JPH07333401A - 積層体の製造方法 - Google Patents

積層体の製造方法

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JPH07333401A
JPH07333401A JP6132843A JP13284394A JPH07333401A JP H07333401 A JPH07333401 A JP H07333401A JP 6132843 A JP6132843 A JP 6132843A JP 13284394 A JP13284394 A JP 13284394A JP H07333401 A JPH07333401 A JP H07333401A
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producing
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JP6132843A
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English (en)
Inventor
Masahiro Asuka
政宏 飛鳥
Miyuki Miyazaki
幸 宮崎
Yasuhiro Nakatani
康弘 中谷
Kazuaki Miyamoto
和明 宮本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 基材上に反射防止効果および帯電防止効果の
高い透明な被膜が形成された積層体を容易に製造し得る
方法を提供する。 【構成】 透明な基材の表面上に導電性を有する高屈折
率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となるよう
に、複層積層した積層体の製造方法であって、上記高屈
折率層が、(a)特定のシラン化合物混合物、(b)ヘ
テロポリ酸化合物、(c)有機溶媒および(d)特定の
割合で酸を含有する水よりなり、(a)と(b)と
(c)と(d)のモル比が、1:0.001〜0.1
5:10〜100:1〜30である帯電防止被覆用組成
物を塗布することにより得られる層からなることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、積層体の製造方法に関
する。特に、基材上に反射防止効果および帯電防止効果
の高い透明な被膜が形成された積層体の製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ガラスや透明プラスチックス材料が外部
光線を反射する原因は、光が媒体から別の物質に入射さ
れる際、その屈折率の差により界面で反射するからであ
る。上記の場合では、媒体となる空気の屈折率と基材で
あるガラスや透明プラスチックス材料の屈折率が異なる
ため、その界面で光の反射および損失が起こる。
【0003】上記の光の反射および損失を軽減させるた
めに、フッ素樹脂系の材料を基材に塗布することにより
低屈折率の被膜を基材上に施す方法があった(特開平2
−123771号公報)。また、真空蒸着法、イオンプ
レーティング法、スパッタリング法などを用いて屈折率
の異なる薄膜を多層積層させる方法もあった。この方法
は膜厚制御や、広い波長範囲で反射防止効果が得られる
等の利点があるが、ある限られた空間で薄膜を製造する
ため大面積の基材には適さず、コストの点で工業的に不
向きであり、また、複雑な形状の基材には適用できない
という問題点があった。
【0004】ある基材の反射率を0にするための薄膜の
積層条件は、(1)、(2)式で表現される。 n1 =(no s 0.5 ・・・(1) n1 1 =(λ/4),(3λ/4),(5λ/4)・・・(2) no :空気の屈折率(no =1である)、ns :基材の
屈折率、n1 :薄膜の屈折率、t1 :薄膜の膜厚、λ:
入射光波長 このように、基材の屈折率に応じて、積層する薄膜の屈
折率と膜厚を制御する必要がある。
【0005】薄膜の屈折率を制御する方法に関する従来
技術としては、シランカップリング剤、各種の酸化物
ゾル及びエポキシ樹脂からなる組成物を基材に塗布し、
硬化後、酸またはアルカリ水溶液に浸漬して酸化物ゾル
を選択的に溶出させ、薄膜を多孔質化する方法(特開平
1−312501号公報)、シリコンアルコキシドに
MgF2 の微粒子を分散させたものを、基材に塗布し薄
膜化するもの(特開平2−256001号公報)、シ
リコンアルコキシドとポリエーテルと有機溶媒とよりな
る組成物を基材に塗布し、次いで膜中のポリエーテルを
有機溶媒で溶出させ、薄膜を多孔質化する方法(特開平
3−199043号公報)等があった。
【0006】上記の方法は、酸化物ゾルの溶解度が低
いため溶出に時間がかかること、組成物の濃度を上げる
と薄膜の強度が低下すること、膜厚方向に屈折率分布が
生じ易いこと等の問題点があった。上記の方法は、M
gF2 の微粒子を分散させる工程が必要なこと、分散を
よくするために高性能な装置を必要とすること、制御で
きる屈折率の範囲が1.34〜1.46の範囲であり狭
くまたその精度も悪いこと等の問題点があった。上記
の方法は、ポリエーテルの有機溶媒への溶解度が低いた
め溶出に時間がかかること、薄膜が有機溶媒により膨潤
し薄膜強度が低下すること、膜厚方向に屈折率分布が生
じ易いこと等の問題点があった。
【0007】一方で、帯電防止層の付与についても多く
の検討がなされており、基材の表面に導電性の被膜を形
成して帯電を防止することが行われている。多くの場
合、この被膜には、基材であるガラスおよびプラスチッ
クスの質感や色が消失しないように、透明性が要求され
ている。
【0008】このような導電性と透明性を有する被膜と
しては、以下のようなものが知られている。(1)界面
活性剤系の塗料が塗布されたもの。(2)塩化リチウム
や塩化マグネシウムのような無機塩や、カルボン酸基や
スルホン酸基を含む高分子電解質のようなイオン伝導性
物質を、合成樹脂やシリケート等の造膜性物質に分散さ
せてなる組成物を成膜したもの。例えば、特公昭58−
35867号公報には、造膜性物質としてアクリル系重
合体を使用し、イオン伝導性物質として硝酸リチウムが
配合された帯電防止被覆用組成物で、ポリエステルフイ
ルムを被覆したものが開示されている。また、Journal
of the American Ceramic Society,484〜486,Vol.72, N
o.3,(1989)には、リンモリブデン酸(H3 PMo12
4o・29H 2 O)を、テトラエトキシシランの加水分解物
の溶液に溶解したものを、ガラス板またはステンレス板
上に成膜したものが開示されている。(3)銀、ニッケ
ル、銅、錫などの金属またはその酸化物の粉末などの導
電性の微粒子を、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹
脂、テトラエトキシシラン等の造膜性物質に分散させて
なる組成物を成膜したもの。例えば、特公昭63−33
778号公報には、アンチモン含有酸化錫からなり粒径
が0.2ミクロン以下の導電性微粉末を塗料中の固形分
中50〜70重量%の割合で含有してなる塗料から、プ
ラスチック製品の帯電防止被膜が得られることが開示さ
れている。
【0009】しかしながら、上記の(1)の被膜では、
表面抵抗が1010Ω/□以上のように高いばかりでな
く、経時的に表面抵抗値が高くなるという欠点がある。
上記(2)の被膜では、従来使用されてきたイオン伝導
性物質では湿度が低くなると導電性が低下し、十分な帯
電防止性が得られないという欠点がある。例えば、上記
の特公昭58−35867号公報に記載のものでは、表
面抵抗は、50%の相対湿度において、約1010Ω/□
という高い値であり、帯電防止性能が不十分である。ま
た、リンモリブデン酸(H3 PMo124o・29H2 O)
を、テトラエトキシシランの加水分解物の溶液に溶解し
たものは、プラスチック板上に塗布して成膜すると、被
膜にクラックが発生し、プラスチック製品には適用でき
ないという欠点がある。上記(3)の被膜では、十分な
帯電防止性を得るためには、膜中の導電性の微粒子の濃
度を高くする必要がある。その為、その微粒子による光
の散乱に基ずくヘイズが発生し、透明性を損なうという
欠点がある。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題点を解決するものであり、その目的は、基材上に反射
防止効果および帯電防止効果の高い透明な被膜が形成さ
れた積層体を容易に製造し得る方法を提供することにあ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の積層体の製造方
法は、透明な基材の表面上に導電性を有する高屈折率層
と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となるように、
複層積層した積層体の製造方法であって、上記高屈折率
層が、特定の組成からなる帯電防止被覆用組成物を塗布
することにより得られる層であることを特徴とする。
【0012】本発明(請求項1の発明を、本発明とい
う)で使用される混合物(a)は、下記の一般式[I]
で表されるシラン化合物Aと、 Si(OR)4 ・・・[I] 下記一般式[II]で表されるシラン化合物Bとからなる
ものである。 Yn Si(OR1 4-n ・・・[II]
【0013】式中、nは1〜3の整数を示している。R
およびR1 は炭素数1〜5のアルキル基を示すが、炭素
数が多くなると帯電防止被覆用組成物の安定性が低下し
て長期保存性が悪くなるので、炭素数は1〜5に限定さ
れる。RおよびR1 の例としては、メチル基、エチル
基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル
基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げ
られる。YはOR1 以外の有機基を示し、例えば、炭化
水素基、グリシドキシアルキル基、エポキシシクロヘキ
シルアルキル基、アミノアルキル基、(メタ)アクリロ
イルオキシアルキル基またはメルカプトアルキル基など
が挙げられる。炭化水素基としては、例えば、アルキル
基、置換アルキル基、アリル基、ビニル基、フェニル
基、ナフチル基などが挙げられる。なお、nが2または
3の場合、Yは互いに同一でも、異なっていてもよい。
【0014】一般式[I]で表される化合物としては、
例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−iso−
プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テト
ラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブト
キシシランなどが挙げられる。
【0015】一般式[II]で表される化合物としては、
nが1の場合には、例えば、モノメチルトリメトキシシ
ラン、モノメチルトリエトキシシラン、モノメチルトリ
−n−プロポキシシラン、モノメチルトリ−iso−プ
ロポキシシラン、モノメチルトリ−n−ブトキシシラ
ン、モノメチルトリ−sec−ブトキシシラン、モノメ
チルトリ−tert−ブトキシシラン、エチルトリエト
キシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリ
エトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、β−(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、γ−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、メルカプトプ
ロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【0016】nが2の場合には、例えば、ジメチルジメ
トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ
−n−プロポキシシラン、ジメチルジ−iso−プロポ
キシシラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジメチ
ルジ−sec−ブトキシシラン、ジメチルジ−tert
−ブトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、エチル
ビニルジエトキシシラン、エチルフェニルジエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラ
ン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、アク
リロキシプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げら
れる。
【0017】nが3の場合には、例えば、トリメチルモ
ノメトキシシラン、トリメチルモノエトキシシラン、ト
リメチルモノ−n−プロポキシシラン、トリメチルモノ
−iso−プロポキシシラン、トリメチルモノ−n−ブ
トキシシラン、トリメチルモノ−sec−ブトキシシラ
ン、トリメチルモノ−tert−ブトキシシラン、トリ
エチルエトキシシラン、ジエチルビニルエトキシシラ
ン、ジエチルフェニルエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルエチルメチルエトキシシランなどが挙げられ
る。
【0018】シラン化合物Aおよびシラン化合物Bとし
ては、前記のように定義された範囲内の化合物が単独で
使用されてもよいし2種以上併用されてもよい。本発明
の混合物を構成するシラン化合物Aおよびシラン化合物
Bの多数の組合せのなかで、シラン化合物Aとしてテト
ラエトキシシランとし、シラン化合物Bとしてメチルト
リメトキシシランとした組合せが特に好ましい。
【0019】また、本発明で使用されるヘテロポリ酸化
合物(b)は、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、ケイ
素、ゲルマニウム、セシウム、チタン、ジルコニウム、
アンチモン,ビスマス、ロジウム、銅、白金、リン、
鉄、コバルト、ニッケル、砒素、クロム、硫黄、セレ
ン、テルル、トリウムからなる群より選ばれる少なくと
も1種の元素と、ヘテロポリ酸をつくる隣接金属原子と
して、モリブデン、タングステン、バナジウム、ニオ
ブ、タンタルからなる群より選ばれる少なくとも1種の
元素からなる複合酸素酸であるヘテロポリ酸またはその
塩である。塩としては、例えば、ナトリウム塩、アンモ
ニウム塩が挙げられる。
【0020】ヘテロポリ酸としては、例えば、リンタン
グステン酸(H3 PW1240・nH 2 O)、リンモリブ
デン酸(H3 PMo1240・nH2 O)、ケイタングス
テン酸(H3 SiW12O40・nH2 O)などが挙げられ
る。ヘテロポリ酸の塩としては、例えば、リンモリブデ
ン酸バナジン酸ナトリウム(Na3-X PMo12-XX
40・nH2 O)が挙げられる。これらのヘテロポリ酸化
合物は、単独で使用されてもよいし2種以上併用されて
もよい。
【0021】本発明に使用されるヘテロポリ酸化合物
(b)の量は、前記混合物(a)1モルに対して、0.
