であるため、両層の重合系が異なっており、層間の密着性が弱く、耐擦傷性の向上が低くなっていると考えられる。
本発明では、ハードコート層形成用組成物に、フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサンを添加することにより、このポリオルガノシルセスキオキサンが、層間密着剤として機能し、層間の密着性が強くなり、耐擦傷性が優れるものとなったと考えられる。
より詳細には、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはフッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）を有するため、ハードコート層形成用組成物を塗布したときに、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンがハードコート層表面（空気界面側表面）に偏在し、効率よく層間を密着させることができる。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはカチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）を有するため、ハードコート層の素材であるカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）と重合反応により結合することができる。
また、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）を有するため、耐擦傷層の素材であるラジカル重合性化合物（ｃ１）と重合反応により結合することができる。
したがって、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンはハードコート層の素材と耐擦傷層の素材の両方と結合することができるため、層間の密着性を高めることができ、これによって、耐擦傷性を向上することができると考えられる。
［ハードコート層形成用組成物］
本発明のハードコート層形成用組成物は、前述の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを含む。
本発明のハードコート層形成用組成物中の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの含有率は、特に限定されないが、耐擦傷性の観点から、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．００１～５質量％であることが好ましく、０．０１～３質量％であることがより好ましく、０．１～２質量％であることが更に好ましく、０．１～１質量％であることが特に好ましい。
本発明のハードコート層形成用組成物は、前述の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを含む。
本発明のハードコート層形成用組成物中の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンの含有率は、特に限定されないが、耐擦傷性の観点から、ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．００１～５質量％であることが好ましく、０．０１～３質量％であることがより好ましく、０．１～２質量％であることが更に好ましく、０．１～１質量％であることが特に好ましい。
本発明のハードコート層形成用組成物中、本発明のポリオルガノシルセスキオキサンは一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。
以下、本発明のハードコート層形成用組成物が含んでも良いその他の成分について説明する。
（カチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１））
本発明のハードコート層形成用組成物は、カチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）（「ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）」ともいう。）を含むことが好ましい。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）は、前述の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンとは異なる成分である。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）におけるカチオン重合性基としては、特に限定されず、一般に知られているカチオン重合性基を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、ビニルオキシ基などを挙げることができる。カチオン重合性基としては、脂環式エーテル基、ビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルオキシ基が特に好ましく、エポキシ基が最も好ましい。エポキシ基としては、脂環式エポキシ基（エポキシ基と脂環基の縮環構造を有する基）であってもよい。
本発明のハードコート層形成用組成物は、カチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）（「ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）」ともいう。）を含むことが好ましい。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）は、前述の本発明のポリオルガノシルセスキオキサンとは異なる成分である。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）におけるカチオン重合性基としては、特に限定されず、一般に知られているカチオン重合性基を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、ビニルオキシ基などを挙げることができる。カチオン重合性基としては、脂環式エーテル基、ビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルオキシ基が特に好ましく、エポキシ基が最も好ましい。エポキシ基としては、脂環式エポキシ基（エポキシ基と脂環基の縮環構造を有する基）であってもよい。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）は、下記一般式（１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンであることが好ましい。
一般式（１）中、Ｒｂは、カチオン重合性基を含有する基を表し、Ｒｃは１価の基を表す。ｑ及びｒは、一般式（１）中のＲｂおよびＲｃの比率を表し、ｑ＋ｒ＝１００であり、ｑは０超、ｒは０以上である。一般式（１）中に複数のＲｂ及びＲｃがある場合、複数のＲｂ及びＲｃはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。一般式（１）中に複数のＲｃがある場合、複数のＲｃは、互いに結合を形成してもよい。
一般式（１）中の［ＳｉＯ１．５］は、ポリオルガノシルセスキオキサン中、シロキサン結合（Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ）により構成される構造部分を表す。
ポリオルガノシルセスキオキサンとは、加水分解性三官能シラン化合物に由来するシロキサン構成単位（シルセスキオキサン単位）を有するネットワーク型ポリマー又は多面体クラスターであり、シロキサン結合によって、ランダム構造、ラダー構造、ケージ構造などを形成し得る。本発明において、［ＳｉＯ１．５］が表す構造部分は、上記のいずれの構造であってもよいが、ラダー構造を多く含有していることが好ましい。ラダー構造を形成していることにより、積層体の変形回復性を良好に保つことができる。ラダー構造の形成は、ＦＴ－ＩＲ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を測定した際、１０２０－１０５０ｃｍ－１付近に現れるラダー構造に特徴的なＳｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮に由来する吸収の有無によって定性的に確認することができる。
