(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈折率が１．９以上の無機粒子と、溶媒と、成膜成分と、を含む無機粒子含有組成物であって、
前記成膜成分が、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含み、
前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ４０ｎｍ以下であり、
前記成膜成分中における前記紫外線硬化型樹脂の含有量が５０質量％以上であり、
前記熱可塑性樹脂がアクリルポリオール樹脂であり、
前記無機粒子と前記成膜成分の合計量に対する前記無機粒子の含有量（無機粒子／（無機粒子＋成膜成分））が４０質量％以上かつ７０質量％以下であり、
前記無機粒子が、ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理されていることを特徴とする無機粒子含有組成物。
【請求項２】
前記成膜成分中の前記熱可塑性樹脂の含有量が２０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の無機粒子含有組成物。
【請求項３】
前記シランカップリング剤が下記一般式（２）で表わされるケイ素化合物であることを特徴とする請求項１または２に記載の無機粒子含有組成物。
（ＲＯ）３−Ｓｉ−Ｘｏ−ＮＨＣＯＯ−Ｘｐ−Ｙｑ−Ｘｒ−Ｏ−Ｚ・・・（２）
（但し、Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｘは直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、Ｙは環状のアルキル基、Ｚは（メタ）アクリロイル基、ｏとｐは１以上の整数、ｑとｒは０以上の整数である。）
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無機粒子含有組成物を塗布してなることを特徴とする塗膜。
【請求項５】
請求項４に記載の塗膜を有することを特徴とする塗膜付きプラスチック基材。
【請求項６】
請求項４に記載の塗膜および請求項５に記載の塗膜付きプラスチック基材の少なくとも一方を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機粒子含有組成物、塗膜、塗膜付きプラスチック基材、および表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の表示部に用いられる光学用高透明接着剤は、両面テープタイプの透明粘着シート（ＯＣＡ：Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  Ａｄｈｅｓｉｖｅ）と、熱や紫外線によって硬化される液体タイプ（ＯＣＲ：Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｌｅａｒ  ｒｅｓｉｎ）とに大別される。
例えば、タッチパネル表示装置では、表示部にＩＴＯ電極が設けられる。表示部にＩＴＯ電極を設けるには、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の光透過性の基材の一面に屈折率調整層を形成し、その屈折率調整層上にＩＴＯ電極を形成し、基材、屈折率調整層およびＩＴＯ電極を備えた積層体を作製する。次いで、ＩＴＯ電極がタッチパネル表示装置の表示部側を向くようにして、ＯＣＲ等を介して、その表示部に積層体を貼り合わせる。
【０００３】
従来、表示装置用の屈折率調整層を形成するために、ジルコニア等の高屈折率無機酸化物粒子を含有する紫外線硬化型の樹脂組成物（屈折率調整塗料）が用いられてきた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０４６４８７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、基材の一面に屈折率調整層を形成するためには、基材の一面に屈折率調整塗料を塗布し、その塗料に照射量が数百ｍＪ／ｃｍ２の光（紫外線等）を照射して、塗料を硬化させる。また、ＯＣＲを介して、上記表示部に上記積層体を貼り合わせる場合、ＯＣＲを硬化するために、追加で、照射量が２０００ｍＪ／ｃｍ２〜３０００ｍＪ／ｃｍ２の光（紫外線等）を照射する必要がある。基材に形成された屈折率調整層には前記光（紫外線等）が透過して照射されるため、屈折率調整層が劣化して、基材に対する密着性が低下するという課題があった。このため、ＯＣＲを介して、上記積層体を貼り合わせる場合、屈折率調整層には２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の光（紫外線等）を照射しても劣化しないことが必要である。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、照射量が２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の光（紫外線等）を照射しても、基材等に対する密着性が低下しない塗膜を形成することができる無機粒子含有組成物、塗膜、塗膜付きプラスチック基材、および表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、無機粒子含有組成物の成膜成分として、紫外線硬化型樹脂とともに熱可塑性樹脂を含有させることにより、照射量が２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の光（紫外線等）を照射しても、塗膜の密着性が低下するのを抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明の無機粒子含有組成物は、屈折率が１．９以上の無機粒子と、溶媒と、成膜成分と、を含む無機粒子含有組成物であって、前記成膜成分が、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含み、前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ４０ｎｍ以下であり、前記成膜成分中における前記紫外線硬化型樹脂の含有量が５０質量％以上であり、前記熱可塑性樹脂がアクリルポリオール樹脂であり、前記無機粒子と前記成膜成分の合計量に対する前記無機粒子の含有量（無機粒子／（無機粒子＋成膜成分））が４０質量％以上かつ７０質量％以下であり、前記無機粒子が、ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の塗膜は、本発明の無機粒子含有組成物を塗布してなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の塗膜付きプラスチック基材は、本発明の塗膜を有することを特徴とする。
【００１１】
本発明の表示装置は、本発明の塗膜および本発明の塗膜付きプラスチック基材の少なくとも一方を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の無機粒子含有組成物によれば、成膜成分が、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含むため、照射量が２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の光（紫外線等）を照射しても、基材等に対する密着性が低下しない塗膜を形成することができる。
【００１３】
本発明の塗膜によれば、本発明の無機粒子含有組成物を塗布して形成されているため、耐擦傷性および耐紫外線性に優れた塗膜を得ることができる。
【００１４】
本発明の塗膜付きプラスチック基材によれば、本発明の塗膜を有するため、耐擦傷性および耐紫外線性に優れた塗膜を有する塗膜付きプラスチック基材を得ることができる。
【００１５】
本発明の表示装置によれば、本発明の塗膜および本発明の塗膜付きプラスチック基材の少なくとも一方を備えているので、視認性に優れた表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の無機粒子含有組成物、塗膜、塗膜付きプラスチック基材、および表示装置を実施するための形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１７】
［無機粒子含有組成物］