001〜0.15モルの割合に限定される。ヘテロポリ
酸化合物(b)は少なくなると、帯電防止に十分な導電
性が被膜に付与されず、多くなると、被膜が白濁して不
透明になる。好ましい添加量は、混合物(a)1モルに
対して0.01〜0.10モルの範囲である。
【0022】本発明で使用される有機溶媒(c)は、前
記混合物(a)および酸を含有する水(d)と相溶性が
あり、ヘテロポリ酸化合物(b)を溶解するものであれ
ば特に限定されるものではなく、例えば、メチルアルコ
ール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ブ
チルアルコール等のアルコール類、アセトン、メチルエ
チルケトン等のケトン類、テトラヒドロフランなどが挙
げられ、特にメチルアルコール、エチルアルコール、イ
ソプロピルアルコールが好ましい。これらは単独で使用
されてもよいし2種以上併用されてもよい。
【0023】上記有機溶媒(c)の量は、前記混合物
(a)1モルに対して、10〜100モルの割合に限定
される。有機溶媒(c)は少なくなると、該被覆用組成
物が均一に混合されにくく、不均質な組成物となり、多
くなると、該被覆用組成物の固形分濃度が低くなりす
ぎ、被膜にしたとき十分な帯電防止能を得られない。好
ましい添加量は、混合物(a)1モルに対して20〜5
0モルの範囲である。
【0024】本発明で使用される酸を含有する水(d)
において、酸は、混合物(a)の加水分解のための触媒
として加えられるため、添加する水に0.01〜5重量
%の割合で含有されていればよい。酸が少なくなると、
触媒としての効果が望めず、多くなると、被膜が不均質
になる。酸としては、特に限定されるものではなく、無
機酸、有機酸のいずれも使用可能であり、例えば、塩
酸、硫酸、硝酸が挙げられる。また、水(d)も、上記
の加水分解のために添加される。水(d)の量は、混合
物(a)1モルに対して1〜30モルの割合に限定され
る。水(d)は少なくなると、十分な加水分解がおこり
にくく、多くなると該被覆用組成物との相溶性が悪い。
好ましい添加量は混合物(a)1モルに対して3〜10
モルである。
【0025】本発明で使用される帯電防止被覆用組成物
の構成は上述した通りであるが、さらに導電性を向上さ
せるためにポリエチレングリコール等の親水性高分子を
添加してもよい。また、被膜形成性を向上させるため
に、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシエチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセル
ロース誘導体を含有させてもよい。また同様の目的で、
シリカゾル、アルミナゾル、ジルコニアゾル等の酸化物
コロイドを含有させてもよい。また、被膜の硬度を向上
させるなどのためにシリコン以外の金属のアルコキシド
を添加してもよい。また、上記の混合物(a)の硬化の
ために公知の硬化触媒を加えてもよい。
【0026】さらに、高屈折率の層を得るため、平均粒
径が 1000 Å以下の超微粒子酸化タンタル(Ta
2 5 )、超微粒子酸化ジルコニウム(ZrO2 )、超
微粒子酸化亜鉛(ZnO)、もしくは超微粒子酸化チタ
ン(TiO2 )等の超微粒子の1つまたはこれらの混合
物を帯電防止被覆用組成物中に分散混合してもよい。
【0027】本発明で使用される帯電防止被覆用組成物
の作製方法としては特に限定されるものではなく、例え
ば、上述した構成材料を一括して混合する方法、特定の
構成材料を分割して混合した後、残りの構成材料を添加
して混合する方法などが挙げられる。分割して混合する
方法としては、例えば、シラン化合物Aとシラン化合物
Bとを混合し、この混合物に有機溶媒を加え、混合攪拌
したところに、加水分解のために触媒として酸を含む水
を加えてシラン化合物の加水分解物を得る。この溶液
に、ヘテロポリ酸化合物の1種または2種以上を混合し
たものを添加し攪拌混合を行い、該組成物を得る。
【0028】本発明の積層体の製造方法では、更に、低
屈折率層が、上記高屈折率層と交互に基材上に積層され
る。この低屈折率層は、上記高屈折率層より低屈折率を
有する透明な層であれば特に限定されるものではない。
例えば、フッ素樹脂による被覆層や、多孔質シリカ層、
フッ素含有無機化合物からなる被覆層、さらにフッ素含
有無機化合物の微粒子をバインダ中に分散混合させた層
等が挙げられる。尚、このフッ素含有無機化合物の具体
的な代表例としては、MgF2 、AlF3 、BaF2
LaF2 、CaF2 、Na3 AlF6 などが挙げられ
る。
【0029】本発明において、積層体を形成する基材と
しては、透明な基材であれば、特に限定されるものでは
なく、目的に応じてケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラ
ス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛石灰ガラ
ス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等のケイ酸塩ガ
ラス、アルミノシリケートガラス、リチウムアルミノシ
リケートガラス、石英ガラスなどのガラス、綱玉等の短
結晶、マグネシア、サイアロン等の透光性セラミック
ス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、三酢酸セルロース等のプラスチ
ックスが使用できる。特に、ケイ酸ガラス、ケイ酸アル
カリガラス、ソーダ石灰ガラスが好ましい。また、基材
の形状は、特に限定されるものではない。
【0030】本発明の積層体の製造方法は、透明な基材
の表面上に、上記高屈折率層と低屈折率層を、低屈折率
層が最外層となるように、交互に複層積層させる。積層
数の最も少ない積層体の製造方法は、透明な基材の表面
に、まず、高屈折率層を積層させ、乾燥後、その上に低
屈折率層を積層させ乾燥後、硬化させることにより行う
方法である。
【0031】それぞれの層の積層は、塗装によって行う
のが好ましい。基材への塗布方法はスピンコート法、デ
ィップ法、スプレー法、ロールコーター法、メニスカス
コーター法等の種々な方法が用いられ得る。
【0032】本発明2(請求項2の発明を、本発明2と
いう)では、本発明の積層体の製造方法の高屈折率層を
得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポリ
酸化合物(b)に代わり、過塩素酸化合物(b1 )が使
用される。
【0033】本発明2で使用される過塩素酸化合物(b
1 )は、一般式XClO4 で表される化合物である。式
中、Xは水素原子、一価の金属原子、NH4 または下記
一般式[III] で表される第4アンモニウムである。
【化2】 一価の金属原子としては、リチウム、ナトリウム、カリ
ウムなどが挙げられる。第4アンモニウムの置換基、M
1 、M2 、M3 およびM4 は炭素数1〜20のアルキル
基である。過塩素酸化合物(b1 )の例としては、例え
ば、過塩素酸、過塩素酸リチウム、過塩素酸アンモニウ
ム、過塩素酸テトラメチルアンモニウム、過塩素酸テト
ラエチルアンモニウムなどが挙げられる。これらの過塩
素酸化合物は、単独で使用されてもよいし2種以上併用
されてもよい。
【0034】本発明2で使用される過塩素酸化合物(b
1 )の量は、前記混合物(a)1モルに対して、0.0
05〜0.32モルの割合に限定される。過塩素酸化合
物(b1 )は少なくなると、帯電防止に十分な導電性が
被膜に付与されず、多くなると、被膜が白濁して不透明
になる。
【0035】本発明2で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a)および酸を含有する水(d)と相溶性があ
り、過塩素酸化合物(b1 )を溶解するものであれば特
に限定されるものではなく、例えば、本発明の高屈折率
層を得るための帯電防止被覆用組成物で使用されるもの
と同様である。前記有機溶媒(c)の使用量も、本発明
の帯電防止被覆用組成物で使用される量と同様である。
【0036】本発明2の高屈折率層を得るための帯電防
止被覆用組成物の作製方法は、ヘテロポリ酸化合物
(b)に代えて、過塩素酸化合物(b1 )が使用される
こと以外は、本発明の作製方法と同様である。
【0037】本発明2の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、過塩素酸化合物(b1 )が含有され
た帯電防止被覆用組成物が使用されること以外は、本発
明の積層体の製造方法と同様である。
【0038】本発明3(請求項3の発明を、本発明3と
いう)では、本発明の積層体の製造方法の高屈折率層を
得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポリ
酸化合物(b)に代わり、一般式CF3 SO3 1 で表
されるトリフルオロメタンスルホン酸化合物(b2 )が
使用される。式中、X1 は水素原子または一価の金属原
子を示す。一価の金属原子としては、リチウム、ナトリ
ウム、カリウムなどが挙げられる。トリフルオロメタン
スルホン酸化合物(b2 )の例としては、例えば、トリ
フルオロメタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホ
ン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸ナトリウ
ムなどが挙げられる。これらは、単独で使用されてもよ
いし2種以上併用されてもよい。
【0039】トリフルオロメタンスルホン酸化合物(b
2 )の量は、混合物(a)1モルに対して、0.001
〜0.4モルの割合に限定される。トリフルオロメタン
スルホン酸化合物(b2 )は少なくなると、帯電防止に
十分な導電性が被膜に付与されず、多くなると、被膜が
白濁して不透明になる。好ましい添加量は、混合物
(a)1モルに対して、0.05〜0.2モルの範囲で
ある。
【0040】本発明3で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a)および水(d)と相溶性があり、トリフル
オロメタンスルホン酸化合物(b2 )を溶解するもので
あれば特に限定されるものではなく、例えば、本発明の
高屈折率層を得るための帯電防止被覆用組成物で使用さ
れるものと同様である。前記有機溶媒(c)の使用量
も、本発明の帯電防止被覆用組成物で使用される量と同
様である。
【0041】本発明3で使用される水(d)は、混合物
(a)の加水分解のために添加される。水(d)は、混
合物(a)1モルに対して1〜30モルの割合で添加さ
れる。水(d)は少なくなると、十分な加水分解がおこ
りにくく、多くなると帯電防止被覆用組成物との相溶性
が悪い。好ましい添加量は、混合物(a)1モルに対し
て3〜10モルである。
【0042】本発明3で使用される帯電防止被覆用組成
物には、さらに必要に応じてシラン化合物の加水分解の
ための触媒として酸を加えてもよい。酸の添加量は上記
の割合で該組成物に添加される水に0.01〜5重量%
の割合で含有されていればよい。この割合より少なくな
ると触媒としての効果が望めず、多くなると被膜が不均
質になる。酸としては、特に限定されるものではなく、
無機酸、有機酸のいずれも使用可能であり、例えば、塩
酸、硫酸、硝酸が挙げられる。
【0043】本発明3で使用される帯電防止被覆用組成
物の作製方法としては特に限定されるものではなく、例
えば、上述した構成材料を一括して混合する方法、特定
の構成材料を分割して混合した後、残りの構成材料を添
加して混合する方法などが挙げられる。分割して混合す
る方法としては、例えば、シラン化合物Aとシラン化合
物Bとを混合し、この混合物に有機溶媒を加え、混合攪
拌したところに、必要に応じて酸を含む、水を加えてシ
ラン化合物の加水分解物を得る。この溶液に、トリフル
オロメタンスルホン酸化合物の1種または2種以上を混