ポリオルガノシルセスキオキサンとは、加水分解性三官能シラン化合物に由来するシロキサン構成単位（シルセスキオキサン単位）を有するネットワーク型ポリマー又は多面体クラスターであり、シロキサン結合によって、ランダム構造、ラダー構造、ケージ構造などを形成し得る。本発明において、［ＳｉＯ１．５］が表す構造部分は、上記のいずれの構造であってもよいが、ラダー構造を多く含有していることが好ましい。ラダー構造を形成していることにより、積層体の変形回復性を良好に保つことができる。ラダー構造の形成は、ＦＴ－ＩＲ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を測定した際、１０２０－１０５０ｃｍ－１付近に現れるラダー構造に特徴的なＳｉ－Ｏ－Ｓｉ伸縮に由来する吸収の有無によって定性的に確認することができる。
一般式（１）中、Ｒｂは、カチオン重合性基を含有する基を表し、エポキシ基を含有する基を表すことが好ましい。
エポキシ基を含有する基としては、オキシラン環を有する公知の基が挙げられる。
Ｒｂは、下記式（１ｂ）～（４ｂ）で表される基であることが好ましい。
エポキシ基を含有する基としては、オキシラン環を有する公知の基が挙げられる。
Ｒｂは、下記式（１ｂ）～（４ｂ）で表される基であることが好ましい。
上記式（１ｂ）～（４ｂ）中、＊＊は一般式（１）中のＳｉとの連結部分を表し、Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂは、単結合又は２価の連結基を表す。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂは、置換又は無置換のアルキレン基を表すことが好ましい。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂが表すアルキレン基としては、炭素数１～１０の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、ｉ－プロピレン基、ｎ－プロピレン基、ｎ－ブチレン基、ｎ－ペンチレン基、ｎ－ヘキシレン基、ｎ－デシレン基等が挙げられる。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂが表すアルキレン基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂとしては、無置換の炭素数１～４の直鎖状のアルキレン基、無置換の炭素数３又は４の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基、ｎ－プロピレン基、又はｉ－プロピレン基がより好ましく、さらに好ましくはエチレン基、又はｎ－プロピレン基である。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂは、置換又は無置換のアルキレン基を表すことが好ましい。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂが表すアルキレン基としては、炭素数１～１０の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、ｉ－プロピレン基、ｎ－プロピレン基、ｎ－ブチレン基、ｎ－ペンチレン基、ｎ－ヘキシレン基、ｎ－デシレン基等が挙げられる。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂが表すアルキレン基が置換基を有する場合の置換基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシ基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、シリル基等が挙げられる。
Ｒ１ｂ、Ｒ２ｂ、Ｒ３ｂ及びＲ４ｂとしては、無置換の炭素数１～４の直鎖状のアルキレン基、無置換の炭素数３又は４の分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、エチレン基、ｎ－プロピレン基、又はｉ－プロピレン基がより好ましく、さらに好ましくはエチレン基、又はｎ－プロピレン基である。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）は、脂環式エポキシ基（エポキシ基と脂環基の縮環構造を有する基）を有することが好ましい。一般式（１）中のＲｂは、脂環式エポキシ基を有する基であることが好ましく、エポキシシクロヘキシル基を有する基であることがより好ましく、上記式（１ｂ）で表される基であることがさらに好ましい。
なお、一般式（１）中のＲｂは、ポリオルガノシルセスキオキサンの原料として使用する加水分解性三官能シラン化合物におけるケイ素原子に結合した基（アルコキシ基及びハロゲン原子以外の基）に由来する。
以下にＲｂ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。下記具体例において、＊＊は一般式（１）中のＳｉとの連結部分を表す。
一般式（１）中、Ｒｃは１価の基を表す。
Ｒｃが表す１価の基としては、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のアラルキル基が挙げられる。
Ｒｃが表す１価の基としては、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のアリール基、又は置換若しくは無置換のアラルキル基が挙げられる。
Ｒｃが表すアルキル基としては、炭素数１～１０のアルキル基が挙げられ、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ－ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、イソペンチル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
Ｒｃが表すシクロアルキル基としては、炭素数３～１５のシクロアルキル基が挙げられ、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒｃが表すアルケニル基としては、炭素数２～１０のアルケニル基が挙げられ、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。
Ｒｃが表すアリール基としては、炭素数６～１５のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
Ｒｃが表すアラルキル基としては、炭素数７～２０のアラルキル基が挙げられ、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
Ｒｃが表すシクロアルキル基としては、炭素数３～１５のシクロアルキル基が挙げられ、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Ｒｃが表すアルケニル基としては、炭素数２～１０のアルケニル基が挙げられ、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。
Ｒｃが表すアリール基としては、炭素数６～１５のアリール基が挙げられ、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。
Ｒｃが表すアラルキル基としては、炭素数７～２０のアラルキル基が挙げられ、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。
上述の置換アルキル基、置換シクロアルキル基、置換アルケニル基、置換アリール基、置換アラルキル基としては、上述のアルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基のそれぞれにおける水素原子又は主鎖骨格の一部若しくは全部が、エーテル基、エステル基、カルボニル基、ハロゲン原子（フッ素原子等）、アクリル基、メタクリル基、メルカプト基、及びヒドロキシ基（水酸基）からなる群より選択された少なくとも１種で置換された基等が挙げられる。
Ｒｃは、置換又は無置換のアルキル基が好ましく、無置換の炭素数１～１０のアルキル基であることがより好ましい。
一般式（１）中に複数のＲｃがある場合、複数のＲｃは互いに結合を形成していてもよい。２つ又は３つのＲｃが互いに結合を形成していることが好ましく、２つのＲｃが互いに結合を形成していることがより好ましい。
２つのＲｃが互いに結合して形成される基（Ｒｃ２）としては、上述のＲｃが表す置換又は無置換のアルキル基が結合して形成されるアルキレン基であることが好ましい。
