(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物（Ａ）と、
下記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｂ）と、
下記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｃ）と、
酸中和物質（Ｄ）と、
場合により、下記一般式（４）で表される４官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｅ）とを、
水および有機溶媒を含む混合溶媒中に溶解または分散してなり、
前記Ａ成分のモル数（Ｍ１）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ１／Ｍ３）が０．２５以上２未満の範囲にあり、
前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ２／Ｍ３）が０．５以上８以下の範囲にあり、
前記Ｅ成分を含む場合、前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）に対する前記Ｅ成分のモル数（Ｍ４）のモル比（Ｍ４）／（Ｍ２）の値が０．０１以上０．５以下の範囲にある
ことを特徴とする透明被膜形成用塗布液。
Ｒ３Ｓｉ（Ｒ４）３          （２）
（Ｒ３は炭素数１から８までの非置換または置換アルキル基、非置換または置換アリール基、およびビニル基のいずれかである。Ｒ４は炭素数１から８までの非置換または置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
Ｍ（ＯＲ５）ｎ              （３）
（Ｍは、Ｂｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、およびＣｕから選ばれた１種の元素であり、Ｒ５は炭素数１から１０までの非置換または置換アルキル基である。ｎはＭの原子価と同じ整数である。）
Ｓｉ(Ｒ４)４                  （４）
（Ｒ４は炭素数１から８までの非置換又は置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
【請求項２】
前記Ｄ成分がアミン化合物である
ことを特徴とする請求項１に記載の透明被膜形成用塗布液。
【請求項３】
金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物（Ａ）と、
下記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｂ）と、
下記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｃ）とを、
水および有機溶媒を含む混合溶媒中に溶解または分散してなり、
前記Ａ成分のモル数（Ｍ１）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ１／Ｍ３）が０．２５以上２未満の範囲にあり、
前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ２／Ｍ３）が０．５以上８以下の範囲にあり、ｐＨが４以上８以下であることを特徴とする透明被膜形成用塗布液。
Ｒ３Ｓｉ（Ｒ４）３          （２）
（Ｒ３は炭素数１から８までの非置換または置換アルキル基、非置換または置換アリール基、およびビニル基のいずれかである。Ｒ４は炭素数１から８までの非置換または置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
Ｍ（ＯＲ５）ｎ              （３）
（Ｍは、Ｂｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、およびＣｕから選ばれた１種の元素であり、Ｒ５は炭素数１から１０までの非置換
または置換アルキル基であり、同一であってもよく、異なっていてもよい。ｎはＭの原子価と同じ整数である。）
【請求項４】
当該透明被膜形成用塗布液において、
前記Ｂ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）が０．００５〜１２質量％の範囲にあり、
前記Ｃ成分に由来するＭＯＸ換算濃度（Ｃ３）が０．０２〜１４質量％の範囲にあり、
前記Ｃ２と前記Ｃ３の合計（ＣＴ）が０．１〜１５質量％の範囲にある
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液。
【請求項５】
さらに下記一般式（４)で表される４官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｅ）を含み、
前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）に対する前記Ｅ成分のモル数（Ｍ４）のモル比（Ｍ４）／（Ｍ２）の値が０．０１以上０．５以下の範囲にある
ことを特徴とする請求項３に記載の透明被膜形成用塗布液。
Ｓｉ(Ｒ４)４                  （４）
（Ｒ４は炭素数１から８までの非置換又は置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
【請求項６】
当該透明被膜形成用塗布液において、
前記Ｂ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）が０．００５〜１２質量％であり、
前記Ｃ成分に由来するＭＯＸ換算濃度（Ｃ３）が０．０２〜１４質量％であり、
前記Ｅ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ４）が０〜１２質量％であり、
前記Ｃ２、前記Ｃ３および前記Ｃ４の合計（ＣＴ）が０．１〜１５質量％である
ことを特徴とする請求項５に記載の透明被膜形成用塗布液。
【請求項７】
前記有機溶媒の沸点が１２０℃以上であり、
２０℃における前記有機溶媒の粘度が１〜４００ｍＰａ・ｓの範囲にある
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液。
【請求項８】
以下の予備工程１、予備工程２、および本工程を実施することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
予備工程１：前記有機溶媒と、前記水と、前記Ｂ成分（前記一般式(２)で表される３官能シラン化合物）と、加水分解触媒とを配合した後、酸中和物質の添加またはイオン交換樹脂による中和のいずれかを実施して、ｐＨを５〜８の範囲に保持した３官能シラン溶液を調製する工程（ただし、前記Ｂ成分の配合量は、予備工程２における前記Ｃ成分金属１モルに対し０．５モル以上８モル以下の範囲である。）