本実施形態の無機粒子含有組成物は、屈折率が１．９以上の無機粒子と、溶媒と、成膜成分と、を含む無機粒子含有組成物であって、前記成膜成分が、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含み、前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ４０ｎｍ以下であり、前記成膜成分中における前記紫外線硬化型樹脂の含有量が５０質量％以上である。
【００１８】
「無機粒子」
本実施形態における無機粒子は、屈折率が１．９以上である無機粒子であれば、特に限定されないが、例えば、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウムおよびハフニウムからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素を含む金属酸化物粒子が好適に用いられる。
【００１９】
１種の金属元素からなる金属酸化物粒子としては、例えば、酸化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＯ２：屈折率２．０５〜２．４）、酸化亜鉛（ＩＩ）（ＺｎＯ：屈折率２．０１〜２．１）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３：屈折率３．０１）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ：屈折率２．７１）、酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ２：屈折率２．３〜２．７）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２：屈折率２．００）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２：屈折率２．１）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５：屈折率２．２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５：屈折率２．４）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３：屈折率２．２）、酸化ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ２Ｏ３：屈折率１．９８）、酸化ハフニウム（ＩＶ）（ＨｆＯ２：屈折率２．０）等が好適に用いられる。
【００２０】
２種の金属元素からなる金属酸化物粒子としては、例えば、チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３：屈折率２．６８）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３：屈折率２．３〜２．５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３：屈折率２．３７）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３：屈折率２．１７）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：屈折率２．３５）、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ４：屈折率１．９１）、アンチモン添加酸化スズ（ＡＴＯ；Ｓｂ固溶ＳｎＯ２：屈折率１．９５〜２．０５）、インジウム添加酸化スズ（ＩＴＯ；Ｉｎ固溶ＳｎＯ２：屈折率１．９５〜２．０５）等が好適に用いられる。
【００２１】
これらの金属酸化物粒子の中でも、原材料費や製造コストの点から、酸化ジルコニウム（ＩＶ）、酸化亜鉛（ＩＩ）、酸化チタン（ＩＶ）、アンチモン添加酸化錫（ＡＴＯ）、インジウム添加酸化スズ（ＩＴＯ）がより好適に用いられ、４００ｎｍ付近の吸収・散乱により着色するおそれが少ないため、酸化ジルコニウム（ＩＶ）がさらに好適に用いられる。
【００２２】
無機粒子の平均一次粒子径は、３ｎｍ以上かつ４０ｎｍ以下であり、１０ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上かつ２５ｎｍ以下であることがより好ましい。
無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上であれば、無機粒子の結晶性が高く、目的とする屈折率が得られる。また、溶媒に無機粒子を分散したときに、無機粒子が凝集し難くなるため、透明性の高い分散液が得られる。また、無機粒子の比表面積が小さくなるため、分散液を得るために必要なケイ素化合物量が少なくなり、表面処理された無機粒子として十分な屈折率が得られる。一方、無機粒子の平均一次粒子径が４０ｎｍ以下であれば、溶媒に無機粒子を分散したときの分散粒径が小さくなり、透明性の高い分散液が得られる。
【００２３】
本実施形態において、「平均一次粒子径」とは、個々の粒子そのものの粒子径を意味する。平均一次粒子径の測定方法としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を用いて、無機粒子それぞれの長径、例えば、１００個以上の無機粒子それぞれの長径、好ましくは５００個の無機粒子それぞれの長径を測定し、その算術平均値を算出する方法が挙げられる。
【００２４】
無機粒子の比表面積は、７０ｍ２／ｇ以上かつ９５ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
無機粒子の比表面積が大きい程、表面処理に必要なケイ素化合物量が多くなり、表面処理した無機粒子の屈折率が低くなる結果、所望の屈折率の屈折率調整層を得るために無機粒子含有組成物中の無機粒子量を多くする必要があり、塗工性や無機粒子含有組成物の分散安定性が損なわれることがある。また、無機粒子の比表面積が小さい程、無機粒子の粒子径が大きいか、または、無機粒子がネッキング等の強凝集しているため、透明性の高い無機粒子含有組成物を得ることが困難となる。このため、無機粒子の比表面積は、上記範囲が好ましい。
【００２５】
本実施形態において、無機粒子が下記一般式（１）で表わされるケイ素化合物で表面処理されていることが好ましい。
Ｒ’ｎＳｉ（ＯＲ）ｍ・・・（１）
（但し、Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｒ’は有機基、ｎおよびｍは整数であり、ｎ＋ｍ＝４、０＜ｎ＜４）
【００２６】
「ケイ素化合物」
本実施形態におけるケイ素化合物は、上記一般式（１）で表わされる。すなわち、本実施形態におけるケイ素化合物は、シラノール基を有するか、または、加水分解によってシラノール基を生成する基を有する有機ケイ素化合物である。
上記一般式（１）におけるＲは、水素原子または炭素原子数１〜２２のアルキル基であることが好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれでもよい。アルキル基が環状である場合、単環状および多環状のいずれでもよい。そして、アルキル基は、炭素原子数が１〜２２であることが好ましいが、後述する溶媒への親和性がより高い化合物とするためには、炭素原子数が１以上かつ６以下であることがより好ましい。
【００２７】
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基は、炭素原子数が１〜２２であることが好ましく、このような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、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、２，２−ジメチルペンチル基、２，３−ジメチルペンチル基、２，４−ジメチルペンチル基、３，３−ジメチルペンチル基、３−エチルペンチル基、２，２，３−トリメチルブチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基は、後述する溶媒への親和性の観点からは、炭素原子数が１以上かつ６以下であることがより好ましい。
【００２８】
環状のアルキル基は、炭素原子数が３〜２２であることが好ましく、炭素原子数が３〜１０であることがより好ましい。このような環状のアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基等が挙げられる。さらに、アルキル基としては、これら環状のアルキル基の１個以上の水素原子が、直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基で置換されたもの等が挙げられる。