合したものを添加し攪拌混合を行い、該組成物を得る。
【0044】本発明3の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、トリフルオロメタンスルホン酸化合
物(b2 )が含有された帯電防止被覆用組成物が使用さ
れること以外は、本発明の積層体の製造方法と同様であ
る。
【0045】本発明4(請求項4の発明を、本発明4と
いう)では、本発明の積層体の製造方法の高屈折率層を
得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポリ
酸化合物(b)に代わり、硫酸(b3 )が使用される。
【0046】硫酸(b3 )の量は、混合物(a)1モル
に対して、0.01〜1モルの割合に限定される。硫酸
(b3 )は少なくなると、帯電防止に十分な導電性が被
膜に付与されず、多くなると、被膜が白濁して不透明に
なる。好ましい添加量は、混合物(a)1モルに対して
0.05〜0.5モルの範囲である。
【0047】本発明4で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a)および水(d)と相溶性があり、硫酸(b
3 )を溶解するものであれば特に限定されるものではな
く、例えば、本発明の高屈折率層を得るための帯電防止
被覆用組成物で使用されるものと同様である。前記有機
溶媒(c)の使用量も、本発明の帯電防止被覆用組成物
で使用される量と同様である。
【0048】本発明4で使用される水(d)について、
その使用目的、使用量および、必要に応じて触媒として
酸を添加してもよいことについては、本発明3と同様で
ある。
【0049】本発明4で使用される帯電防止被覆用組成
物の作製方法については、本発明3における帯電防止被
覆用組成物の作製方法において、トリフルオロメタンス
ルホン酸化合物(b2 )の代わりに硫酸(b3 )が使用
されることの他は本発明3と同様である。
【0050】本発明4の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、硫酸(b3 )が含有された帯電防止
被覆用組成物が使用されること以外は、本発明の積層体
の製造方法と同様である。
【0051】本発明5(請求項5の発明を、本発明5と
いう)では、本発明の積層体の製造方法の高屈折率層を
得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポリ
酸化合物(b)に代わり、フルオロスルホン酸(b4
(FSO3 H)が使用される。
【0052】フルオロスルホン酸(b4 )の量は、混合
物(a)1モルに対して、0.001〜0.2モルの割
合に限定される。フルオロスルホン酸(b4 )は少なく
なると、帯電防止に十分な導電性が被膜に付与されず、
多くなると、被膜が白濁して不透明になる。好ましい添
加量は、混合物(a)1モルに対して0.08〜0.2
モルの範囲である。
【0053】本発明5で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a)および水(d)と相溶性があり、フルオロ
スルホン酸(b4 )を溶解するものであれば特に限定さ
れるものではなく、例えば、本発明の高屈折率層を得る
ための帯電防止被覆用組成物で使用されるものと同様で
ある。前記有機溶媒(c)の使用量も、本発明の帯電防
止被覆用組成物で使用される量と同様である。
【0054】本発明5で使用される水(d)について、
その使用目的、使用量および、必要に応じて触媒として
酸を添加してもよいことについては、本発明3と同様で
ある。
【0055】本発明5で使用される帯電防止被覆用組成
物の作製方法については、本発明3における帯電防止被
覆用組成物の作製方法において、トリフルオロメタンス
ルホン酸化合物(b2 )の代わりにフルオロスルホン酸
(b4 )が使用されることの他は本発明3と同様であ
る。
【0056】本発明5の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、フルオロスルホン酸(b4 )が含有
された帯電防止被覆用組成物が使用されること以外は、
本発明の積層体の製造方法と同様である。
【0057】本発明6(請求項6の発明を、本発明6と
いう)では、高屈折率層を得るための帯電防止被覆用組
成物として、本発明の積層体の製造方法に使用される帯
電防止被覆用組成物における、混合物(a)の代わり
に、下記の混合物(a1 )が使用され、且つ、本発明の
帯電防止被覆用組成物に、更に金属アルコキシド(e)
が添加されたものが使用される。
【0058】本発明6で使用される混合物(a1 )は、
前記のシラン化合物Aとシラン化合物Bとからなり、シ
ラン化合物Aとシラン化合物Bのモル比が80:20〜
20:80に限定される。シラン化合物Aが多くなる
と、被膜にクラックが発生し易くなり、少なくなると、
被膜が不透明になる。
【0059】本発明6で使用される金属アルコキシド
(e)は、一般式Zr(OR2 4 で表されるジルコニ
ウムテトラアルコキシド、一般式Ti(OR3 4 で表
されるチタニウムテトラアルコキシドおよび一般式Al
(OR4 3 で表されるアルミニウムトリアルコキシド
からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属アルコキ
シドである。
【0060】Zr(OR2 4 で表されるジルコニウム
テトラアルコキシド、Ti(OR34 で表されるチタ
ニウムテトラアルコキシドおよびAl(OR4 3 で表
されるアルミニウムトリアルコキシドのR2 、R3 およ
びR4 は、炭素数1〜5のアルキル基を示すが、炭素数
が多くなると帯電防止被覆用組成物の安定性が低下して
長期保存性が悪くなるので、炭素数は1〜5に限定され
る。R2 、R3 およびR4 の例としては、メチル基、エ
チル基、n−プロピル基、iso−プロピル基、n−ブ
チル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが
挙げられる。
【0061】ジルコニウムテトラアルコキシドとして
は、例えば、ジルコニウムテトラメトキシド、ジルコニ
ウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラ−n−プロ
ポキシド、ジルコニウムテトラ−iso−プロポキシ
ド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウ
ムテトラ−sec−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−
tert−ブトキシドなどが挙げられ、特にジルコニウ
ムテトラ−n−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−is
o−プロポキシドが好ましい。
【0062】チタニウムテトラアルコキシドとしては、
例えば、チタニウムテトラメトキシド、チタニウムテト
ラエトキシド、チタニウムテトラ−n−プロポキシド、
チタニウムテトラ−iso−プロポキシド、チタニウム
テトラ−n−ブトキシド、チタニウムテトラ−sec−
ブトキシド、チタニウムテトラ−tert−ブトキシド
などが挙げられ、特にチタニウムテトラ−n−ブトキシ
ド、チタニウムテトラ−iso−プロポキシドが好まし
い。
【0063】アルミニウムトリアルコキシドとしては、
例えば、アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムト
リエトキシド、アルミニウムトリ−n−プロポキシド、
アルミニウムトリ−iso−プロポキシド、アルミニウ
ムトリ−n−ブトキシド、アルミニウムトリ−sec−
ブトキシド、アルミニウムトリ−tert−ブトキシド
などが挙げられ、特にアルミニウムトリ−sec−ブト
キシド、アルミニウムトリ−iso−プロポキシドが好
ましい。
【0064】本発明6で使用される帯電防止被覆用組成
物において、前記混合物(a1 )の合計モル数と金属ア
ルコキシド(e)のモル比は、50:50〜99:1で
ある。金属アルコキシド(e)が少なくなると、添加効
果がでず、多くなると該組成物の造膜性が悪くなり得ら
れる被膜にクラックが発生し易くなる。金属アルコキシ
ドとしてジルコニウムテトラアルコキシドの場合は、こ
のモル比は60:40〜99:1であることが好まし
く、70:30〜95:5が特に好ましい。チタニウム
テトラアルコキシドの場合は、このモル比は70:30
〜95:5が特に好ましい。アルミニウムトリアルコキ
シドの場合は、このモル比は70:30〜99:1であ
ることが好ましく、75:25〜95:5が特に好まし
い。
【0065】本発明6で使用されるヘテロポリ酸化合物
(b)の量は、前記混合物(a1 )と金属アルコキシド
(e)の合計1モルに対して、0.001〜0.15モ
ルの割合に限定される。ヘテロポリ酸化合物(b)は少
なくなると、帯電防止に十分な導電性が被膜に付与され
ず、多くなると、被膜が白濁して不透明になる。好まし
い添加量は、混合物(a1 )と金属アルコキシド(e)
の合計1モルに対して、0.01〜0.10モルの範囲
である。
【0066】本発明6で使用される有機溶媒(c)は、
前記混合物(a1 )、酸を含有する水(d)および金属
アルコキシド(e)と相溶性があり、ヘテロポリ酸化合
物(b)を溶解するものであれば特に限定されるもので
はなく、例えば、メチルアルコール、エチルアルコー
ル、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール等のア
ルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン
類、テトラヒドロフランなどが挙げられ、特にメチルア
ルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール
が好ましい。これらは単独で使用されてもよいし2種以
上併用されてもよい。
【0067】上記有機溶媒(c)の量は、混合物
(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計1モルに対し
て、10〜100モルの割合に限定される。有機溶媒
(c)は少なくなると、被覆用溶液が均一に混合されに
くく、不均質な組成物となり、多くなると、該組成物の
固形分濃度が低くなりすぎ、被膜にしたとき十分な帯電
防止能を得られない。好ましい添加量は、混合物
(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計1モルに対し
て20〜50モルの範囲である。
【0068】本発明6で使用される酸を含有する水
(d)において、酸は、混合物(a1 )および金属アル
コキシド(e)の加水分解のための触媒として加えられ
る。添加量は、被覆用組成物の作製に使用する水(d)
に0.001〜5重量%の割合で含有されていればよ
い。酸が少なくなると、触媒としての効果が望めず、多
くなると、被膜が不均質になる。酸としては、特に限定
されるものではなく、無機酸、有機酸のいずれも使用可
能であり、例えば、塩酸、硫酸、硝酸が挙げられる。ま
た、水は、上記の混合物(a1 )および金属アルコキシ
ド(e)の加水分解のために添加される。水(d)の量
は、混合物(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計1
モルに対して0.1〜5モルの割合に限定される。水
(d)は少なくなると、十分な加水分解がおこりにく
く、多くなると加水分解速度が速すぎて、得られる被覆
用組成物の保存安定性が低下したり、被膜の硬化時にク
ラックが発生したりする。好ましい添加量は混合物(a
1 )と金属アルコキシド(e)の合計1モルに対して1
〜3モルである。特に、金属アルコキシドとしてアルミ
ニウムトリアルコキシドの場合は、混合物(a1 )およ
び金属アルコキシド(e)の合計1モルに対して、0.