Ｒｃ２が表すアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ｎ－ブチレン基、イソブチレン基、ｓ－ブチレン基、ｔ－ブチレン基、ｎ－ペンチレン基、イソペンチレン基、ｓ－ペンチレン基、ｔ－ペンチレン基、ｎ－ヘキシレン基、イソヘキシレン基、ｓ－ヘキシレン基、ｔ－ヘキシレン基、ｎ－ヘプチレン基、イソヘプチレン基、ｓ－ヘプチレン基、ｔ－ヘプチレン基、ｎ－オクチレン基、イソオクチレン基、ｓ－オクチレン基、ｔ－オクチレン基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。
Ｒｃ２が表すアルキレン基としては、無置換の炭素数２～２０のアルキレン基が好ましく、より好ましくは無置換の炭素数２～２０のアルキレン基、さらに好ましくは無置換の炭素数２～８のアルキレン基であり、特に好ましくはｎ－ブチレン基、ｎ－ペンチレン基、ｎ－ヘキシレン基、ｎ－ヘプチレン基、ｎ－オクチレン基である。
３つのＲｃが互いに結合して形成される基（Ｒｃ３）としては、上述のＲｃ２が表すアルキレン基において、アルキレン基中の任意の水素原子をひとつ減らした３価の基であることが好ましい。
なお、一般式（１）中のＲｃは、ポリオルガノシルセスキオキサンの原料として使用する加水分解性シラン化合物におけるケイ素原子に結合した基（アルコキシ基及びハロゲン原子以外の基）に由来する。
一般式（１）中、ｑは０超であり、ｒは０以上である。
ｑ／（ｑ＋ｒ）は０．５～１．０であることが好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）に含まれるＲｂ又はＲｃで表される基全量に対して、Ｒｂで表される基を半数以上とすることで、有機架橋基が作るネットワークが十分に形成されるため、硬度、繰り返し折り曲げ耐性の各性能を良好に保つことができる。
ｑ／（ｑ＋ｒ）は０．７～１．０であることがより好ましく、０．９～１．０がさらに好ましく、０．９５～１．０であることが特に好ましい。
ｑ／（ｑ＋ｒ）は０．５～１．０であることが好ましい。ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）に含まれるＲｂ又はＲｃで表される基全量に対して、Ｒｂで表される基を半数以上とすることで、有機架橋基が作るネットワークが十分に形成されるため、硬度、繰り返し折り曲げ耐性の各性能を良好に保つことができる。
ｑ／（ｑ＋ｒ）は０．７～１．０であることがより好ましく、０．９～１．０がさらに好ましく、０．９５～１．０であることが特に好ましい。
一般式（１）中、複数のＲｃがあり、複数のＲｃが互いに結合を形成していることも好ましい。この場合、ｒ／（ｑ＋ｒ）が０．００５～０．２０であることが好ましい。
ｒ／（ｑ＋ｒ）は０．００５～０．１０がより好ましく、０．００５～０．０５がさらに好ましく、０．００５～０．０２５であることが特に好ましい。
ｒ／（ｑ＋ｒ）は０．００５～０．１０がより好ましく、０．００５～０．０５がさらに好ましく、０．００５～０．０２５であることが特に好ましい。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）による標準ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）は、好ましくは５００～６０００であり、より好ましくは１０００～４５００であり、更に好ましくは１５００～３０００である。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）のＧＰＣによる標準ポリスチレン換算の分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）は、例えば１．０～４．０であり、好ましくは１．１～３．７であり、より好ましくは１．２～３．０であり、さらに好ましくは１．３～２．５である。Ｍｗは重量平均分子量を表し、Ｍｎは数平均分子量を表す。
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の重量平均分子量、分子量分散度は、下記の装置及び条件により測定する。
測定装置：商品名「ＬＣ－２０ＡＤ」（（株）島津製作所製）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＫＦ－８０１×２本、ＫＦ－８０２、及びＫＦ－８０３（昭和電工（株）製）
測定温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、試料濃度０．１～０．２質量％
流量：１ｍＬ／分
検出器：ＵＶ－ＶＩＳ検出器（商品名「ＳＰＤ－２０Ａ」、（株）島津製作所製）
分子量：標準ポリスチレン換算
測定装置：商品名「ＬＣ－２０ＡＤ」（（株）島津製作所製）
カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＫＦ－８０１×２本、ＫＦ－８０２、及びＫＦ－８０３（昭和電工（株）製）
測定温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、試料濃度０．１～０．２質量％
流量：１ｍＬ／分
検出器：ＵＶ－ＶＩＳ検出器（商品名「ＳＰＤ－２０Ａ」、（株）島津製作所製）
分子量：標準ポリスチレン換算
ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。
本発明のハードコート層形成用組成物におけるポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の含有率は、ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して、５０質量％以上であることが好ましく、７０質量％以上であることがより好ましく、８０質量％以上であることが更に好ましい。ハードコート層形成用組成物におけるポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の含有率の上限は、９９．９９９質量％以下であることが好ましく、９９．９９質量％以下であることがより好ましく、９９．９質量％以下であることが更に好ましい。
なお、全固形分とは溶剤以外の全成分のことである。
なお、全固形分とは溶剤以外の全成分のことである。
（カチオン重合開始剤）
本発明のハードコート層形成用組成物は、カチオン重合開始剤を含むことが好ましい。
カチオン重合開始剤は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。また、カチオン重合開始剤は光重合開始剤でも良く、熱重合開始剤でも良い。
ハードコート層形成用組成物中のカチオン重合開始剤の含有率は、特に限定されるものではないが、例えばポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）１００質量部に対して、０．１～２００質量部が好ましく、１～５０質量部がより好ましい。
本発明のハードコート層形成用組成物は、カチオン重合開始剤を含むことが好ましい。
カチオン重合開始剤は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。また、カチオン重合開始剤は光重合開始剤でも良く、熱重合開始剤でも良い。
ハードコート層形成用組成物中のカチオン重合開始剤の含有率は、特に限定されるものではないが、例えばポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）１００質量部に対して、０．１～２００質量部が好ましく、１～５０質量部がより好ましい。
（溶媒）
本発明のハードコート層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、有機溶媒が好ましく、有機溶媒の一種または二種以上を任意の割合で混合して用いることができる。有機溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ｎ－ブタノール、ｉ－ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；エチルセロソルブ等のセロソルブ類；トルエン、キシレン等の芳香族類；プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類；ジアセトンアルコール等が挙げられる。
本発明のハードコート層形成用組成物における溶媒の含有率は、ハードコート層形成用組成物の塗布適性を確保できる範囲で適宜調整することができる。例えば、ハードコート層形成用組成物の全固形分１００質量部に対して、５０～５００質量部とすることができ、好ましくは８０～２００質量部とすることができる。