環状のアルキル基は、後述する溶媒への親和性の観点からは、炭素原子数が３以上かつ６以下であることがさらに好ましい。
【００２９】
また、アルキル基中の１つまたは２つ以上の水素原子は、任意にハロゲン原子に置換されていてもよい。水素原子と置換されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【００３０】
上記一般式（１）におけるＲ’は、有機基である。後述する溶媒との親和性を考慮して適宜選択すればよい。例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロピル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基、アミノ基、アリル基、エポキシ基、グリシドキシ基等が挙げられる。
有機基は、重合性不飽和基を有する官能基であることが好ましい。重合性不飽和基としては、特に限定されないが、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基等が挙げられる。これらの重合性不飽和基は、活性ラジカル種により付加重合をする構成単位である。
【００３１】
上記一般式（１）におけるｎおよびｍは整数であり、ｎ＋ｍ＝４、および、０＜ｎ＜４を満たす。ｎは２または３であることが好ましい。
【００３２】
上記一般式（１）で表わされるケイ素化合物としては、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、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トリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリス−（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、３−ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００３３】
上記一般式（１）で表わされるケイ素化合物は、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基等の重合性不飽和基を有する官能基を含むことが好ましい。この場合、樹脂等と結合できるため、本実施形態の無機粒子含有組成物を塗料として用いて、塗膜の作製等を行う際、無機粒子が凝集し難いため好ましい。
【００３４】
また、本発明の別の実施形態として、無機粒子が、ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理されていることが好ましい。ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理された無機粒子は、耐紫外線性により優れる。
【００３５】
ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤の分子量は、所望の分散性と耐光性が得られるように適宜調整して用いればよいが、２３０以上かつ５５０以下であることが好ましく、２６０以上かつ５００以下であることがより好ましく、３００以上かつ４５０以下であることがさらに好ましい。ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤の分子量が上記範囲であることにより、分散性に優れ、耐紫外線性により優れる。
【００３６】
このようなウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤で表面処理されることにより耐紫外線性に優れる理由の詳細は不明であるが、例えば、次のように考えられる。
ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤を作製すると、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシランと比較して、必然的に長鎖（分子量が大きい）のシランカップリング剤となる。また、ウレタン結合は、分子構造に靱性を付与することができる。そのため、このようなウレタン結合を有する長鎖のシランカップリング剤を用いることで、塗膜硬化時の膜収縮が緩和され、柔軟な膜になりやすいため、結果として、塗膜において、紫外線による密着性等の特性劣化が起きにくいと推定される。
【００３７】
ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤は、下記一般式（２）で表されるケイ素化合物であることが好ましい。
（ＲＯ）３−Ｓｉ−Ｘｏ−ＮＨＣＯＯ−Ｘｐ−Ｙｑ−Ｘｒ−Ｏ−Ｚ・・・（２）
（但し、Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｘは直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、Ｙは環状のアルキル基、Ｚは（メタ）アクリロイル基、ｏとｐは１以上の整数、ｑとｒは０以上の整数である。）
【００３８】
上記一般式（２）におけるＲは、上記一般式（１）におけるＲと同一であるため、説明を省略する。
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基であるＸは、上記一般式（１）における直鎖状または分岐鎖状のアルキル基と同一であるため、説明を省略する。上記一般式（２）におけるＸは直鎖状のアルキル基であることが好ましい。
環状のアルキル基であるＹは、上記一般式（１）における環状のアルキル基と同一であるため、説明を省略する。
ｏは特に限定されないが、例えば、１〜２２のものを好適に使用することができ、１〜５のものをより好適に使用することができ、１〜３のものをさらに好適に使用することができる。
ｐは特に限定されないが、例えば、１〜２２のものを好適に使用することができ、１〜１０のものをより好適に使用することができ、１〜５のものをさらに好適に使用することができる。
ｑは特に限定されないが、例えば、０〜５のものを好適に使用することができ、０〜３のものをより好適に使用することができ、０〜２のものをより好適に使用することができる。
ｒはｑ＝０のときは０である。ｒが１以上の場合には特に限定されないが、例えば、１〜２２のものを好適に使用することができ、１〜４のものをより好適に使用することができ、１〜２のものをさらに好適に使用することができる。
ｏ＋ｐ＋ｒは２〜２２となるように調整することが好ましく、３〜１０となるように調整することがより好ましく、４〜８となるように調整することがさらに好ましい。
【００３９】
ウレタン結合と（メタ）アクリロイル基を有するシランカップリング剤や、上記一般式（２）で表されるケイ素化合物は、イソシアネートシリル化剤とヒドロキシアクリレートを重合促進剤の存在下で、加熱混合することにより得られる。加熱温度と混合時間は、使用するイソシアネートシリル化剤とヒドロキシアクリレートの特性に合わせて、適宜調節して反応させればよい。
【００４０】
ケイ素化合物による無機粒子の表面処理とは、ケイ素化合物と無機粒子とが何らかの相互作用をして、互いに結合していればよい。共有結合により結合していてもよいし、物理吸着等の非共有結合により結合していてもよい。また、無機粒子についてプレ加水分解を行い、一部または全部の加水分解を進行させた後、ケイ素化合物によって、無機粒子を表面処理してもよい。
【００４１】
「溶媒」
本実施形態における溶媒は、無機粒子の凝集が抑制され、成膜成分と混合できるものであれば特に限定されない。例えば、溶解度パラメーター（ＳＰ値）が８．０以上かつ１２以下であり、水への溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒を７０質量％以上含有することが好ましく、８０質量％以上含有することがより好ましく、９０質量％以上含有することがさらに好ましい。
有機溶媒の含有量が７０質量％以上であれば、本実施形態の無機粒子含有組成物を用いて塗膜を形成する際や、本実施形態の無機粒子含有組成物から溶媒を除去する際に無機粒子が凝集することが抑制され、ゲル化することが抑制される。また、ケイ素化合物の加水分解に必要な水分を溶解できる。また、本実施形態の無機粒子含有組成物を塗料として用いて塗膜を形成する際や、その塗料（無機粒子含有組成物）から溶媒を除去する際に適度な揮発速度が得られ、無機粒子が偏析することがない。
【００４２】