1〜3モルが好ましく、1〜2モルが特に好ましい。
【0069】本発明6で使用される被覆用組成物の構成
は上述した通りであるが、さらに導電性を向上させるた
めにポリエチレングリコール等の親水性高分子を添加し
てもよい。また、被膜形成性を向上させるために、メチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセル
ロース等のセルロース誘導体を含有させてもよい。また
同様の目的で、シリカゾル、アルミナゾル、ジルコニア
ゾル等の酸化物コロイドを含有させてもよい。また、被
膜の硬度を向上させるなどのためにシリコン以外の金属
のアルコキシドを添加してもよい。また、上記の混合物
(a1 )の硬化のために公知の硬化触媒を加えてもよ
い。
【0070】さらに、高屈折率の層を得るため、平均粒
径が 1000 Å以下の超微粒子酸化タンタル(Ta
2 5 )、超微粒子酸化ジルコニウム(ZrO2 )、超
微粒子酸化亜鉛(ZnO)、もしくは超微粒子酸化チタ
ン(TiO2 )等の超微粒子の1つまたはこれらの混合
物を帯電防止被覆用組成物中に分散混合してもよい。
【0071】本発明6で使用される帯電防止被覆用組成
物の作製方法としては特に限定されるものではなく、例
えば、上述した構成材料を一括して混合する方法、特定
の構成材料を分割して混合した後、残りの構成材料を添
加して混合する方法などが挙げられる。分割して混合す
る方法としては、例えば、シラン化合物Aとシラン化合
物Bとを混合し、この混合物に有機溶媒を加え、混合攪
拌したところに、酸を含む水を加え、シラン化合物の加
水分解物を得る。この溶液に、ヘテロポリ酸化合物の1
種または2種以上を混合したものと金属アルコキシドを
添加し、攪拌混合を行いSi−金属系加水分解物を得
て、該組成物を得る。
【0072】本発明6の積層体の製造方法では、更に、
低屈折率層が、上記高屈折率層と交互に基材上に積層さ
れる。この低屈折率層は、上記高屈折率層より低屈折率
を有する透明な層であれば特に限定されるものではな
い。例えば、フッ素樹脂による被覆層や、多孔質シリカ
層、フッ素含有無機化合物からなる被覆層、さらにフッ
素含有無機化合物の微粒子をバインダ中に分散混合させ
た層等が挙げられる。尚、このフッ素含有無機化合物の
具体的な代表例としては、MgF2 、AlF3 、BaF
2 、LaF2 、CaF2 、Na3 AlF6 などが挙げら
れる。
【0073】本発明6において、積層体を形成する基材
としては、透明な基材であれば、特に限定されるもので
はなく、目的に応じてケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガ
ラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛石灰ガラ
ス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等のケイ酸塩ガ
ラス、アルミノシリケートガラス、リチウムアルミノシ
リケートガラス、石英ガラスなどのガラス、綱玉等の短
結晶、マグネシア、サイアロン等の透光性セラミック
ス、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエ
ステル、ポリウレタン、三酢酸セルロース等のプラスチ
ックスが使用できる。特に、ケイ酸ガラス、ケイ酸アル
カリガラス、ソーダ石灰ガラスが好ましい。また、基材
の形状は、特に限定されるものではない。
【0074】本発明6の積層体の製造方法は、透明な基
材の表面上に、上記高屈折率層と低屈折率層を、低屈折
率層が最外層となるように、交互に複層積層させる。積
層数の最も少ない積層体の製造方法は、透明な基材の表
面に、まず、高屈折率層を積層させ、乾燥後、その上に
低屈折率層を積層させ乾燥後、硬化させることにより行
う方法である。
【0075】それぞれの層の積層は、塗装によって行う
のが好ましい。基材への塗布方法はスピンコート法、デ
ィップ法、スプレー法、ロールコーター法、メニスカス
コーター法等の種々な方法が用いられ得る。
【0076】本発明7(請求項7の発明を、本発明7と
いう)では、本発明6の積層体の製造方法の高屈折率層
を得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポ
リ酸化合物(b)に代わり、過塩素酸化合物(b1 )が
使用される。
【0077】本発明7で使用される過塩素酸化合物(b
1 )の量は、前記混合物(a1 )と金属アルコキシド
(e)の合計1モルに対して、0.005〜0.32モ
ルの割合に限定される。過塩素酸化合物(b1 )は少な
くなると、帯電防止に十分な導電性が被膜に付与され
ず、多くなると、被膜が白濁して不透明になる。
【0078】本発明7で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a1 )、酸を含有する水(d)および金属アル
コキシド(e)と相溶性があり、過塩素酸化合物
(b1 )を溶解するものであれば特に限定されるもので
はなく、例えば、本発明6の高屈折率層を得るための帯
電防止被覆用組成物で使用されるものと同様である。前
記有機溶媒(c)の使用量も、本発明6の帯電防止被覆
用組成物で使用される量と同様である。
【0079】本発明7の高屈折率層を得るための帯電防
止被覆用組成物の作製方法は、ヘテロポリ酸化合物
(b)に代えて、過塩素酸化合物(b1 )が使用される
こと以外は、本発明6の作製方法と同様である。
【0080】本発明7の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、過塩素酸化合物(b1 )が含有され
た帯電防止被覆用組成物が使用されること以外は、本発
明6の積層体の製造方法と同様である。
【0081】本発明8(請求項8の発明を、本発明8と
いう)では、本発明6の積層体の製造方法の高屈折率層
を得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポ
リ酸化合物(b)に代わり、トリフルオロメタンスルホ
ン酸化合物(b2 )が使用される。
【0082】本発明8で使用されるトリフルオロメタン
スルホン酸化合物(b2 )の量は、前記混合物(a1
と金属アルコキシド(e)の合計1モルに対して、0.