ハードコート層形成用組成物は、通常、液の形態をとる。
ハードコート層形成用組成物の固形分の濃度は、通常、１０～９０質量％程度であり、好ましくは２０～８０質量％、特に好ましくは４０～７０質量％程度である。
本発明のハードコート層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、有機溶媒が好ましく、有機溶媒の一種または二種以上を任意の割合で混合して用いることができる。有機溶媒の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ｎ－ブタノール、ｉ－ブタノール等のアルコール類；アセトン、メチルイソブチルケトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類；エチルセロソルブ等のセロソルブ類；トルエン、キシレン等の芳香族類；プロピレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類；ジアセトンアルコール等が挙げられる。
本発明のハードコート層形成用組成物における溶媒の含有率は、ハードコート層形成用組成物の塗布適性を確保できる範囲で適宜調整することができる。例えば、ハードコート層形成用組成物の全固形分１００質量部に対して、５０～５００質量部とすることができ、好ましくは８０～２００質量部とすることができる。
ハードコート層形成用組成物は、通常、液の形態をとる。
ハードコート層形成用組成物の固形分の濃度は、通常、１０～９０質量％程度であり、好ましくは２０～８０質量％、特に好ましくは４０～７０質量％程度である。
本発明のハードコート層形成用組成物は、上記以外の成分を含有していてもよく、たとえば、無機微粒子、分散剤、レベリング剤、防汚剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を含有していてもよい。
本発明のハードコート層形成用組成物は、以上説明した各種成分を同時に、または任意の順序で順次混合することにより調製することができる。調製方法は特に限定されるものではなく、調製には公知の攪拌機等を用いることができる。
（ハードコート層の膜厚）
本発明のハードコート層形成用組成物により形成することができるハードコート層の膜厚は特に限定されないが、０．５～３０μｍであることが好ましく、１～２５μｍであることがより好ましく、２～２０μｍであることが更に好ましい。
ハードコート層の膜厚は、積層体の断面を光学顕微鏡で観察して算出する。断面試料は、断面切削装置ウルトラミクロトームを用いたミクロトーム法や、集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置を用いた断面加工法などにより作成できる。
本発明のハードコート層形成用組成物により形成することができるハードコート層の膜厚は特に限定されないが、０．５～３０μｍであることが好ましく、１～２５μｍであることがより好ましく、２～２０μｍであることが更に好ましい。
ハードコート層の膜厚は、積層体の断面を光学顕微鏡で観察して算出する。断面試料は、断面切削装置ウルトラミクロトームを用いたミクロトーム法や、集束イオンビーム（ＦＩＢ）装置を用いた断面加工法などにより作成できる。
＜基材＞
本発明のハードコート層形成用組成物は、基材上に塗布して、塗膜を硬化することで、ハードコート層とすることができる。
基材は、可視光領域の透過率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
本発明のハードコート層形成用組成物は、基材上に塗布して、塗膜を硬化することで、ハードコート層とすることができる。
基材は、可視光領域の透過率が７０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。
（ポリマー）
基材はポリマーを含むことが好ましい。
ポリマーとしては、光学的な透明性、機械的強度、熱安定性などに優れるポリマーが好ましい。
基材はポリマーを含むことが好ましい。
ポリマーとしては、光学的な透明性、機械的強度、熱安定性などに優れるポリマーが好ましい。
ポリマーとしては、例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系ポリマー、ポリスチレン、アクリロニトリル・スチレン共重合体（ＡＳ樹脂）等のスチレン系ポリマーなどが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ノルボルネン系樹脂、エチレン・プロピレン共重合体などのポリオレフィン系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロン、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、トリアセチルセルロースに代表されるセルロース系ポリマー、又は上記ポリマー同士の共重合体、上記ポリマー同士を混合したポリマーも挙げられる。
特に、芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー及びイミド系ポリマーは、ＪＩＳ（日本工業規格） Ｐ８１１５（２００１）に従いＭＩＴ試験機によって測定した破断折り曲げ回数が大きく、硬度も比較的高いことから、基材として好ましく用いることができる。例えば、特許第５６９９４５４号公報の実施例１にあるような芳香族ポリアミド、特表２０１５－５０８３４５号公報、特表２０１６－５２１２１６号公報、及びＷＯ２０１７／０１４２８７号公報に記載のポリイミドを基材として好ましく用いることができる。
アミド系ポリマーとしては、芳香族ポリアミド（アラミド系ポリマー）が好ましい。
基材は、イミド系ポリマー及びアラミド系ポリマーから選ばれる少なくとも１種のポリマーを含有することが好ましい。
アミド系ポリマーとしては、芳香族ポリアミド（アラミド系ポリマー）が好ましい。
基材は、イミド系ポリマー及びアラミド系ポリマーから選ばれる少なくとも１種のポリマーを含有することが好ましい。
（基材の厚み）
基材はフィルム状であることが好ましい。
基材の厚みは、１００μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることが更に好ましく、５０μｍ以下が最も好ましい。また、基材の取り扱いの容易さの観点から基材の厚みは３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１５μｍ以上が最も好ましい。
基材はフィルム状であることが好ましい。
基材の厚みは、１００μｍ以下であることがより好ましく、８０μｍ以下であることが更に好ましく、５０μｍ以下が最も好ましい。また、基材の取り扱いの容易さの観点から基材の厚みは３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上であることがより好ましく、１５μｍ以上が最も好ましい。
＜耐擦傷層＞
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを好ましく適用することができるハードコートフィルムは、基材、ハードコート層（本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物により形成された層）、耐擦傷層をこの順に有するハードコートフィルムである。
耐擦傷層は、特に限定されないが、好ましくは、ラジカル重合性化合物（ｃ１）を含む耐擦傷層形成用組成物を硬化してなる層である。
本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを好ましく適用することができるハードコートフィルムは、基材、ハードコート層（本発明のポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物により形成された層）、耐擦傷層をこの順に有するハードコートフィルムである。
耐擦傷層は、特に限定されないが、好ましくは、ラジカル重合性化合物（ｃ１）を含む耐擦傷層形成用組成物を硬化してなる層である。
（ラジカル重合性化合物（ｃ１））
ラジカル重合性化合物（ｃ１）（「化合物（ｃ１）」ともいう。）について説明する。
化合物（ｃ１）は、ラジカル重合性基を有する化合物である。
化合物（ｃ１）におけるラジカル重合性基としては、特に限定されず、一般に知られているラジカル重合性基を用いることができる。ラジカル重合性基としては、重合性不飽和基が挙げられ、具体的には、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基などが挙げられ、（メタ）アクリロイル基が好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。