有機溶媒の溶解度パラメーターが、上記範囲であれば、本実施形態の無機粒子含有組成物を、エポキシ樹脂（ＳＰ値：１０．９）、アクリル樹脂（ＳＰ値：９．５）、ポリスチレン（ＳＰ値：８．５〜１０．３）、ウレタン樹脂（ＳＰ値：１０〜１１）、フェノール樹脂（ＳＰ値：１１．５）、セルロース樹脂（ＳＰ値：１０〜１２）、ポリエステル樹脂（ＳＰ値：１０〜１１）、エポキシ樹脂（ＳＰ値：１０〜１１）のように極性が中程度の樹脂（ＳＰ値：８．５〜１２）に好適に配合できる。
また、有機溶媒の溶解度パラメーターが、上記範囲であれば、本実施形態の無機粒子含有組成物と、上記樹脂との極性の差が小さくなり、透明な無機粒子含有組成物が得られる。また、本実施形態の無機粒子含有組成物を塗料として用いて塗膜を形成する際や、その塗料（無機粒子含有組成物）から溶媒を除去する際に無機粒子が凝集することが抑制され、ゲル化することも抑制される。
【００４３】
本実施形態における有機溶媒としては、例えば、メチルイソブチルケトン（ＳＰ値：８．４）、酢酸ブチル（ＳＰ値：８．５）、アクリル酸エチル（ＳＰ値：８．６）、ジアセトンアルコール（ＳＰ値：９．２）、メチルエチルケトン（ＳＰ値：９．３）、シクロヘキサノン（ＳＰ値：９．９）、１−メトキシ−２−プロパノール（ＳＰ値：９．５）、ドデカノール（ＳＰ値：９．８〜１０．３）、シクロペンタノン（ＳＰ値：１０．４）、２，３−ブタンジオール（ＳＰ値：１１．１）、１−プロパノール（ＳＰ値：１１．９）等が挙げられる。
【００４４】
本実施形態において、溶解度パラメーター（（ｃａｌ／ｃｍ）１／２）は、例えば、Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ等による「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｆｏｕｒｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ」のＶＩＩ  ６７５から７１３に記載されている方法（特に、Ｂ３式、Ｂ８式）で算出することができる。また、前記文献の表１（ＶＩＩ  ７１１）、表７（ＶＩＩ  ６８８−６９４）、表８（ＶＩＩ  ６９４−６９７）の値を用いることができる。
【００４５】
有機溶媒の沸点は、８０℃以上であることが好ましい。
有機溶媒の沸点が、８０℃以上であれば、本実施形態の無機粒子含有組成物を塗料として用いて塗膜を形成する際や、その塗料（無機粒子含有組成物）から溶媒を除去する際に適度な揮発速度が得られ、無機粒子が偏析することが抑制される。
【００４６】
また、有機溶媒の水への溶解度が、上記範囲でない場合、ケイ素化合物の加水分解に必要な量の水分を有機溶媒に溶解できなくなることがある。
【００４７】
溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒としては、例えば、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール（ＰＧＭ）、イソプロパノール、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸エチル等が挙げられる。
有機溶媒は、溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水への溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である溶媒を単独で用いてもよいし、２種以上を混合した混合溶媒であってもよい。
【００４８】
本実施形態における溶媒は、上記の有機溶媒の他に、本実施形態の無機粒子含有組成物を塗料として用いて塗膜を形成する際の乾燥速度や、塗膜から溶媒を除去する際の揮発速度等を調整するために、高沸点溶剤や分散剤等を含んでいてもよい。
【００４９】
「成膜成分」
本実施形態における成膜成分は、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含む。
【００５０】
「紫外線硬化型樹脂」
本実施形態における紫外線硬化型樹脂としては、紫外線硬化型樹脂のモノマー、紫外線硬化型樹脂のオリゴマーおよび紫外線硬化型樹脂のポリマーを用いることができる。
紫外線硬化型樹脂のモノマーとしては、例えば、１官能アクリレート、２官能アクリレート、３官能アクリレート、４−６官能アクリレート等のラジカル重合系モノマーや、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエポキシ樹脂、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等のカチオン重合系モノマーが挙げられる。
紫外線硬化型樹脂のオリゴマー、紫外線硬化型樹脂のポリマーとしては、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、共重合系アクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコンアクリレート、アミノ樹脂アクリレート等のラジカル重合系オリゴマー、ポリマーや、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエポキシ樹脂、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等のカチオン重合系オリゴマー、ポリマーが挙げられる。
【００５１】
これらの中でも、複数成分を配合しやすく、光開始剤と光安定化剤等を用いることで硬化障害を抑制できるラジカル重合性のモノマー、オリゴマー、ポリマーが好適に用いられる。
耐擦傷性、耐摩耗性が必要とされる用途には、ジペンタリストルヘキサアクリレート等のラジカル重合系多官能モノマーが好適に用いられる。
【００５２】
密着性、柔軟性、低収縮性が必要とされる用途には、ウレタンアクリレート等のラジカル重合系オリゴマー、ポリマーが好適に用いられる。
これらの紫外線硬化型樹脂のモノマー、紫外線硬化型樹脂のオリゴマーおよび紫外線硬化型樹脂のポリマーは単独で用いることもでき、必要とされる機能に併せて２種以上を混合して用いることもできる。
多官能モノマーのアクリロイル基、メタクリロイル基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アリルエーテル基、スチリル基、水酸基等が挙げられる。
【００５３】
多官能アクリレートの具体例としては、例えば、（メタ）トリメチロールプロパントリアクリレート、（メタ）ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、（メタ）ペンタエリスリトールトリアクリレート、（メタ）ペンタエリスリトールテトラアクリレート、（メタ）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールポリアクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリシロキサンアクリレート等が挙げられる。これらの多官能アクリレートは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５４】
本実施形態の無機粒子含有組成物における成膜成分中における紫外線硬化型樹脂の含有量は５０質量％以上であり、５０質量％以上かつ９０質量％以下であることが好ましく、５０質量％以上かつ８０質量％以下であることがより好ましく、５０質量％以上かつ７０質量％以下であることがさらに好ましい。
成膜成分中における紫外線硬化型樹脂の含有量が５０質量％以上であれば、無機粒子含有樹脂組成物が紫外線硬化性を示すため好ましい。成膜成分中における紫外線硬化型樹脂の含有率が９０質量％を超えると、熱可塑性樹脂の含有率が低くなる結果、本発明の効果（耐紫外線性）が得られなくなることがあるからである。
【００５５】
「熱可塑性樹脂」
本実施形態における熱可塑性樹脂としては、例えば、スチレン化アルキド樹脂、酢ビ／アクリル樹脂、スチレン変性アクリル樹脂、アクリル樹脂、アクリルポリオール樹脂、スチレンアクリル樹脂エマルジョン（エマルション以下同様）、アクリル樹脂エマルジョン等が挙げられる。
【００５６】