001〜0.3モルの割合に限定される。トリフルオロ
メタンスルホン酸化合物(b 2 )は少なくなると、帯電
防止に十分な導電性が被膜に付与されず、多くなると、
被膜が白濁して不透明になる。好ましい添加量は、混合
物(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計1モルに対
して、0.05〜0.2モルの範囲である。
【0083】本発明8で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a1 )、水(d)および金属アルコキシド
(e)と相溶性があり、トリフルオロメタンスルホン酸
化合物(b2 )を溶解するものであれば特に限定される
ものではなく、例えば、本発明6の高屈折率層を得るた
めの帯電防止被覆用組成物で使用されるものと同様であ
る。前記有機溶媒(c)の使用量も、本発明6の帯電防
止被覆用組成物で使用される量と同様である。
【0084】本発明8で使用される水(d)は、上記の
混合物(a1 )および金属アルコキシド(e)の加水分
解のために添加される。水(d)の量は、混合物
(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計1モルに対し
て0.1〜5モルの割合に限定される。水(d)は少な
くなると、十分な加水分解がおこりにくく、多くなると
加水分解速度が速すぎて、得られる被覆用組成物の保存
安定性が低下したり、被膜の硬化時にクラックが発生し
たりする。好ましい添加量は混合物(a1 )と金属アル
コキシド(e)の合計1モルに対して1〜3モルであ
る。特に、金属アルコキシドとしてアルミニウムトリア
ルコキシドの場合は、混合物(a1 )および金属アルコ
キシド(e)の合計1モルに対して、0.1〜3モルが
好ましく、1〜2モルが特に好ましい。
【0085】本発明8で使用される帯電防止被覆用組成
物には、さらに必要に応じて混合物(a1 )と金属アル
コキシド(e)の加水分解のための触媒として酸を加え
てもよい。酸の添加量は上記の割合で該組成物に添加さ
れる水に0.001〜5重量%の割合で含有されていれ
ばよい。この割合より少なくなると触媒としての効果が
望めず、多くなると被膜が不均質になる。酸としては、
特に限定されるものではなく、無機酸、有機酸のいずれ
も使用可能であり、例えば、塩酸、硫酸、硝酸が挙げら
れる。
【0086】本発明8で使用される帯電防止被覆用組成
物の作製方法としては特に限定されるものではなく、例
えば、上述した構成材料を一括して混合する方法、特定
の構成材料を分割して混合した後、残りの構成材料を添
加して混合する方法などが挙げられる。分割して混合す
る方法としては、例えば、シラン化合物Aとシラン化合
物Bとを混合し、この混合物に有機溶媒を加え、混合攪
拌したところに、必要に応じて、酸を含む水を加え、シ
ラン化合物の溶液を得る。この溶液に、トリフルオロメ
タンスルホン酸化合物(b2 )の1種または2種以上を
混合したものと金属アルコキシドを添加し、攪拌混合を
行いSi−金属系加水分解物を得て、該組成物を得る。
【0087】本発明8の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、トリフルオロメタンスルホン酸化合
物(b2 )が含有された帯電防止被覆用組成物が使用さ
れること以外は、本発明6の積層体の製造方法と同様で
ある。
【0088】本発明9(請求項9の発明を、本発明9と
いう)では、本発明6の積層体の製造方法の高屈折率層
を得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘテロポ
リ酸化合物(b)に代わり、硫酸(b3 )が使用され
る。
【0089】本発明9で使用される硫酸(b3 )の量
は、混合物(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計1
モルに対して、0.01〜0.5モルの割合に限定され
る。硫酸(b3 )は少なくなると、帯電防止に十分な導
電性が被膜に付与されず、多くなると、被膜が白濁して
不透明になる。
【0090】本発明9で使用される有機溶媒(c)は、
混合物(a1 )、水(d)および金属アルコキシド
(e)と相溶性があり、硫酸(b3 )を溶解するもので
あれば特に限定されるものではなく、例えば、本発明6
の高屈折率層を得るための帯電防止被覆用組成物で使用
されるものと同様である。前記有機溶媒(c)の使用量
も、本発明6の帯電防止被覆用組成物で使用される量と
同様である。
【0091】本発明9で使用される水(d)について、
その使用目的、使用量および、必要に応じて触媒として
酸を添加してもよいことについては、本発明8と同様で
ある。
【0092】本発明9で使用される帯電防止被覆用組成
物の作製方法については、本発明8における帯電防止被
覆用組成物の作製方法において、トリフルオロメタンス
ルホン酸化合物(b2 )の代わりに硫酸(b3 )が使用
されることの他は本発明8と同様である。
【0093】本発明9の積層体の製造方法は、高屈折率
層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポリ
酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が使
用される代わりに、硫酸(b3 )が含有された帯電防止
被覆用組成物が使用されること以外は、本発明6の積層
体の製造方法と同様である。
【0094】本発明10(請求項10の発明を、本発明
10という)では、本発明6の積層体の製造方法の高屈
折率層を得るための帯電防止被覆用組成物において、ヘ
テロポリ酸化合物(b)に代わり、フルオロスルホン酸
(b4 )が使用される。
【0095】本発明10で使用されるフルオロスルホン
酸(b4 )の量は、混合物(a1 )と金属アルコキシド
(e)の合計1モルに対して、0.0001〜0.1モ
ルの割合に限定される。フルオロスルホン酸(b4 )は
少なくなると、帯電防止に十分な導電性が被膜に付与さ
れず、多くなると、被膜が白濁して不透明になる。
【0096】本発明10で使用される有機溶媒(c)
は、混合物(a1 )、水(d)および金属アルコキシド
(e)と相溶性があり、フルオロスルホン酸(b4 )を
溶解するものであれば特に限定されるものではなく、例
えば、本発明6の高屈折率層を得るための帯電防止被覆
用組成物で使用されるものと同様である。前記有機溶媒
(c)の使用量も、本発明6の帯電防止被覆用組成物で
使用される量と同様である。
【0097】本発明10で使用される水(d)につい
て、その使用目的、使用量および、必要に応じて触媒と
して酸を添加してもよいことについては、本発明8と同
様である。
【0098】本発明10で使用される帯電防止被覆用組
成物の作製方法については、トリフルオロメタンスルホ
ン酸化合物(b2 )の代わりにフルオロスルホン酸(b
4 )が使用されることの他は本発明8と同様である。
【0099】本発明10の積層体の製造方法は、高屈折
率層を形成する帯電防止被覆用組成物として、ヘテロポ
リ酸化合物(b)が含有された帯電防止被覆用組成物が
使用される代わりに、フルオロスルホン酸(b4 )が含
有された帯電防止被覆用組成物が使用されること以外
は、本発明6の積層体の製造方法と同様である。
【0100】本発明11(請求項11の発明を、本発明
11という)は、透明な基材の表面上に導電性を有する
高屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層とな
るように、複層積層した積層体の製造方法であって、上
記高屈折率層が、請求項1〜10記載の高屈折率層であ
り、さらに上記低屈折率層が、以下の組成物より得られ
る低屈折率層からなることを特徴とする積層体の製造方
法である。
【0101】本発明11の積層体の製造方法で用いられ
る縮合組成物(C)は、前記シラン化合物Aからなるア
ルコキシシラン、塩基性水溶液及び有機溶媒を混合し、
アルコキシシランを部分加水分解、重縮合させて得られ
る。
【0102】上記のシラン化合物Aの中では、加水分
解、重縮合における反応性の点から、テトラメトキシシ
ラン、テトラエトキシシランが好ましく、テトラエトキ
シシランが特に好ましい。
【0103】上記塩基性水溶液とは、塩基種を水中に溶
解させた、pHが10.0〜12.0のものをいう。塩
基種は、塩基性水溶液のpHを10.0〜12.0に調
整できるものであれば、特に限定されず、例えば、アン
モニア、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム等が挙げ
られ、pHの調整が容易なので、アンモニアが好まし
い。
【0104】塩基性水溶液のpHは、低くなると、得ら
れるコロイダルシリカの分子量が低下し、反射防止被膜
の形成が困難となり、高くなると、得られる縮合組成物
(C)の安定性が低下するので、10.0〜12.0に
限定され、10.3〜11.5が好ましく、10.8〜
11.4が特に好ましい。
【0105】塩基性水溶液は、少なくなると、得られる
コロイダルシリカの分子量が低下し、反射防止層の形成
が困難となり、多くなると、縮合組成物(C)の安定性
が低下するので、上記のアルコキシシラン1モルに対し
て、2〜8モル添加され、3〜4モル添加するのが好ま
しい。
【0106】有機溶媒は、上記のアルコキシシランおよ
び塩基性水溶液と相溶性のあるものであれば特に限定さ
れるものではなく、例えば、メチルアルコール、エチル
アルコール、イソプロピルアルコール、エトキシエチル
アルコール、アリルアルコール等が挙げられるが、特に
イソプロピルアルコールが好ましい。
【0107】有機溶媒の添加量は、少なくなると、縮合
組成物(C)の安定性が低下し、多くなると、得られる
コロイダルシリカの分子量が低下し、反射防止被膜の形
成が困難となるので、上記のアルコキシシラン1モルに
対して10〜30モルに限定され、組成物の安定性の点
から、アルコキシシラン1モルに対して13〜18モル
が好ましい。
【0108】縮合組成物(C)の調製方法は、特に限定
されず、例えば、上記のアルコキシシラン、塩基性水溶
液及び有機溶媒を、攪拌機に供給し混合し製造する方法
が挙げられる。攪拌機としては、特に限定されるわけで
はなく、マグネチックスターラーのような簡便な攪拌機
で十分である。
【0109】縮合組成物(C)を調製する際の温度は、
低くなると、重縮合反応が不充分となり、高くなると、
縮合組成物(C)の安定性が低下するので、10〜30
℃で行うのが好ましく、20〜25℃が特に好ましい。
【0110】縮合組成物(C)を調製する際の時間は、
短くなると、重縮合反応の反応速度が低下し、長くなる
と、縮合組成物(C)の安定性が低下するので、1〜1
0時間が好ましく、2〜4時間が特に好ましい。従っ
て、縮合組成物(C)の調製は、10〜30℃で、1〜
10時間行うのが好ましく、20〜25℃で、2〜4時
間行うのが特に好ましい。
【0111】本発明11の積層体の製造方法で用いられ
る縮合組成物(D)は、一般式(R 6 m Si(O
5 4-m で表されるアルコキシシラン、酸性水溶液及
び有機溶媒を混合し、アルコキシシランを部分加水分
解、重縮合させて得られる。
【0112】上記の一般式(R6 m Si(OR5
4-m で表されるアルコキシシランにおいて、R5 および
6 は、炭素数が多くなると、縮合組成物の安定性が低
下して長期安定性が悪くなるので、炭素数1〜5のアル
キル基に限定され、例えば、メチル基、エチル基、n−
プロピル基、iso−プロピル基、n−ブチル基、se
c−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられる。
なお、mは0〜3の整数を示す。
【0113】(R6 m Si(OR5 4-m で表される
アルコキシシランは、特に限定されず、例えば、テトラ
メトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−n−
プロポキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラ
ン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−sec−ブ
トキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、モ
ノメチルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシ
シラン、モノメチルトリ−n−プロポキシシラン、モノ
メチルトリ−iso−プロポキシシラン、モノメチルト
リ−n−ブトキシシラン、モノメチルトリ−sec−ブ
トキシシラン、モノメチルトリ−tert−ブトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジ−n−
プロポキシシラン、ジメチルジ−iso−プロポキシシ
ラン、ジメチルジ−n−ブトキシシラン、ジメチルジ−
sec−ブトキシシラン、ジメチルジ−tert−ブト
キシシラン、ジエチルジエトキシシラン、トリメチルモ
ノメトキシシラン、トリメチルモノエトキシシラン、ト
リメチルモノ−n−プロポキシシラン、トリメチルモノ
−iso−プロポキシシラン、トリメチルモノ−n−ブ
トキシシラン、トリメチルモノ−sec−ブトキシシラ
ン、トリメチルモノ−tert−ブトキシシラン、トリ
エチルエトキシシランなどが挙げられ、反応性の点から
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、モノメ
チルトリエトキシシランが好ましく、特に、テトラエト
キシシランが好ましい。
【0114】上記酸性水溶液は、酸性種を水中に溶解さ
せた、pHが0〜2.6のものをいう。酸性種は、酸性
水溶液のpHを、0〜2.6に調整できるものであれ
ば、特に限定されず、例えば、塩酸、硝酸、硫酸等が挙
げられ、塩酸、硝酸が好ましく、塩酸が特に好ましい。
【0115】酸性水溶液のpHは、高くなると、アルコ
キシシランの加水分解が不十分となるので、0〜2.6
に限定され、又、低すぎると、縮合組成物(D)の安定
性が低下することがあり、又、高すぎると、アルコキシ
シランの加水分解が不充分となることがあるので、1.