化合物（ｃ１）は、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物であることが好ましく、１分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物であることがより好ましい。
化合物（ｃ１）の分子量は特に限定されず、モノマーでもよいし、オリゴマーでもよいし、ポリマーでもよい。
ラジカル重合性化合物（ｃ１）（「化合物（ｃ１）」ともいう。）について説明する。
化合物（ｃ１）は、ラジカル重合性基を有する化合物である。
化合物（ｃ１）におけるラジカル重合性基としては、特に限定されず、一般に知られているラジカル重合性基を用いることができる。ラジカル重合性基としては、重合性不飽和基が挙げられ、具体的には、（メタ）アクリロイル基、ビニル基、アリル基などが挙げられ、（メタ）アクリロイル基が好ましい。なお、上記した各基は置換基を有していてもよい。
化合物（ｃ１）は、１分子中に２個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物であることが好ましく、１分子中に３個以上の（メタ）アクリロイル基を有する化合物であることがより好ましい。
化合物（ｃ１）の分子量は特に限定されず、モノマーでもよいし、オリゴマーでもよいし、ポリマーでもよい。
化合物（ｃ１）は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。
耐擦傷層形成用組成物中の化合物（ｃ１）の含有率は、耐擦傷層形成用組成物中の全固形分に対して、８０質量％以上であることが好ましく、８５質量％以上がより好ましく、９０質量％以上が更に好ましい。
（ラジカル重合開始剤）
耐擦傷層形成用組成物は、ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。
ラジカル重合開始剤は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。また、ラジカル重合開始剤は光重合開始剤でも良く、熱重合開始剤でも良い。
耐擦傷層形成用組成物中のラジカル重合開始剤の含有率は、特に限定されるものではないが、例えば化合物（ｃ１）１００質量部に対して、０．１～２００質量部が好ましく、１～５０質量部がより好ましい。
耐擦傷層形成用組成物は、ラジカル重合開始剤を含むことが好ましい。
ラジカル重合開始剤は一種のみ用いてもよく、構造の異なる二種以上を併用してもよい。また、ラジカル重合開始剤は光重合開始剤でも良く、熱重合開始剤でも良い。
耐擦傷層形成用組成物中のラジカル重合開始剤の含有率は、特に限定されるものではないが、例えば化合物（ｃ１）１００質量部に対して、０．１～２００質量部が好ましく、１～５０質量部がより好ましい。
（溶媒）
耐擦傷層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、前述のハードコート層形成用組成物が含んでいてもよい溶媒と同様である。
本発明における耐擦傷層形成用組成物における溶媒の含有率は、耐擦傷層形成用組成物の塗布適性を確保できる範囲で適宜調整することができる。例えば、耐擦傷層形成用組成物の全固形分１００質量部に対して、５０～５００質量部とすることができ、好ましくは８０～２００質量部とすることができる。
耐擦傷層形成用組成物は、通常、液の形態をとる。
耐擦傷層形成用組成物の固形分の濃度は、通常、１０～９０質量％程度であり、好ましくは２０～８０質量％、特に好ましくは４０～７０質量％程度である。
耐擦傷層形成用組成物は、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒としては、前述のハードコート層形成用組成物が含んでいてもよい溶媒と同様である。
本発明における耐擦傷層形成用組成物における溶媒の含有率は、耐擦傷層形成用組成物の塗布適性を確保できる範囲で適宜調整することができる。例えば、耐擦傷層形成用組成物の全固形分１００質量部に対して、５０～５００質量部とすることができ、好ましくは８０～２００質量部とすることができる。
耐擦傷層形成用組成物は、通常、液の形態をとる。
耐擦傷層形成用組成物の固形分の濃度は、通常、１０～９０質量％程度であり、好ましくは２０～８０質量％、特に好ましくは４０～７０質量％程度である。
(その他添加剤)
耐擦傷層形成用組成物は、上記以外の成分を含有していてもよく、たとえば、無機粒子、レベリング剤、防汚剤、帯電防止剤、滑り剤、溶媒等を含有していてもよい。
耐擦傷層形成用組成物は、上記以外の成分を含有していてもよく、たとえば、無機粒子、レベリング剤、防汚剤、帯電防止剤、滑り剤、溶媒等を含有していてもよい。
（耐擦傷層の膜厚）
耐擦傷層の膜厚は、繰り返し折り曲げ耐性の観点から、３．０μｍ未満であることが好ましく、０．１～２．０μｍであることがより好ましく、０．１～１．０μｍであることが更に好ましい。
耐擦傷層の膜厚は、繰り返し折り曲げ耐性の観点から、３．０μｍ未満であることが好ましく、０．１～２．０μｍであることがより好ましく、０．１～１．０μｍであることが更に好ましい。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによって限定して解釈されるものではない。
＜ポリオルガノシルセスキオキサンの合成＞
（（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成）
トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロ－ｎ－オクチル）シラン３０ミリモル（１４．０５ｇ）、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１３５ミリモル（３３．２６ｇ）、アクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピル１３５ミリモル（３１．６３ｇ）、トリエチルアミン７．３９ｇ、及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）３７０ｇを混合し、純水７３．９ｇを、滴下ロートを使用して３０分かけて滴下した。この反応液を５０℃に加熱し、重縮合反応を１０時間行った。
その後、反応溶液を冷却し、５質量％食塩水３００ｇを添加し、有機層を抽出した。有機層を５質量％食塩水３００ｇ、純水３００ｇで２回、順次洗浄した後、３０ｍｍＨｇ、５０℃の条件で濃縮し、固形分濃度５２質量％のＭＩＢＫ溶液として無色透明の液状の生成物である下記式（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを得た。
（（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成）
トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロ－ｎ－オクチル）シラン３０ミリモル（１４．０５ｇ）、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１３５ミリモル（３３．２６ｇ）、アクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピル１３５ミリモル（３１．６３ｇ）、トリエチルアミン７．３９ｇ、及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）３７０ｇを混合し、純水７３．９ｇを、滴下ロートを使用して３０分かけて滴下した。この反応液を５０℃に加熱し、重縮合反応を１０時間行った。
その後、反応溶液を冷却し、５質量％食塩水３００ｇを添加し、有機層を抽出した。有機層を５質量％食塩水３００ｇ、純水３００ｇで２回、順次洗浄した後、３０ｍｍＨｇ、５０℃の条件で濃縮し、固形分濃度５２質量％のＭＩＢＫ溶液として無色透明の液状の生成物である下記式（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを得た。
上記で得られたポリマー５ｍｇを重クロロホルム０．５ｍＬに溶解させ、ＢＲＵＫＥＲ ＡＶＡＮＣＥ ＩＩＩ ＨＤ ４００ＭＨｚ（株式会社日立ハイテクサイエンス製）で測定を行った。結果を以下に示す。