熱可塑性樹脂としては、具体的に、三井東圧化学社製のアルマテックス  Ｌ１０４３（商品名、グレード）、アルマテックス  Ｌ２１００（商品名、グレード）、アルマテックス  Ｌ１０９０Ｆ（商品名、グレード）、アルマテックス  Ｌ１０４２（商品名、グレード）、アルマテックス  Ｌ１０４４（商品名、グレード）、アルマテックス  Ｌ１０９３（商品名、グレード）等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、具体的に、日本触媒社製のアロセット５２１０（商品名、グレード）、アロセット５２１７（商品名、グレード）、アロセット５２２１（商品名、グレード）、アロセット５２２７（商品名、グレード）、アロセット５２４２（商品名、グレード）、アクリセットＳＣ−３０９Ａ（商品名、グレード）、アクリセットＳＣ−３０９Ｊ（商品名、グレード）、アロロン４５０（商品名、グレード）、アロロン４５３（商品名、グレード）、アロロン４６０（商品名、グレード）、アロロン４８０（商品名、グレード）、アロロン４８２（商品名、グレード）等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、具体的に、三菱レイヨン社製のダイヤナールＬＲ−４６９（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１８６（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−４８５（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１４３（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１５８（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−００１（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１７７（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−２１４（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１６３（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１６２（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１６７（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−３９６（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−５７４（商品名、グレード）、ダイヤナールＬＲ−１９４（商品名、グレード）等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂としては、具体的に、大日本インキ社製のアクリディックＵＶ−１９１（商品名、グレード）、アクリディックＡ−８１４（商品名、グレード）、アクリディックＷＢＵ−１２１８（商品名、グレード）、アクリディックＤＬ−９６７（商品名、グレード）等が挙げられる。
【００５７】
これらの中でも、熱可塑性樹脂としては、無機粒子と水素結合等によって相互作用する、アクリルポリオール樹脂が好ましい。アクリルポリオール樹脂としては、例えば、アクリディックＵＶ−１９１（大日本インキ社製）、アクリディックＡ−８１４（大日本インキ社製）、アクリディックＷＢＵ−１２１８（大日本インキ社）、アクリディックＤＬ−９６７（大日本インキ社製）等を好適に用いることができる。
【００５８】
本実施形態における成膜成分中の熱可塑性樹脂の含有量は２０質量％以上であることが好ましく、３０質量％以上かつ５０質量％以下であることがより好ましい。
熱可塑性樹脂の含有量が２０質量％以上であれば、本発明の効果（耐紫外線性）を十分に得ることができるため好ましい。
【００５９】
本実施形態の無機粒子含有組成物における無機粒子や成膜成分の含有量は、所望の屈折率と膜強度等に応じて適宜調整すればよい。例えば、屈折率を１．６０〜１．７０に調整する場合には、無機粒子と成膜成分の合計量に対する無機粒子の含有量（無機粒子／（無機粒子＋成膜成分））は、４０質量％以上かつ７０質量％以下であることが好ましく、４５質量％以上かつ７０質量％以下であることがより好ましく、４５質量％以上かつ６７質量％以下であることがさらに好ましい。
無機粒子の含有量を上記範囲に調整することで、屈折率が高く、組成物の経時安定性および塗膜の成膜性に優れた組成物を得ることができる。
【００６０】
無機粒子含有組成物における無機粒子の分散粒径が光の波長よりも十分に小さい場合、すなわち、下記式（３）においてα＜＜１（一般に、α＜０．４）の場合、無機粒子による光の散乱はレイリー散乱となる。一方、無機粒子含有組成物における無機粒子の分散粒径が光の波長よりも大きい場合、無機粒子による光の散乱はミー散乱となる。
α＝π・Ｄ／λ・・・（３）
但し、上記式（３）において、αは粒径パラメーター、Ｄは無機粒子の分散粒径、λは光の波長である。
よって、可視光領域（波長４００ｎｍ〜８００ｎｍ）では、無機粒子の分散粒径が約５０ｎｍを超えると、レイリー散乱ではなく、より散乱強度の高いミー散乱となる。散乱強度は、無機粒子の分散粒径だけでなく、無機粒子の屈折率にも依存するため、特に、屈折率が１．９以上の無機粒子を含む無機粒子含有組成物の透明性を高くするためには、無機粒子の分散粒径を略５０ｎｍ以下に保持することが重要となる。
【００６１】
そのため、透明性が高い、本実施形態の無機粒子含有組成物の粒度分布の累積堆積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）が６０ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
無機粒子含有組成物の粒度分布の累積堆積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）が６０ｎｍ以下であれば、無機粒子含有組成物の透明性を高くすることができる。
【００６２】
また、無機粒子含有組成物の粒度分布が幅広いと、粗大粒子も多くなるため、無機粒子含有組成物の透明性が低くなり易い。また、粗大粒子ほど沈降し易いため、無機粒子含有組成物の経時安定性を向上させるには、粒度分布がシャープな分散液を得る必要がある。そのため、より高い透明性、さらに優れた経時安定性の両面から、本実施形態の無機粒子含有組成物では、粒度分布の累積体積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）を、粒度分布の累積体積百分率が５０％のときの粒径（Ｄ５０）で除した値が、３以下であることが好ましく、２以下であることがより好ましい。特に、無機粒子含有組成物の作製に必要なケイ素化合物の含有量と、無機粒子の結晶性との観点から、平均一次粒子径３ｎｍ以上かつ４０ｎｍ以下の無機粒子を含む無機粒子含有組成物を作製する場合、Ｄ９０／Ｄ５０が３以下であることは重要となる。なお、Ｄ９０／Ｄ５０の下限は１以上である。
【００６３】
本実施形態の無機粒子含有組成物中には、発明の効果を阻害しない範囲で、官能基が１個または２個であり、上述のモノマーには含まれないモノマーやオリゴマー、分散剤、重合開始剤、帯電防止剤、屈折率調節剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、レベリング剤、消泡剤、無機充填剤、カップリング剤、防腐剤、可塑剤、流動調整剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、重合開始剤等の一般的な各種添加剤が適宜含有されていてもよい。
【００６４】
分散剤としては、例えば、硫酸エステル系、カルボン酸系、ポリカルボン酸系等のアニオン型界面活性剤、高級脂肪族アミンの４級塩等のカチオン型界面活性剤、高級脂肪酸ポリエチレングリコールエステル系等のノニオン型界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アマイドエステル結合を有する高分子系界面活性剤等が挙げられる。
【００６５】
重合開始剤は、用いる紫外線硬化型樹脂のモノマー、紫外線硬化型樹脂のオリゴマーまたは紫外線硬化型樹脂のポリマーの種類に応じて、適宜選択される。紫外線硬化型樹脂のモノマーを用いる場合には、光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤の種類や量は、使用する紫外線硬化型樹脂のモノマーに応じて適宜選択される。
光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ジケトン系、アセトフェノン系、ベンゾイン系、チオキサントン系、キノン系、ベンジルジメチルケタール系、アルキルフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、フェニルフォスフィンオキサイド系等の公知の光重合開始剤が挙げられる。
【００６６】