0〜1.7が好ましく、1.1〜1.2が、特に好まし
い。
【0116】酸性水溶液の添加量は、少なくなると、ア
ルコキシシランの加水分解が不十分となり、更に、得ら
れる組成物の基材への塗布が困難となり、多くなると、
縮合組成物(D)の安定性が低下するので、(R6 m
Si(OR5 4-m で表されるアルコキシシラン1モル
に対して3〜8モルに限定され、4〜7モルが好まし
い。
【0117】上記有機溶媒は、(R6 m Si(O
5 4-m で表されるアルコキシシラン及び酸性水溶液
に相溶するものであれば、特に限定されず、例えば、縮
合組成物(C)の製造に用いられるものと同様のものが
用いられ、有機溶媒の添加量は、少なくなると、縮合組
成物(D)の安定性が低下し、多くなると、アルコキシ
シランが十分に加水分解されないので、(R6 m Si
(OR5 4-m で表されるアルコキシシラン1モルに対
して、10〜30モルに限定され、13〜18モルが好
ましい。
【0118】縮合組成物(D)の調製方法は、特に限定
されず、例えば、(R6 m Si(OR5 4-m で表さ
れるアルコキシシラン、酸性水溶液及び有機溶媒を、攪
拌機に供給し混合し調製する方法が挙げられる。攪拌機
としては、特に限定されるわけではなく、マグネチック
スターラーのような簡便な攪拌機で十分である。
【0119】縮合組成物(D)を調製する際の温度は、
低くなると、重縮合反応が不充分となり、高くなると、
縮合組成物(D)の安定性が低下するので、10〜30
℃で行うのが好ましく、20〜25℃が特に好ましい。
【0120】縮合組成物(D)を製造する際の時間は、
短くなると、十分な分子量が得られなくなり、長くなる
と、縮合組成物(D)の安定性が低下するので、1〜1
0時間が好ましく、2〜4時間が特に好ましい。従っ
て、縮合組成物(D)の製造は、10〜30℃で、1〜
10時間行うのが好ましく、20〜25℃で、2〜4時
間行うのが特に好ましい。
【0121】本発明11で使用される組成物の製造方法
は、上記縮合組成物(C)及び縮合組成物(D)を、重
量比C/D=0.4〜2.4で混合する。
【0122】縮合組成物(C)が、少なくなると、得ら
れる被膜の多孔率が低下し、得られる積層体の反射防止
効果が低下し、多くなると、得られる被膜と基材との密
着性が低下するので、縮合組成物(C)と縮合組成物
(D)の重量比は、0.4〜2.4に限定され、組成物
の安定性及び被膜と基材の密着性の向上のため、1.5
〜2.3が好ましい。
【0123】縮合組成物(C)と縮合組成物(D)を混
合する際の温度は、低くなると、コロイダルシリカとシ
リカゾルの重縮合が困難となり、得られる被膜の反射防
止効果が低下し、高くなると、得られる組成物の安定性
が低下するので、−10〜30℃で行うのが好ましく、
−8〜25℃が特に好ましい。
【0124】縮合組成物(C)と縮合組成物(D)を混
合する時間は、短くなると、コロイダルシリカとシリカ
ゾルの重縮合が不十分となり、得られる被膜の反射防止
効果が低下し、長くなると、ゾルの安定性が低下するの
で、0.5〜4時間が好ましく、特に2〜3時間が好ま
しい。従って、縮合組成物(C)と縮合組成物(D)の
混合は、−10〜30℃で、0.5〜4時間行うのが好
ましく、−8〜25℃で、2〜3時間行うのが特に好ま
しい。
【0125】縮合組成物(C)と縮合組成物(D)を混
合する方法は、特に限定されず、例えば、縮合組成物
(C)及び縮合組成物(D)を、攪拌機に供給し攪拌混
合し製造する方法が挙げられる。攪拌機としては、特に
限定されるわけではなく、マグネチックスターラーのよ
うな簡便な攪拌機で十分である。
【0126】本発明11の積層体の製造方法は、透明な
基材の表面上に導電性を有する高屈折率層と、低屈折率
層を、低屈折率層が最外層となるように、複層積層した
積層体の製造方法であって、上記高屈折率層が、請求項
1〜10記載の高屈折率層であり、さらに上記低屈折率
層が、上記の組成物より得られる層からなる。上記の低
屈折率層を積層する方法は、上記の組成物を塗布し、硬
化させることにより行う。
【0127】上記の積層に使用される基材および塗布方
法としては、特に限定されるものではなく、本発明記載
の基材および塗布方法と同様である。なお、塗布は、大
気中の湿度が高いと、得られる被膜が白濁するので、大
気中の相対湿度50%以下で行うのが好ましい。
【0128】組成物を塗布する際、膜厚は、特に限定さ
れないが、反射防止効果を得たい波長と、以下の関係と
なる被膜が得られる様に組成物を塗布することは、反射
防止効果の向上を図ることができ、好適である。
【0129】
【数1】
【0130】d:被膜の膜厚 λ:反射防止効果を得たい波長 n:被膜の屈折率 m:0又は自然数
【0131】なお、上記の組成物を塗布する際、必要に
応じて、溶媒により希釈し、組成物の粘度を調整するこ
とは、組成物の基材上への塗布効率が向上し好適であ
る。
【0132】かかる場合、用いられる溶媒は、上記の組
成物と相溶性を有するものであれば、特に限定されず、
例えば、イソプロピルアルコール、エトキシエタノー
ル、アリルアルコール等が挙げられ、得られる被膜の多
孔性の向上の点から、イソプロピルアルコール、エトキ
シエタノールが好ましい。
【0133】上記硬化方法としては、特に限定されるも
のではなく、室温にて自然乾燥して硬化させてもよい
し、加熱乾燥して硬化させてもよい。例えば、基材とし
てケイ酸ガラスを使用し、その表面に本発明1〜10に
記載された高屈折率層が積層された材料の表面に、上記
の低屈折率層被覆用組成物を前記の方法で、積層し、室
温で自然乾燥を行った後、60〜300℃の温度で硬化
させると、組成物中のシリカゾルが硬化したシリコンマ
トリックスとコロイダルシリカの収縮率の差異により多
孔質化された、反射防止性の被膜が形成された積層体が
得られる。また、例えば、基材としてプラスチックス製
品を使用し、その表面に本発明1〜10に記載された高
屈折率層が積層された材料の表面に、上記の低屈折率層
被覆用組成物を前記の方法で、積層し、室温で自然乾燥
を行った後、60〜150℃、好ましくは、80〜10
0℃の温度で硬化させると、同様に多孔質化された、反
射防止性の被膜が形成された積層体が得られる。
【0134】本発明12(請求項12記載の発明を、本
発明12という)では、透明な基材の表面上に、本発明
および本発明2〜11記載の、高屈折率層および低屈折
率層を、低屈折率層が最外層になるように、交互に積層
する積層体の製造方法であって、それぞれの層の積層に
際して、既に積層させた層を硬化させておくことを特徴
とする。本発明12の積層体の製造方法によれば、高屈
折率層および低屈折率層を形成するために塗液を塗布し
ても下地の層からの溶出現象が起こらないという長所が
ある。
【0135】
【作用】本発明および本発明2〜5で使用される帯電防
止被覆用組成物から上記のようにして作製された高屈折
率層は、ヘテロポリ酸化合物、過塩素酸化合物、トリフ
ルオロメタンスルホン酸化合物、硫酸またはフルオロス
ルホン酸が均一にイオンの状態で存在しているので、透
明性が高く、導電性も高い。従って、本発明および本発
明2〜5の製造方法によると、被膜形成前の基材の光学
特性を保持したまま、十分な帯電防止性能を有する高屈
折率層を得ることができる。本発明および本発明2〜5
の積層体の製造方法によれば、さらに、上記高屈折率層
の表面に、低屈折率層が積層されているので、基材上に
反射防止効果および帯電防止効果の高い透明な被膜が形
成された積層体を容易に製造し得る。
【0136】本発明6〜10で使用される帯電防止被覆
用組成物から上記のようにして作製された高屈折率層
は、ヘテロポリ酸化合物、過塩素酸化合物、トリフルオ
ロメタンスルホン酸化合物、硫酸またはフルオロスルホ
ン酸が均一にイオンの状態で存在しているので、透明性
が高く、導電性も高い。また、得られた被膜中にジルコ
ニウム、チタニウムまたはアルミニウムの酸化物が含ま
れるので、硬い材料で強く摩擦しても傷がつきにくく、
引っ掻き傷による外観低下を起こしにくく、長期に渡っ
て性能を維持できる。従って、本発明6〜10の製造方
法によると、被膜形成前の基材の光学特性を保持したま
ま、十分な帯電防止性能を有する高屈折率層を得ること
ができる。本発明6〜10の積層体の製造方法によれ
ば、さらに、上記高屈折率層の表面に、低屈折率層が積
層されているので、基材上に反射防止効果および帯電防
止効果の高い透明な被膜が形成された積層体を容易に製
造し得る。
【0137】本発明11で使用される低屈折率層被覆用
組成物は、縮合組成物(C)では、アルコシシランの重
縮合がかなり進みコロイダルシリカが形成されており、
縮合組成物(D)では、アルコキシシランの重縮合が比
較的進まず、シリカゾルの段階で抑えられており、この
両者の混合物である上記組成物は、コロイダルシリカと
シリカゾルの混合物となっている。この組成物を前記本
発明1〜10の高屈折率層が積層された基材上に塗布、
硬化させることにより、シリカゾルとコロイダルシリカ
の重縮合反応を進行させ、シリカゾルとコロイダルシリ
カの収縮率の差異により多孔化された被膜を得ることが
できる。また、この被膜は、無機質であるので、スチー
ルウールなどの硬い材料で摩擦しても傷が付き難く、引
っ掻き傷による外観低下をおこし難い。従って、本発明
11によると、基材上に反射防止効果および帯電防止効
果が高く、透明であり、また、耐擦傷性に優れた被膜が
形成された積層体を容易に製造し得る。
【0138】本発明12の積層体の製造方法によれば、
高屈折率層および低屈折率層を形成するために塗液を塗
布しても下地の層からの溶出現象が起こらないので、基
材上に反射防止効果および帯電防止効果の高い透明な被
膜が形成された積層体を容易且つ常に安定に製造し得
る。
【0139】
【実施例】以下、本発明および本発明2〜12の実施例
を説明する。なお、結果に示した積層体に関する各物性
の評価方法は次の通りであった。
【0140】(1) 静電電位測定 評価試料を布で摩擦し、その後の静電電位を静電電位測
定器KSD−0102(春日電気社製)で測定した。 (2) 反射率 分光光度計(島津製作所社製、商品名「UV−3101
PC」)を用いて、被膜が積層されていない基材のみの
光線透過率を400〜800nmの範囲で測定し、その
最大透過率(TB )と、基材の屈折率より算出した両面
最小反射率(R E )とから、次式により基材の吸収率
(α)を算出する。 α=100−(TB +RE ) 次に、低屈折率層および高屈折率層を積層した積層体の
光線透過率を400〜800nmの範囲で測定し、その
最大透過率(TS )と、上式で得られた基材の吸収率
(α)とから、次式により片面最小反射率(R)を算出
する。 R=〔100−(TS +α)〕/2
【0141】(3) 鉛筆硬度 得られた積層体の被膜層を、JIS K 5400に準
じて測定して評価した。
【0142】実施例1〜12、比較例1〜12 (1)高屈折率層被覆用組成物(帯電防止被覆用組成