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ６．３－６．５（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２），δ６．０－６．２（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２），δ５．７－５．９（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２），δ４．０－４．２（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部の隣ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２ＣＨ２），δ３．０－３．２（ｍ，（ＩＩ）エポキシ部ＣＨＯＣＨ），δ１．８－２．３（ｍ，（Ｉ）フッ素の隣Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２），δ１．６－１．８（ｍ，（ＩＩＩ）シリル基の隣ＣＨ２Ｓｉ），δ１．０－１．５（ｍ，（ＩＩ）脂環部Ｃ６Ｈ６），δ０．８－１．０（ｍ，（Ｉ）シリル基の隣Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ），δ０．４－０．８（ｍ，（ＩＩ）＆（ＩＩＩ）メチレン部ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ）．
１Ｈ ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３，ｐｐｍ）：δ６．３－６．５（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２），δ６．０－６．２（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２），δ５．７－５．９（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２），δ４．０－４．２（ｍ，（ＩＩＩ）アクリル部の隣ＣＨ２＝ＣＨＣＯ２ＣＨ２），δ３．０－３．２（ｍ，（ＩＩ）エポキシ部ＣＨＯＣＨ），δ１．８－２．３（ｍ，（Ｉ）フッ素の隣Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２），δ１．６－１．８（ｍ，（ＩＩＩ）シリル基の隣ＣＨ２Ｓｉ），δ１．０－１．５（ｍ，（ＩＩ）脂環部Ｃ６Ｈ６），δ０．８－１．０（ｍ，（Ｉ）シリル基の隣Ｃ６Ｆ１３ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ），δ０．４－０．８（ｍ，（ＩＩ）＆（ＩＩＩ）メチレン部ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｓｉ）．
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、各モノマーの使用量を変更することで、各構成単位の含有モル比率を変更したポリオルガノシルセスキオキサン（（ＳＸ１－２）、（ＳＸ１－３）、（ＳＸ１－４）、（ＳＸ１－５））を合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロ－ｎ－オクチル）シランをトリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－ノナフルオロ－ｎ－ヘキシル）シランに変更して、（ＳＸ２－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、トリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリデカフルオロ－ｎ－オクチル）シランをトリメトキシ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ－トリフルオロ－ｎ－プロピル）シランに変更して、（ＳＸ６－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、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を３－グリシジルオキシプロピルトリメトキシシランに変更して、（ＳＸ７－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、アクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピルをメタクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピルに変更して、（ＳＸ８－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、アクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピルをアリルトリメトキシシランに変更して、（ＳＸ９－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、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を３－エチル－３－［［３－（トリメトキシシリル）プロポキシ］メチル］オキセタンに変更して、（ＳＸ１０－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、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を使用せず、その他の各モノマーの使用量を変更して、（Ｒ－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
上記（ＳＸ１－１）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンの合成において、アクリル酸３－（トリメトキシシリル）プロピルを使用せず、その他の各モノマーの使用量を変更して、（Ｒ－２）で表されるポリオルガノシルセスキオキサンを合成した。
各ポリオルガノシルセスキオキサンの構造、重量平均分子量（Ｍｗ）及び分子量分散度（Ｍｗ／Ｍｎ）を以下に示す。下記構造式において、「ＳｉＯ１．５」は、シルセスキオキサン単位を表す。
上記ポリオルガノシルセスキオキサンを層間密着剤として用い、基材、ハードコート層、耐擦傷層を有するハードコートフィルムを製造し、耐擦傷性について評価した。
＜基材の作製＞
（ポリイミド粉末の製造）
攪拌器、窒素注入装置、滴下漏斗、温度調節器及び冷却器を取り付けた１Ｌの反応器に、窒素気流下、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）８３２ｇを加えた後、反応器の温度を２５℃にした。ここに、ビストリフルオロメチルベンジジン（ＴＦＤＢ）６４．０４６ｇ（０．２ｍｏｌ）を加えて溶解した。得られた溶液を２５℃に維持しながら、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）３１．０９ｇ（０．０７ｍｏｌ）とビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）８．８３ｇ（０．０３ｍｏｌ）を投入し、一定時間撹拌して反応させた。その後、塩化テレフタロイル（ＴＰＣ）２０．３０２ｇ（０．１ｍｏｌ）を添加して、固形分濃度１３質量％のポリアミック酸溶液を得た。次いで、このポリアミック酸溶液にピリジン２５．６ｇ、無水酢酸３３．１ｇを投入して３０分撹拌し、さらに７０℃で１時間撹拌した後、常温に冷却した。ここにメタノール２０Ｌを加え、沈澱した固形分を濾過して粉砕した。その後、１００℃下、真空で６時間乾燥させて、１１１ｇのポリイミド粉末を得た。
（ポリイミド粉末の製造）
攪拌器、窒素注入装置、滴下漏斗、温度調節器及び冷却器を取り付けた１Ｌの反応器に、窒素気流下、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）８３２ｇを加えた後、反応器の温度を２５℃にした。ここに、ビストリフルオロメチルベンジジン（ＴＦＤＢ）６４．０４６ｇ（０．２ｍｏｌ）を加えて溶解した。得られた溶液を２５℃に維持しながら、２，２－ビス（３，４－ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）３１．０９ｇ（０．０７ｍｏｌ）とビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）８．８３ｇ（０．０３ｍｏｌ）を投入し、一定時間撹拌して反応させた。その後、塩化テレフタロイル（ＴＰＣ）２０．３０２ｇ（０．１ｍｏｌ）を添加して、固形分濃度１３質量％のポリアミック酸溶液を得た。次いで、このポリアミック酸溶液にピリジン２５．６ｇ、無水酢酸３３．１ｇを投入して３０分撹拌し、さらに７０℃で１時間撹拌した後、常温に冷却した。ここにメタノール２０Ｌを加え、沈澱した固形分を濾過して粉砕した。その後、１００℃下、真空で６時間乾燥させて、１１１ｇのポリイミド粉末を得た。