本実施形態の無機粒子含有組成物は、基材に塗布して塗膜を形成するものであることから、塗工を容易にするために、粘度が０．２ｍＰａ・ｓ以上かつ５００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、０．５ｍＰａ・ｓ以上かつ２００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
無機粒子含有組成物の粘度が０．２ｍＰａ・ｓ以上であれば、塗膜にした時の膜厚が薄くなりすぎず、膜厚の制御が容易であるため好ましい。一方、無機粒子含有組成物の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下であれば、粘度が高すぎず塗工時における無機粒子含有組成物の取扱いが容易となるため好ましい。
【００６７】
無機粒子含有組成物の粘度は、無機粒子含有組成物中の上記溶媒の含有量を調整することにより、上記範囲に調整することが好ましい。
【００６８】
本実施形態の無機粒子含有組成物によって形成される塗膜としては、例えば、タッチパネル表示装置の表示部に設けられる屈折率調整層等が挙げられる。
【００６９】
本実施形態の無機粒子含有組成物によれば、成膜成分が、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含むため、照射量が２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の光（紫外線等）を照射しても、基材等に対する密着性が低下しない塗膜を形成することができる。また、基材等に、塗膜との密着性を向上するための易接着層が設けられている場合、その易接着層に対する密着性が低下しない塗膜を形成することができる。
また、本実施形態の無機粒子含有組成物によれば、成膜成分が紫外線硬化型樹脂のみからなる従来の無機粒子含有組成物と比較しても、同等の耐擦傷性を有する塗膜を形成することができる。
【００７０】
［無機粒子含有組成物の製造方法］
本実施形態の無機粒子含有組成物の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、無機粒子の懸濁液を調製した後、その懸濁液にケイ素化合物を添加して、無機粒子の表面処理反応を行って分散液を調製し、次いで、その分散液に成膜成分を添加して機械的に混合する方法、上記の無機粒子含有組成物の各成分を配合した後、機械的に混合する方法等が用いられる。
【００７１】
無機粒子の懸濁液を調製した後その懸濁液にケイ素化合物を添加して、無機粒子の表面処理反応を行って分散液を調製し、次いで、その分散液に成膜成分を添加して機械的に混合する場合、分散液の調製には、ジルコニアビーズ等のメディアを用いたビーズミル、ボールミル、ホモジナイザー、ディスパー、撹拌機等が好適に用いられる。また、アンモニア、アミン、塩酸、または硝酸等の触媒や水を、懸濁液に添加してもよく、無機粒子の表面処理反応の際に添加してもよい。また、触媒や水を、無機粒子の表面処理反応の反応速度を調整するために、段階的にまたは連続的に添加することもできる。
上記の無機粒子含有組成物の各成分を配合した後、機械的に混合する場合、ジルコニアビーズ等のメディアを用いたビーズミル、ボールミル、ホモジナイザー、ディスパー、撹拌機等が好適に用いられる。また、アミンや水を、無機粒子の表面処理反応の反応速度を調整するために、段階的にまたは連続的に添加することもできる。
【００７２】
［塗膜］
本実施形態の塗膜は、本実施形態の無機粒子含有組成物を塗布して形成される。
本実施形態の塗膜の膜厚は、用途に応じて適宜調整されるが、通常０．０１μｍ以上かつ２０μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上かつ１０μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上かつ２μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００７３】
本実施形態の塗膜の製造方法は、光透過性の基材等の一面に、上記の無機粒子含有組成物を塗工することで塗膜を形成する工程と、この塗膜を硬化させる工程とを有する。
塗膜を形成する塗工方法としては、例えば、バーコート法、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法、グラビアコート法、吸上げ塗工法、はけ塗り法等、通常のウェットコート法が用いられる。
【００７４】
塗膜を硬化させる硬化方法としては、紫外線照射により塗膜を硬化させる方法が用いられる。紫外線照射により塗膜を硬化させる方法は、塗膜の硬化速度が速く、装置の入手および取り扱いが容易である点から好ましい。
紫外線照射による硬化の場合、２００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の紫外線を発生する高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ等を用いて、２００ｍＪ／ｃｍ２〜３００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて、紫外線を照射する方法等が挙げられる。
【００７５】
本実施形態の塗膜は、上記無機粒子含有組成物を用いて形成される。上述したように、上記無機粒子含有組成物は、成膜成分が、紫外線硬化型樹脂と、熱可塑性樹脂と、を含む。そのため、照射量が２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の光（紫外線等）を照射しても、基材等に対する密着性が低下しない。
本実施形態の塗膜によれば、本実施形態の無機粒子含有組成物を用いて形成されているため、耐擦傷性および耐紫外線性に優れた塗膜を得ることができる。
【００７６】
［塗膜付きプラスチック基材］
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、樹脂材料を用いて形成された基材本体（プラスチック基材）と、基材本体の少なくとも一面に設けられた本実施形態の塗膜と、を有する。
【００７７】
塗膜付きプラスチック基材は、本実施形態の無機粒子含有組成物を、公知の塗工法を用いて基材本体上に塗工することで塗膜を形成し、その塗膜を硬化させることにより得られる。
【００７８】
基材本体は、プラスチック基材であれば特に限定されない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、アクリル、アクリル−スチリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、塩化ビニル等のプラスチックから形成されたものが用いられる。
表示装置用途で用いる場合には、基材本体としては、光透過性を有するプラスチック基材を用いることが好ましい。
【００７９】
基材本体は、シート状であってもよく、フィルム状であってもよいが、フィルム状であることが好ましい。
【００８０】
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、空気を基準として測定した場合に、ヘーズ値が１．４％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがより好ましい。
【００８１】
ここで、「ヘーズ値」とは、全光線透過光に対する拡散透過光の割合（％）のことであり、空気を基準として、ヘイズメーターＮＤＨ−２０００（日本電色社製）を用い、日本工業規格ＪＩＳ−Ｋ−７１３６に基づいて測定した値を意味する。
【００８２】
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、プラスチック基材と塗膜の間にハードコート膜を設けてもよい。また、塗膜とは屈折率等の性能が異なる膜を積層させてもよい。
【００８３】
本発明の塗膜付きプラスチック基材によれば、本実施形態の塗膜が形成されているため、耐擦傷性および耐紫外線性に優れた塗膜を有する塗膜付きプラスチック基材を得ることができる。
【００８４】
［表示装置］
本実施形態の表示装置は、本実施形態の塗膜および本実施形態の塗膜付きプラスチック基材の少なくとも一方を備える。
表示装置は、特に限定されないが、本実施形態ではタッチパネル用の液晶表示装置について説明する。
【００８５】
［タッチパネル］
タッチパネルはＩＴＯ電極と透明基材（ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基材）との屈折率差が大きい場合には、ＩＴＯ電極部分が見え易くなる、いわゆる骨見え現象が起こる。