物)の調製 以下の実施例1〜12および比較例1〜12において、
導電性を有する高屈折率層を得るための被覆用組成物の
配合は、シラン化合物Aとしてテトラエトキシシラン、
シラン化合物Bとしてメチルトリメトキシシランを使用
し、配合量はモル当量でそれぞれ0.5ずつとした。有
機溶媒(c)としては、エチルアルコールを使用し、配
合量は混合物(a)1モル当量に対して、25モル当量
とした。水(d)の配合量は混合物(a)1モル当量に
対して、5モル当量とした。水(d)には、実施例1〜
4、11および比較例1〜6において、塩酸を0.36
重量%含有させた。実施例1〜12および比較例1〜1
2を通じて、以上の配合量を固定しておき、これに配合
するヘテロポリ酸化合物(b)、過塩素酸化合物
(b1 )、トリフルオロメタンスルホン酸化合物
(b2 )、硫酸(b3 )またはフロオロスルホン酸(b
4 )の種類および、混合物(a)1モル当量に対する配
合量を表2および表3に示したように変えた。
【0143】具体的な操作手順は以下の通りに行った。
上述の所定量のエチルアルコールをガラスビーカーに供
給し、上述の所定量のシラン化合物Aおよびシラン化合
物Bを加え、さらに、塩酸を0.36重量%含む水(但
し、実施例5〜10、12および比較例7〜12は、塩
酸を含まない純水を使用)を上述の所定量添加した後、
室温で3時間、攪拌速度800rpmで攪拌してシラン
化合物のアルコール溶液を得た。得られたアルコール溶
液に表2、3に示した所定量のヘテロポリ酸化合物、過
塩素酸化合物、トリフルオロメタンスルホン酸化合物、
硫酸またはフルオロスルホン酸を加えて、さらに室温で
3時間、攪拌速度800rpmで攪拌して、高屈折率層
被覆用組成物(帯電防止被覆用組成物)を得た。
【0144】(2)低屈折率層被覆用組成物の調製 次に、表1に示すそれぞれ所定量のテトラエトキシシラ
ン、アンモニアによりpHが調整された塩基性水溶液お
よびイソプロピルアルコールを、マグネチックスターラ
ーに供給、800rpmで2時間、20℃で混合し、縮
合組成物(C)を得た。さらに、表1に示すそれぞれ所
定量のテトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、塩酸によりpHが調整された酸性水溶液およびイソ
プロピルアルコールを、マグネチックスターラーに供
給、800rpmで2時間、20℃で混合し、縮合組成
物(D)を得た。
【0145】さらに、上記で得られた縮合組成物(C)
および縮合組成物(D)を、表1に示す重量比(縮合組
成物(C)/縮合組成物(D))で、マグネチックスタ
ーラーに供給、800rpmで2時間、20℃で混合
し、低屈折率層被覆用組成物を調製した。得られた低屈
折率層被覆用組成物を、表1に示すように、それぞれ
(b)、(c)、(d)、(e)、(f)とする。ま
た、市販の低屈折率層被覆用組成物として、フッ素系樹
脂(旭硝子社製、商品名「サイトップ CTL−102
A」)も使用した。この「サイトップ CTL−102
A」を低屈折率層被覆用組成物(a)とする。
【0146】(3)積層体の製造 (実施例1〜10、比較例1〜12の積層体の製造)上
記のように調製した高屈折率層被覆用組成物に、ポリカ
ーボネート板(帝人社製、商品名「パンライト」、40
×10×1mm)を浸漬し、100mm/分の速度で引
き上げた後、室温で10分間乾燥させ高屈折率層が積層
されたポリカーボネート板を得た。次に、得られた高屈
折率層被覆積層体を、表2および表3に示した低屈折率
層被覆用組成物(a)、(b)、(c)、(d)、
(e)または(f)に浸漬し、100mm/分の速度で
引き上げた後、室温で10分間乾燥させて、得られた積
層体を110℃で60分硬化させて目的とする積層体を
得た。上記のようにして得られた積層体を、前記測定法
に基づき、各物性を評価し、結果を表2および表3に示
した。尚、比較例1,4,7,9,11は、膜が白濁
し、透明な積層体が得られなかった。比較例3は、低屈
折率層の積層をすることが出来なかった。また、比較例
6は、低屈折率層被覆用組成物がゲル化してしまい目的
とする積層体を得ることが出来なかった。
【0147】(実施例11、12の積層体の製造)表2
に示した高屈折率層被覆用組成物を、上記と同様にポリ
カーボネート板(帝人社製、商品名「パンライト」、4
0×10×1mm)に被覆し乾燥後、110℃で60分
硬化させた後、上記低屈折率層被覆用組成物(b)(実
施例11)または(d)(実施例12)を前記と同様に
被覆し乾燥後、110℃で60分硬化させて目的とする
積層体を得た。得られた積層体を、前記測定法に基づ
き、各物性を評価し、結果を表2に示した。
【0148】
【表1】
【0149】
【表2】
【0150】
【表3】
【0151】実施例13〜24、比較例13〜22 (1)高屈折率層被覆用組成物(帯電防止被覆用組成
物)の調製 以下の実施例13〜24および比較例13〜22におい
て、導電性を有する高屈折率層を得るための被覆用組成
物の配合は、シラン化合物Aとしてテトラエトキシシラ
ン、シラン化合物Bとしてメチルトリメトキシシランを
使用し、金属アルコキシド(e)として表4および表5
に示したものを使用した。配合量はモル比で、シラン化
合物A:シラン化合物B:金属アルコキシド(e)=
4:4:2とした。有機溶媒(c)としては、エチルア
ルコールを使用し、配合量はシラン化合物Aとシラン化
合物Bと金属アルコキシド(e)の合計1モル当量に対
して、25モル当量とした。
【0152】水(d)の配合量はシラン化合物Aとシラ
ン化合物Bと金属アルコキシド(e)の合計1モル当量
に対して、2モル当量とした。水(d)には、実施例1
3〜16、23および比較例13〜16において、塩酸
を0.36重量%含有させた。実施例13〜24および
比較例13〜22を通じて、以上の配合量を固定してお
き、これに配合するヘテロポリ酸化合物(b)、過塩素
酸化合物(b1 )、トリフルオロメタンスルホン酸化合
物(b2 )、硫酸(b3 )またはフロオロスルホン酸
(b4 )の種類および、シラン化合物Aとシラン化合物
Bと金属アルコキシド(e)の合計1モル当量に対する
配合量を表4および表5に示したように変えた。なお、
表4および表5において、Tiはチタニウムテトラ−n
−ブトキシド、Zrはジルコニウムテトラ−n−ブトキ
シド、Alはアルミニウムトリ−iso−プロポキシド
を表す。
【0153】具体的な操作手順は以下の通りに行った。
上述の所定量のエチルアルコールをガラスビーカーに供
給し、上述の所定量のシラン化合物Aおよびシラン化合
物Bを加え、さらに、塩酸を0.36重量%含む水(但
し、実施例17〜22、24および比較例17〜22
は、塩酸を含まない純水を使用)を上述の所定量添加し
た後、室温で3時間、攪拌速度800rpmで攪拌して
シラン化合物のアルコール溶液を得た。得られたアルコ
ール溶液に表4、5に示した所定量の金属アルコキシド
(e)並びにヘテロポリ酸化合物(b)、過塩素酸化合
物(b1 )、トリフルオロメタンスルホン酸化合物(b
2 )、硫酸(b3 )またはフロオロスルホン酸(b4
を加えて、さらに室温で3時間、攪拌速度800rpm
で攪拌して、高屈折率層被覆用組成物(帯電防止被覆用
組成物)を得た。
【0154】(2)積層体の製造 (実施例13〜22、比較例13〜22の積層体の製
造)上記のように調製した高屈折率層被覆用組成物に、
ポリカーボネート板(帝人社製、商品名「パンライ
ト」、40×10×1mm)を浸漬し、100mm/分
の速度で引き上げた後、室温で10分間乾燥させ高屈折
率層が積層されたポリカーボネート板を得た。次に、得
られた高屈折率層被覆積層体を、表4および表5に示し
た前記の低屈折率層被覆用組成物(a)、(b)、
(c)、(d)、(e)または(f)に浸漬し、100
mm/分の速度で引き上げた後、室温で10分間乾燥さ
せて、得られた積層体を110℃で60分硬化させて目
的とする積層体を得た。上記のようにして得られた積層
体を、前記測定法に基づき、各物性を評価し、結果を表
4および表5に示した。尚、比較例13、15、17、
19、21は、膜が白濁して、透明な積層体が得られな
かった。
【0155】(実施例23、24の積層体の製造)表4
に示した高屈折率層被覆用組成物を、上記と同様にポリ
カーボネート板(帝人社製、商品名「パンライト」、4
0×10×1mm)に被覆し乾燥後、110℃で60分
硬化させた後、上記低屈折率層被覆用組成物(b)(実
施例23)または(d)(実施例24)を前記と同様に
被覆し乾燥後、110℃で60分硬化させて目的とする
積層体を得た。得られた積層体を、前記測定法に基づ
き、各物性を評価し、結果を表4に示した。
【0156】
【表4】
【0157】
【表5】
【0158】
【発明の効果】本発明および本発明2〜5の積層体の製
造方法は、前記した通りであり、この製造方法による
と、被膜形成前の基材の光学特性を保持したまま、十分
な帯電防止性能を有する高屈折率層を得ることができ
る。さらに、上記高屈折率層の表面に、低屈折率層が積
層されているので、基材上に反射防止効果および帯電防
止効果の高い透明な被膜が形成された積層体を容易に製
造し得る。さらに、本発明および本発明2〜5で使用さ
れる帯電防止被覆用組成物は、通常の簡単な方法で作製
可能で、従来のシリコン系コーティング溶液と同様の方
法で使用することが出来るので、本発明および本発明2
〜5によると、基材上に反射防止効果および帯電防止効
果の高い透明な被膜が形成された積層体を容易に製造し
得る。
【0159】本発明6〜10の積層体の製造方法は、前
記した通りであり、この製造方法によると、被膜形成前
の基材の光学特性を保持したまま、十分な帯電防止性能
を有すると共に、得られた被膜中にジルコニウム、チタ
ニウムまたはアルミニウムの酸化物が含まれるので、硬
い材料で強く摩擦しても傷がつきにくく、引っ掻き傷に
よる外観低下を起こしにくく、長期に渡って性能を維持
できる高屈折率層を得ることができる。さらに、上記高
屈折率層の表面に、低屈折率層が積層されているので、
基材上に反射防止効果および帯電防止効果の高い透明な
被膜が形成された積層体を容易に製造し得る。さらに、
本発明6〜10で使用される帯電防止被覆用組成物は、
通常の簡単な方法で作製可能で、従来のシリコン系コー
ティング溶液と同様の方法で使用することが出来るの
で、本発明6〜10によると、基材上に反射防止効果お
よび帯電防止効果の高い透明な被膜が形成された積層体
を容易に製造し得る。
【0160】本発明11の積層体の製造方法は、前記し
た通りであり、本発明1〜10の導電性を有する高屈折
率層が積層された基材上に、コロイダルシリカとシリカ
ゾルの混合物とからなる低屈折率層被覆用組成物が塗
布、硬化されているので、表面が多孔化されていると共
に、スチールウールなどの硬い材料で摩擦しても傷が付
き難く、引っ掻き傷による外観低下を特に起こし難い。