（基材Ｓ－１の作製）
１００ｇの上記ポリイミド粉末を６７０ｇのＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に溶かして１３質量％の溶液を得た。得られた溶液をステンレス板に流延し、１３０℃の熱風で３０分乾燥させた。その後フィルムをステンレス板から剥離して、フレームにピンで固定し、フィルムが固定されたフレームを真空オーブンに入れ、１００℃から３００℃まで加熱温度を徐々に上げながら２時間加熱し、その後、徐々に冷却した。冷却後のフィルムをフレームから分離した後、最終熱処理工程として、さらに３００℃で３０分間熱処理して、ポリイミドフィルムからなる、厚み３０μｍの基材Ｓ－１を得た。
１００ｇの上記ポリイミド粉末を６７０ｇのＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）に溶かして１３質量％の溶液を得た。得られた溶液をステンレス板に流延し、１３０℃の熱風で３０分乾燥させた。その後フィルムをステンレス板から剥離して、フレームにピンで固定し、フィルムが固定されたフレームを真空オーブンに入れ、１００℃から３００℃まで加熱温度を徐々に上げながら２時間加熱し、その後、徐々に冷却した。冷却後のフィルムをフレームから分離した後、最終熱処理工程として、さらに３００℃で３０分間熱処理して、ポリイミドフィルムからなる、厚み３０μｍの基材Ｓ－１を得た。
＜ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の合成＞
（化合物（Ａ）の合成）
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた１０００ミリリットルのフラスコ（反応容器）に、窒素気流下で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３００ミリモル（７３．９ｇ）、トリエチルアミン７．３９ｇ、及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）３７０ｇを混合し、純水７３．９ｇを、滴下ロートを使用して３０分かけて滴下した。この反応液を８０℃に加熱し、重縮合反応を窒素気流下で１０時間行った。
その後、反応溶液を冷却し、５質量％食塩水３００ｇを添加し、有機層を抽出した。有機層を５質量％食塩水３００ｇ、純水３００ｇで２回、順次洗浄した後、１ｍｍＨｇ、５０℃の条件で濃縮し、固形分濃度５９．８質量％のＭＩＢＫ溶液として無色透明の液状の生成物｛脂環式エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）である化合物（Ａ）（一般式（１）中のＲｂ：２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチル基、ｑ＝１００、ｒ＝０である化合物）｝を８７．０ｇ得た。
生成物を分析したところ、数平均分子量は２０５０であり、分子量分散度は１．９であった。
なお、１ｍｍＨｇは約１３３．３２２Ｐａである。
（化合物（Ａ）の合成）
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けた１０００ミリリットルのフラスコ（反応容器）に、窒素気流下で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３００ミリモル（７３．９ｇ）、トリエチルアミン７．３９ｇ、及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）３７０ｇを混合し、純水７３．９ｇを、滴下ロートを使用して３０分かけて滴下した。この反応液を８０℃に加熱し、重縮合反応を窒素気流下で１０時間行った。
その後、反応溶液を冷却し、５質量％食塩水３００ｇを添加し、有機層を抽出した。有機層を５質量％食塩水３００ｇ、純水３００ｇで２回、順次洗浄した後、１ｍｍＨｇ、５０℃の条件で濃縮し、固形分濃度５９．８質量％のＭＩＢＫ溶液として無色透明の液状の生成物｛脂環式エポキシ基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）である化合物（Ａ）（一般式（１）中のＲｂ：２－（３，４－エポキシシクロヘキシル）エチル基、ｑ＝１００、ｒ＝０である化合物）｝を８７．０ｇ得た。
生成物を分析したところ、数平均分子量は２０５０であり、分子量分散度は１．９であった。
なお、１ｍｍＨｇは約１３３．３２２Ｐａである。
［実施例１］
＜ハードコート層形成用組成物の調製＞
（ハードコート層形成用組成物ＨＣ－１）
上記化合物（Ａ）を含有するＭＩＢＫ溶液に、層間密着剤（ＳＸ１－１）、ＣＰＩ－１１０Ｐ、及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を添加し、各含有成分の含有量を以下のように調整し、ミキシングタンクに投入、攪拌した。得られた組成物を孔径０．４５μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過し、ハードコート層形成用組成物ＨＣ－１とした。
＜ハードコート層形成用組成物の調製＞
（ハードコート層形成用組成物ＨＣ－１）
上記化合物（Ａ）を含有するＭＩＢＫ溶液に、層間密着剤（ＳＸ１－１）、ＣＰＩ－１１０Ｐ、及びＭＩＢＫ（メチルイソブチルケトン）を添加し、各含有成分の含有量を以下のように調整し、ミキシングタンクに投入、攪拌した。得られた組成物を孔径０．４５μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過し、ハードコート層形成用組成物ＨＣ－１とした。
化合物（Ａ） １６４．３８質量部
層間密着剤（ＳＸ１－１） ０．３８質量部
ＣＰＩ－１１０Ｐ ３．０質量部
ＭＩＢＫ ６７．７０質量部
層間密着剤（ＳＸ１－１） ０．３８質量部
ＣＰＩ－１１０Ｐ ３．０質量部
ＭＩＢＫ ６７．７０質量部
なお、ＣＰＩ－１１０Ｐは、サンアプロ株式会社製の光カチオン重合開始剤（固形分濃度５０質量％）である。
＜耐擦傷層形成用組成物の調製＞
（耐擦傷層形成用組成物ＳＲ－１）
下記に記載の組成で各成分をミキシングタンクに投入、攪拌し、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して耐擦傷層形成用組成物ＳＲ－１とした。
ＤＰＨＡ ９６．２質量部
イルガキュア１２７ ２．８質量部
ＲＳ－９０ １．０質量部
メチルエチルケトン ３００．０質量部
（耐擦傷層形成用組成物ＳＲ－１）
下記に記載の組成で各成分をミキシングタンクに投入、攪拌し、孔径０．４μｍのポリプロピレン製フィルターで濾過して耐擦傷層形成用組成物ＳＲ－１とした。
ＤＰＨＡ ９６．２質量部
イルガキュア１２７ ２．８質量部
ＲＳ－９０ １．０質量部
メチルエチルケトン ３００．０質量部
なお、耐擦傷層形成用組成物中に用いた化合物は以下のとおりである。
ＤＰＨＡ：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、日本化薬（株）製
イルガキュア１２７（Ｉｒｇ．１２７）：ラジカル光重合開始剤、ＢＡＳＦ社製
ＲＳ－９０：滑り剤、ＤＩＣ（株）製
ＤＰＨＡ：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、日本化薬（株）製
イルガキュア１２７（Ｉｒｇ．１２７）：ラジカル光重合開始剤、ＢＡＳＦ社製
ＲＳ－９０：滑り剤、ＤＩＣ（株）製
（ハードコートフィルムの製造）
厚さ３０μｍのポリイミド基材Ｓ－１上に上記ハードコート層形成用組成物ＨＣ－１をワイヤーバー＃１８を用いて、硬化後の膜厚が１８μｍとなるようにバー塗布し、基材上にハードコート層塗膜を設けた。
次いで、ハードコート層塗膜を１２０℃で１分間乾燥した後、２５℃、酸素濃度１００ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）の条件にて空冷水銀ランプを用いて、照度１８ｍＷ／ｃｍ２、照射量１９ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射した。このようにしてハードコート層塗膜を半硬化した。
その後、半硬化されたハードコート層塗膜上に、耐擦傷層形成用組成物ＳＲ－１をダイコーターを用いて、硬化後の膜厚が０．８μｍとなるように塗布した。