そのため、屈折率が１．９以上の無機粒子を選択した本実施形態の塗膜を、透明基材とＩＴＯ電極との間の層として設けることにより、透明基材とＩＴＯ電極の屈折率差を緩和して、骨見え現象を抑制することができる。
本実施形態の塗膜および本実施形態の塗膜付きプラスチック基材の少なくとも一方をタッチパネルに設ける方法は、特に限定されない。公知の方法により実装すればよい。例えば、本実施形態の塗膜付きプラスチック基材の塗膜面に、ＩＴＯ電極をパターニングし、配向膜、液晶層を積層した構造等が挙げられる。
【００８６】
本実施形態の表示装置は、透明性と成膜性に優れる、本実施形態の塗膜および本実施形態の塗膜付きプラスチック基材のいずれか一方または両方を備えている。塗膜面内における光学特性のばらつきがほとんどないため、視認性に優れた表示装置となる。
【実施例】
【００８７】
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００８８】
［参考例１］
「無機粒子含有組成物」
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン（商品名：ＫＢＭ−５０３、信越化学化学工業社製）を６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．８質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５２．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、ケイ素化合物で表面処理されたジルコニア分散液を得た。
塗膜の屈折率が１．６５となるように、得られたジルコニア分散液にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、アクリル樹脂（商品名：ＤＬ−９６７（成膜成分含有率４５質量％）、ＤＩＣ社製）、重合開始剤を混合して、参考例１の無機粒子含有組成物を得た。なお、成膜成分であるＤＰＨＡとアクリル樹脂を質量比で５０：５０となるように混合し、重合開始剤を成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
【００８９】
「塗膜」
得られた無機粒子含有組成物を５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、乾燥膜厚が１μｍとなるようにバーコーティング法で塗布し、９０℃ にて１分間加熱して乾燥させ、塗膜を形成した。
次いで、高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を用い、塗膜に紫外線を２５０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーとなるように露光し、塗膜を硬化させて、参考例１の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【００９０】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
「全光線透過率、ヘーズ値」
塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率とヘーズ値を、空気を基準として、ヘーズメーターＮＤＨ−２０００（日本電色社製）を用い、日本工業規格：ＪＩＳ−Ｋ−７１３６に基づいて測定した。全光線透過率とヘーズ値の測定には、作製した塗膜付きプラスチック基材から１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片を作製し、その試験片を用いた。結果を表１に示す。
【００９１】
「耐擦傷性」
塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。
塗膜付きプラスチック基材の塗膜の表面に対して、＃００００のスチールウールを２５０ｇ／ｃｍ２の荷重を掛けて１０往復摺動させた。スチールウールは、ラビングテスター（太平理化工業社製）に装着して、往復摺動させた。
スチールウールを往復摺動させた後の塗膜の表面を目視により観察し、次の基準で耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
評価結果がＡであるものが良品であり、評価結果がＢからＥとなるに従い、耐擦傷性が低いことを示している。
Ａ：傷０本
Ｂ：傷１−１０本
Ｃ：傷１１−２０本
Ｄ：傷２０−３０本
Ｅ：傷３１本以上
【００９２】
「耐紫外線性」
塗膜付きプラスチックフィルムの塗膜を、８００ｍＪ／ｃｍ２、１０００ｍＪ／ｃｍ２、２０００ｍＪ／ｃｍ２、２５００ｍＪ／ｃｍ２、３０００ｍＪ／ｃｍ２または６０００ｍＪ／ｃｍ２のそれぞれのエネルギーの紫外線で露光した。
露光後の塗膜付きプラスチックフィルムについて、日本工業規格：ＪＩＳ−Ｋ−５６００−５−６「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に基づき密着性の評価を行った。ここでは、剥がれが生じていないものを「○」、剥がれが生じたものを「×」とした。結果を表２に示す。
【００９３】
［実施例１］
「無機粒子含有組成物」
塗膜の屈折率が１．６５となるように参考例１のジルコニア分散液に、ハイパーブランチ構造を有する多官能アクリレート（ハイパーブランチポリマー、商品名：ＳＩＲＩＵＳ−５０１（成膜成分含有率５０質量％）と、Ｖ♯１０００（成膜成分含有率１００質量％）、大阪有機化学工業社製）、アクリル樹脂（商品名：ＤＬ−９６７（成膜成分含有率４５質量％）、ＤＩＣ社製）、重合開始剤を混合して、実施例１の無機粒子含有組成物を得た。なお、成膜成分であるハイパーブランチポリマーとアクリル樹脂は質量比で５０：５０となるように混合し、重合開始剤は成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
また、ＳＩＲＩＵＳ−５０１とＶ♯１０００の配合比を、成膜成分の質量比で５０：５０とした。
【００９４】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【００９５】
［実施例２］
「無機粒子含有組成物」
ハイパーブランチポリマーＳＩＲＩＵＳ−５０１とハイパーブランチポリマーＶ♯１０００とアクリル樹脂ＤＬ−９６７の成膜成分の配合比を、質量比で３０：３０：４０としたこと以外は実施例１と同様にして、実施例２の無機粒子含有組成物を得た。
【００９６】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【００９７】
［実施例３］
「無機粒子含有組成物」
ハイパーブランチポリマーＳＩＲＩＵＳ−５０１とハイパーブランチポリマーＶ♯１０００とアクリル樹脂ＤＬ−９６７の配合比を、成膜成分の質量比で４０：４０：２０としたこと以外は実施例１と同様にして、実施例３の無機粒子含有組成物を得た。
【００９８】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【００９９】
［参考例２］
「無機粒子含有組成物」
塗膜の屈折率が１．６５となるように、参考例１のジルコニア分散液にアクリル樹脂（商品名：ＥＸＰ−１８５１（成膜成分含有率５０質量％）、大日精化社製）、アクリル樹脂（商品名：ＤＬ−９６７（成膜成分含有率４５質量％）、ＤＩＣ社製）、重合開始剤を混合して、参考例２の無機粒子含有組成物を得た。なお、成膜成分であるＥＸＰ−１８５１とＤＬ−９６７を、成膜成分の質量比で５０：５０となるように混合し、重合開始剤は成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
【０１００】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０１】
［実施例４］
「無機粒子含有組成物」
塗膜の屈折率が１．６５となるように、実施例１のジルコニア分散液に、ハイパーブランチ構造を有する多官能アクリレート（ハイパーブランチポリマー、Ｖ♯１０００（成膜成分含有率１００質量％）、大阪有機化学工業社製）、アクリル樹脂（商品名：ＥＸＰ−１８５１（成膜成分含有率５０質量％）、大日精化社製）、アクリル樹脂（商品名：ＤＬ−９６７（成膜成分含有率４５質量％）、ＤＩＣ社製）、重合開始剤を混合して、実施例４の無機粒子含有組成物を得た。なお、成膜成分であるＶ＃１０００と、ＥＸＰ−１８５１と、ＤＬ−９６７は、成膜成分の質量比で２５：２５：５０となるように混合し、重合開始剤は成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