従って、本発明11によると、基材上に反射防止効果お
よび帯電防止効果が高く、透明であり、また、耐擦傷性
に優れた被膜が形成された積層体を容易に製造し得る。
【0161】本発明12の積層体の製造方法は、前記し
た通りであり、本発明12によれば、高屈折率層および
低屈折率層を形成するために塗液を塗布しても下地の層
からの溶出現象が起こらないので、基材上に反射防止効
果および帯電防止効果の高い透明な被膜が形成された積
層体を容易且つ常に安定に製造し得る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 和明 京都市南区上鳥羽上調子町2−2 積水化 学工業株式会社内

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a)下記の一般式[I]で表されるシ
    ラン化合物Aと、 Si(OR)4 ・・・[I] (式中、Rは炭素数1〜5のアルキル基) 下記の一般式[II]で表されるシラン化合物Bとからな
    る混合物、 Yn Si(OR1 4-n ・・・[II] (式中、R1 は炭素数1〜5のアルキル基、YはOR1
    以外の有機基、nは13の整数) (b)ヘテロポリ酸化合物、(c)有機溶媒および
    (d)0.01〜5重量%の割合で酸を含有する水より
    なり、(a)と(b)と(c)と(d)のモル比が、
    1:0.001〜0.15:10〜100:1〜30で
    ある帯電防止被覆用組成物を塗布することにより得られ
    る層からなることを特徴とする積層体の製造方法。
  2. 【請求項2】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a)請求項1記載の混合物、(b1
    一般式XClO4 で表される過塩素酸化合物(式中、X
    は水素原子、一価の金属原子、NH4 または下記一般式
    [III] で表される第4アンモニウム)、 【化1】 (式中、M1 、M2 、M3 およびM4 は炭素数1〜20
    のアルキル基) (c)有機溶媒および(d)0.01〜5重量%の割合
    で酸を含有する水よりなり、(a)と(b1 )と(c)
    と(d)のモル比が、1:0.005〜0.32:10
    〜100:1〜30である帯電防止被覆用組成物を塗布
    することにより得られる層からなることを特徴とする積
    層体の製造方法。
  3. 【請求項3】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a)請求項1記載の混合物、(b2
    一般式CF3 SO3 1 で表されるトリフルオロメタン
    スルホン酸化合物(式中、X1 は水素原子または一価の
    金属原子)、(c)有機溶媒および(d)水よりなり、
    (a)と(b2 )と(c)と(d)のモル比が、1:
    0.001〜0.4:10〜100:1〜30である帯
    電防止被覆用組成物を塗布することにより得られる層か
    らなることを特徴とする積層体の製造方法。
  4. 【請求項4】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a)請求項1記載の混合物、(b3
    硫酸、(c)有機溶媒および(d)水よりなり、(a)
    と(b3 )と(c)と(d)のモル比が、1:0.01
    〜1:10〜100:1〜30である帯電防止被覆用組
    成物を塗布することにより得られる層からなることを特
    徴とする積層体の製造方法。
  5. 【請求項5】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a)請求項1記載の混合物、(b4
    フルオロスルホン酸、(c)有機溶媒および(d)水よ
    りなり、(a)と(b4 )と(c)と(d)のモル比
    が、1:0.001〜0.2:10〜100:1〜30
    である帯電防止被覆用組成物を塗布することにより得ら
    れる層であることを特徴とする積層体の製造方法。
  6. 【請求項6】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a1 )請求項1記載のシラン化合物A
    と、シラン化合物Bとからなり、シラン化合物Aと、シ
    ラン化合物Bのモル比が、80:20〜20:80であ
    る混合物、(b)ヘテロポリ酸化合物、(c)有機溶
    媒、(d)0.001〜5重量%の割合で酸を含有する
    水および(e)一般式Zr(OR2 4 で表されるジル
    コニウムテトラアルコキシド、一般式Ti(OR3 4
    で表されるチタニウムテトラアルコキシドおよび一般式
    Al(OR4 3 で表されるアルミニウムトリアルコキ
    シド(式中、R2 、R3 およびR4 は炭素数1〜5のア
    ルキル基)からなる群より選ばれる少なくとも1種の金
    属アルコキシドよりなり、混合物(a1 )と金属アルコ
    キシド(e)のモル比が50:50〜99:1であり、
    混合物(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計と
    (b)と(c)と(d)のモル比が、1:0.001〜
    0.15:10〜100:0.1〜5である帯電防止被
    覆用組成物を塗布することにより得られる層からなるこ
    とを特徴とする積層体の製造方法。
  7. 【請求項7】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a1 )請求項6記載の混合物、
    (b1 )過塩素酸化合物、(c)有機溶媒、(d)0.
    001〜5重量%の割合で酸を含有する水および(e)
    請求項6記載の金属アルコキシドよりなり、混合物(a
    1 )と金属アルコキシド(e)のモル比が50:50〜
    99:1であり、混合物(a1 )と金属アルコキシド
    (e)の合計と(b1 )と(c)と(d)のモル比が、
    1:0.005〜0.32:10〜100:0.1〜5
    である帯電防止被覆用組成物を塗布することにより得ら
    れる層からなることを特徴とする積層体の製造方法。
  8. 【請求項8】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a1 )請求項6記載の混合物、
    (b2 )トリフルオロメタンスルホン酸化合物、(c)
    有機溶媒、(d)水および(e)請求項6記載の金属ア
    ルコキシドよりなり、混合物(a1 )と金属アルコキシ
    ド(e)のモル比が50:50〜99:1であり、混合
    物(a1 )と金属アルコキシド(e)の合計と(b2
    と(c)と(d)のモル比が、1:0.001〜0.
    3:10〜100:0.1〜5である帯電防止被覆用組
    成物を塗布することにより得られる層からなることを特
    徴とする積層体の製造方法。
  9. 【請求項9】 透明な基材の表面上に導電性を有する高
    屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層となる
    ように、複層積層した積層体の製造方法であって、上記
    高屈折率層が、(a1 )請求項6記載の混合物、
    (b3 )硫酸、(c)有機溶媒、(d)水および(e)
    請求項6記載の金属アルコキシドよりなり、混合物(a
    1 )と金属アルコキシド(e)のモル比が50:50〜
    99:1であり、混合物(a1 )と金属アルコキシド
    (e)の合計と(b3 )と(c)と(d)のモル比が、
    1:0.01〜0.5:10〜100:0.1〜5であ
    る帯電防止被覆用組成物を塗布することにより得られる
    層からなることを特徴とする積層体の製造方法。
  10. 【請求項10】 透明な基材の表面上に導電性を有する
    高屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層とな
    るように、複層積層した積層体の製造方法であって、上
    記高屈折率層が、(a1 )請求項6記載の混合物、(b
    4 )フロオロスルホン酸(c)有機溶媒、(d)水およ
    び(e)請求項6記載の金属アルコキシドよりなり、混
    合物(a1 )と金属アルコキシド(e)のモル比が7
    0:30〜99:1であり、混合物(a1 )と金属アル
    コキシド(e)の合計と(b4 )と(c)と(d)のモ
    ル比が、1:0.0001〜0.1:10〜100:
    0.1〜5である帯電防止被覆用組成物を塗布すること
    により得られる層からなることを特徴とする積層体の製
    造方法。
  11. 【請求項11】 透明な基材の表面上に導電性を有する
    高屈折率層と、低屈折率層を、低屈折率層が最外層とな
    るように、複層積層した積層体の製造方法であって、上
    記高屈折率層が、請求項1〜10記載の高屈折率層であ
    り、さらに上記低屈折率層が、 請求項1記載のシラン化合物A1モル、pHが10.0
    〜12.0の塩基性水溶液2〜8モルおよび有機溶媒1
    0〜30モルを混合して得られる縮合組成物(C)と、 一般式(R6 m Si(OR5 4-m (式中、R5 およ
    びR6 は炭素数1〜5のアルキル基、mは0〜3の整
    数)で表されるアルコキシシラン1モル、pHが0〜
    2.6の酸性水溶液3〜8モルおよび有機溶媒10〜3
    0モルを混合して得られる縮合組成物(D)とを、 重量比C/D=0.4〜2.4で混合し、得られた組成
    物を塗布することにより得られる層からなることを特徴
    とする積層体の製造方法。
  12. 【請求項12】 透明な基材の表面上に、請求項1〜1
    1記載の、高屈折率層および低屈折率層を、低屈折率層
    が最外層になるように、交互に積層する積層体の製造方
    法であって、それぞれの層の積層に際して、既に積層さ
    せた層を硬化させておくことを特徴とする積層体の製造
    方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006037040A (ja) * 2004-07-30 2006-02-09 Kimoto & Co Ltd コーティング組成物、およびこれを用いてなる透明導電膜
JP2010122603A (ja) 2008-11-21 2010-06-03 Dainippon Printing Co Ltd 低屈折率層形成用組成物、光学積層体及び画像表示装置

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