次いで、得られた積層体を１２０℃で１分間乾燥した後、２５℃、酸素濃度１００ｐｐｍ、照度６０ｍＷ／ｃｍ２、照射量６００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、さらに８０℃、酸素濃度１００ｐｐｍの条件にて空冷水銀ランプを用いて、で照度６０ｍＷ／ｃｍ２、照射量６００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することで、ハードコート層塗膜及び耐擦傷層塗膜を完全硬化させた。
その後、得られた積層体を１２０℃１時間熱処理することで、基材上に、ハードコート層と耐擦傷層を有するハードコートフィルムを得た。
厚さ３０μｍのポリイミド基材Ｓ－１上に上記ハードコート層形成用組成物ＨＣ－１をワイヤーバー＃１８を用いて、硬化後の膜厚が１８μｍとなるようにバー塗布し、基材上にハードコート層塗膜を設けた。
次いで、ハードコート層塗膜を１２０℃で１分間乾燥した後、２５℃、酸素濃度１００ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ ｐｅｒ ｍｉｌｌｉｏｎ）の条件にて空冷水銀ランプを用いて、照度１８ｍＷ／ｃｍ２、照射量１９ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射した。このようにしてハードコート層塗膜を半硬化した。
その後、半硬化されたハードコート層塗膜上に、耐擦傷層形成用組成物ＳＲ－１をダイコーターを用いて、硬化後の膜厚が０．８μｍとなるように塗布した。
次いで、得られた積層体を１２０℃で１分間乾燥した後、２５℃、酸素濃度１００ｐｐｍ、照度６０ｍＷ／ｃｍ２、照射量６００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射し、さらに８０℃、酸素濃度１００ｐｐｍの条件にて空冷水銀ランプを用いて、で照度６０ｍＷ／ｃｍ２、照射量６００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射することで、ハードコート層塗膜及び耐擦傷層塗膜を完全硬化させた。
その後、得られた積層体を１２０℃１時間熱処理することで、基材上に、ハードコート層と耐擦傷層を有するハードコートフィルムを得た。
［実施例２～１１、比較例１～３］
用いる層間密着剤の種類を下記表１に記載したとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、ハードコートフィルムをそれぞれ製造した。
用いる層間密着剤の種類を下記表１に記載したとおり変更した以外は、実施例１と同様にして、ハードコートフィルムをそれぞれ製造した。
（耐擦傷性の評価）
製造した各ハードコートフィルムの耐擦傷層の表面を、ラビングテスターを用いて、以下の条件で擦り試験を行うことで、耐擦傷性の指標とした。
評価環境条件：２５℃、相対湿度６０％
こすり材：スチールウール（日本スチールウール（株）製、グレードＮｏ．＃００００番）
試料と接触するテスターのこすり先端部（２ｃｍ×２ｃｍ）に巻いて、バンド固定
移動距離（片道）：１３ｃｍ、
擦り速度：１３ｃｍ／秒、
荷重：１ｋｇ／ｃｍ２
先端部接触面積：２ｃｍ×２ｃｍ
試験後のハードコートフィルムの擦った面（耐擦傷層の表面）とは逆側の面（基材の表面）に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、スチールウールと接触していた部分に傷が生じたときの擦り回数を計測し評価した。
製造した各ハードコートフィルムの耐擦傷層の表面を、ラビングテスターを用いて、以下の条件で擦り試験を行うことで、耐擦傷性の指標とした。
評価環境条件：２５℃、相対湿度６０％
こすり材：スチールウール（日本スチールウール（株）製、グレードＮｏ．＃００００番）
試料と接触するテスターのこすり先端部（２ｃｍ×２ｃｍ）に巻いて、バンド固定
移動距離（片道）：１３ｃｍ、
擦り速度：１３ｃｍ／秒、
荷重：１ｋｇ／ｃｍ２
先端部接触面積：２ｃｍ×２ｃｍ
試験後のハードコートフィルムの擦った面（耐擦傷層の表面）とは逆側の面（基材の表面）に油性黒インキを塗り、反射光で目視観察して、スチールウールと接触していた部分に傷が生じたときの擦り回数を計測し評価した。
下記表１中、層間密着剤の含有率（質量％）は、ハードコート層形成用組成物の全固形分に対しての値である。
表１に示したとおり、実施例１～１１の層間密着剤（ポリオルガノシルセスキオキサン）を用いたハードコートフィルムは、耐擦傷性に優れていた。
本発明によれば、耐擦傷性に優れたハードコートフィルムを形成することができるポリオルガノシルセスキオキサン、及びハードコート層形成用組成物を提供することができる。
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１９年２月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－３４９５６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１９年２月２７日出願の日本特許出願（特願２０１９－３４９５６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
Claims (10)
- フッ素原子を含有する基を有する構成単位（ａ）と、カチオン重合性基を有する構成単位（ｂ）と、ラジカル重合性基を有する構成単位（ｃ）とを有するポリオルガノシルセスキオキサンを含むハードコート層形成用組成物であって、
前記ポリオルガノシルセスキオキサンの含有率が、前記ハードコート層形成用組成物中の全固形分に対して、０．００１～３質量％であり、
さらに、前記ポリオルガノシルセスキオキサンとは異なる成分であるカチオン重合性基を有するポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）を含み、
前記ポリオルガノシルセスキオキサン（ａ１）の含有率が、前記ハードコート層形成用組成物の全固形分に対して、５０質量％以上である、ハードコート層形成用組成物。 - 前記構成単位（ａ）が、下記一般式（Ｓ－１）で表される構成単位であり、
前記構成単位（ｂ）が、下記一般式（Ｓ－２）で表される構成単位であり、
前記構成単位（ｃ）が、下記一般式（Ｓ－３）で表される構成単位である、請求項１に記載のハードコート層形成用組成物。
一般式（Ｓ－１）中、Ｌ１は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ１はフッ素原子を含有する基を表す。
一般式（Ｓ－２）中、Ｌ２は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ２はカチオン重合性基を表す。
一般式（Ｓ－３）中、Ｌ３は単結合又は２価の連結基を表し、Ｑ３はラジカル重合性基を表す。 - 前記構成単位（ｂ）のカチオン重合性基がエポキシ基である、請求項１又は２に記載のハードコート層形成用組成物。
- 前記エポキシ基が脂環式エポキシ基である、請求項３に記載のハードコート層形成用組成物。
- 前記構成単位（ｃ）のラジカル重合性基が（メタ）アクリロイル基である、請求項１～４のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
- 前記構成単位（ａ）のフッ素原子を含有する基に含まれるフッ素原子の数が９個以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
- 前記構成単位（ａ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、５０モル％以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
- 前記構成単位（ｂ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、請求項１～７のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
- 前記構成単位（ｃ）の含有モル比率が、全構成単位に対して、１５モル％以上である、請求項１～８のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物。
- 基材と、請求項１～９のいずれか１項に記載のハードコート層形成用組成物を硬化させてなるハードコート層と、耐擦傷層とをこの順に有するハードコートフィルム。
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