【０１０２】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０３】
［比較例１］
「無機粒子含有組成物」
塗膜の屈折率が１．６５となるように、参考例１のジルコニア分散液にジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）、重合開始剤を混合して、熱可塑性樹脂を含まない比較例１の無機粒子含有組成物を得た。なお、重合開始剤を成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
【０１０４】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０５】
［比較例２］
「無機粒子含有組成物」
塗膜の屈折率が１．６５となるように、参考例１のジルコニア分散液にウレタン樹脂（ＥＸＰ−１４２（成膜成分含有率５５質量％）、大日精化社製）、重合開始剤を混合して、熱可塑性樹脂を含まない比較例２の無機粒子含有組成物を得た。なお、重合開始剤を成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
【０１０６】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表１に示す。
また、参考例１と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表２に示す。
【０１０７】
【表１】
0006489049.tif 000002
【０１０８】
【表２】
0006489049.tif 000003
【０１０９】
表１および表２の結果から、実施例１〜実施例４と、比較例１および２とを比較すると、実施例１〜実施例４の塗膜付きプラスチック基材の塗膜は、比較例１および２の塗膜付きプラスチック基材の塗膜と同等の全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を有するうえに、２０００ｍＪ／ｃｍ２以上の紫外線に対しても耐性を有することが確認できた。
【０１１０】
［実施例５］
「ケイ素化合物の作製」
γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン（商品名：Ｓｉｌｑｕｅｓｔ  Ａ−ｌｉｎｋ３５、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製）を１５質量部と、２−ヒドロキシエチルアクリレート（商品名：ライトエステルＨＯＡ（Ｎ）、共栄化学社製）を１５質量部と、重合促進剤（オクチル酸ビスマス）（商品名：Ｋ−ＫＡＴ  ３４８、キングインダストリーズ社製）０．０９質量部と、メチルイソブチルケトン６９．９１質量部とを混合し、６０℃にて６時間反応させて、ウレタン結合とアクリロイル基を有する実施例５のシランカップリング剤を含む溶液を作製した。
得られたシランカップリング剤（分子量３２１（計算値））を含む溶液をフーリエ変換式赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）で確認した結果、Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基とＯＨ基が消失しており、反応が完了していることが確認された。
【０１１１】
「無機粒子含有組成物」
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、得られたシランカップリング剤を含む溶液を２０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．８質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を３８．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、ケイ素化合物で表面処理されたジルコニア分散液を得た。
塗膜の屈折率が１．６５となるように、得られたジルコニア分散液にアクリル樹脂（商品名：ＥＸＰ−１８５１（成膜成分含有率５０質量％）、大日精化社製）、アクリル樹脂（商品名：ＤＬ−９６７（成膜成分含有率４５質量％）、ＤＩＣ社製）、重合開始剤を混合して、実施例５の無機粒子含有組成物を得た。なお、成膜成分であるＥＸＰ−１８５１とＤＬ−９６７を、成膜成分の質量比で５０：５０となるように混合し、重合開始剤は成膜成分に対して５質量％となるように混合した。
【０１１２】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表３に示す。
【０１１３】
「耐紫外線性」
塗膜付きプラスチックフィルムの塗膜に、６０００ｍＪ／ｃｍ２、８０００ｍＪ／ｃｍ２、１０００ｍＪ／ｃｍ２、１２０００ｍＪ／ｃｍ２のそれぞれのエネルギーの紫外線で露光した。
露光後の塗膜付きプラスチックフィルムについて、日本工業規格：ＪＩＳ−Ｋ−５６００−５−６「塗料一般試験方法−第５部：塗膜の機械的性質−第６節：付着性（クロスカット法）」に基づき密着性の評価を行った。ここでは、剥がれが生じていないものを「○」、剥がれが生じたものを「×」とした。結果を表４に示す。
【０１１４】
［実施例６］
「ケイ素化合物の作製」
２−ヒドロキシエチルアクリレートの替りに、４−ヒドロキシブチルアクリレート（商品名：４ＨＢＡ、日本化成社製、分子量）を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例６のシランカップリング剤を含む溶液作製した。
得られたシランカップリング剤（分子量３４９（計算値））を含む溶液をフーリエ変換式赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）で確認した結果、Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基とＯＨ基が消失しており、反応が完了していることが確認された。
【０１１５】
実施例５のシランカップリング剤を含む溶液の替りに、実施例６のシランカップリング剤を含む溶液を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例６の無機粒子含有組成物を得た。
【０１１６】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表３に示す。
また、実施例５と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表４に示す。
【０１１７】
［実施例７］
「ケイ素化合物の作製」
２−ヒドロキシエチルアクリレートの替りに、１，４−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート（商品名：ＣＨＤＭＭＡ、日本化成社製）を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例７のシランカップリング剤を含む溶液を作製した。
得られたシランカップリング剤（分子量４０３（計算値））を含む溶液をフーリエ変換式赤外分光法（ＦＴ−ＩＲ）で確認した結果、Ｎ＝Ｃ＝Ｏ基とＯＨ基が消失しており、反応が完了していることが確認された。
【０１１８】
実施例５のシランカップリング剤を含む溶液の替りに、実施例７のシランカップリング剤を含む溶液を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例７の無機粒子含有組成物を得た。
【０１１９】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
参考例１と同様にして塗膜を得て、全光線透過率、ヘーズ値および耐擦傷性を評価した。結果を表３に示す。
また、実施例５と同様にして、耐紫外線性を評価した。結果を表４に示す。
【０１２０】
参考として、参考例２の塗膜付きプラスチックフィルムの塗膜に、６０００ｍＪ／ｃｍ２、８０００ｍＪ／ｃｍ２、それぞれのエネルギーの紫外線で露光した。結果を表４に示す。
【０１２１】
【表３】
0006489049.tif 000004
【０１２２】
【表４】
0006489049.tif 000005
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明の無機粒子含有組成物は、従来、無機粒子含有組成物が使用されている全ての工業用途に適用することができ、例えば、光学フィルム用途、表示装置用途等に適用することができる。