予備工程２：前記有機溶媒と、前記Ａ成分と、前記Ｃ成分（前記一般式(３)で表される金属アルコキシド）とを配合して金属アルコキシド溶液を調製する工程（ただし、前記Ａ成分の配合量は、前記Ｃ成分金属１モルに対し、０．２５モル以上２モル未満の範囲である。）
本工程：前記予備工程１で得られた前記３官能シラン溶液に、前記予備工程２で得られた前記金属アルコキシド溶液を添加し、次いで水を添加し、５℃以上４０℃以下の温度で撹拌混合する工程
【請求項９】
加水分解および縮合後における前記Ｂ成分の重量平均分子量（ポリスチレン換算）が、３００以上３０００以下の範囲である
ことを特徴とする請求項８に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
【請求項１０】
前記予備工程１において、さらに請求項５におけるＥ成分（前記一般式(４)で表される４官能シラン化合物）を添加し、
前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）に対する前記Ｅ成分のモル数（Ｍ４）のモル比（Ｍ４）／（Ｍ２）が、０．０１以上０．５以下の範囲である
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
【請求項１１】
前記本工程において、前記Ｂ成分と前記Ｃ成分との共加水分解および縮合反応を行う
ことを特徴とする請求項８または請求項９に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
【請求項１２】
前記本工程において、前記Ｂ成分、前記Ｃ成分、および前記Ｅ成分の共加水分解および縮合反応を行う
ことを特徴とする請求項１０に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液を基材に塗布してなる
ことを特徴とする透明被膜付基材。
【請求項１４】
前記透明被膜の平均膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下である
ことを特徴とする請求項１３に記載の透明被膜付基材。
【請求項１５】
以下の成膜工程１から成膜工程４までを実施することを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の透明被膜付基材の製造方法。
成膜工程１：前記透明被膜形成用塗布液を基材に塗布する工程
成膜工程２：前記成膜工程１に続き、前記基材を８０℃以上１５０℃以下で加熱し乾燥する工程
成膜工程３：前記成膜工程２に続き、前記基材上に形成された塗布膜に対し紫外線を照射する工程
成膜工程４：前記成膜工程３に続き、前記基材上に形成された塗布膜を８０℃以上３００℃以下で加熱する工程
【請求項１６】
前記紫外線が波長２５４ｎｍの紫外線と波長３６５ｎｍの紫外線のうち少なくともいずれかを含んでいる
ことを特徴とする請求項１５に記載の透明被膜付基材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネル等の分野で用いられる透明被膜形成用塗布液、透明被膜形成用塗布液の製造方法、透明被膜付基材、および透明被膜付基材の製造方法に関する。
さらに詳しくは、金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物、特定の金属アルコキシドなどを含んでいるために、８０〜３００℃という比較的低温で硬化するとともに、密着性、硬度、膜強度、耐久性、屈折率（高屈折率）等に優れた透明被膜を形成することのできる透明被膜形成用塗布液およびその製造方法、並びに、該透明被膜形成用塗布液を基材上に塗布し、硬化してなる透明被膜付基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラスやプラスチックなどの基材に新たな機能を付与することを目的として基材表面に被膜を形成することがよく行われている。例えば、ガラス、プラスチックシート、プラスチックレンズ、樹脂フィルム、および表示装置前面板などの基材表面の耐擦傷性を向上させるため、基材表面にハードコート膜を形成することがある。このようなハードコート膜としては、有機樹脂膜あるいは無機膜をガラスやプラスチック等の表面に形成させたものが知られている。さらに、前記した有機樹脂膜や無機膜中に樹脂粒子あるいはシリカ等の無機粒子を配合して耐擦傷性をさらに向上させることも行われている。
【０００３】
また、透明被膜中に導電性粒子を配合して帯電防止性能、電磁波遮蔽性能等を付与した透明被膜付基材も知られている。さらに、透明被膜中に高屈折率粒子を配合した高屈折率透明被膜や、透明被膜中に低屈折率粒子を配合して反射防止性能を付与した低屈折率透明被膜、着色顔料粒子を配合した透明性被膜等も知られている。
【０００４】
また、基材の屈折率や誘電率を調節することを目的として、アルコキシド化合物、あるいはこれにコロイド粒子を配合した塗布液を用いてゾル−ゲル法によりタッチパネル用の透明被膜を形成することも行われている。しかしながら、この方法では、被膜を硬化するために５００℃程度の比較的高温で加熱処理する必要があり、耐熱性の観点から使用できる基材に制限がある。
【０００５】
これに対し、アセチルアセトナートキレート化合物と、シラン化合物と、シリコン以外の金属アルコキシドを含む塗布液を用いると、乾燥時あるいは乾燥後に紫外線照射することによって比較的低温で硬化し、耐久性に優れた透明セラミックス被膜を形成できることが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−４８４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、特許文献１に開示された塗布液では、比較的低温で硬化する透明被膜を提供できるものの、例えば、下地が樹脂の場合にはクラックの発生を抑えることがやや困難であるという問題が生じる。
【０００８】
本発明は、基材に塗布した後に十分な硬度を有するとともにクラックを生じにくい透明被膜形成用塗布液、透明被膜形成用塗布液の製造方法、透明被膜付基材、および透明被膜付基材の製造方法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】
【０００９】
本発明者らは、上記問題点を解消すべく鋭意検討した結果、
金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物と３官能シラン化合物と金属アルコキシド（ただし、シリコンアルコキシドを除く）とが水および有機溶媒からなる混合溶媒中に溶解または分散した塗布液を用いると、十分な硬度を有するとともにクラックを生じにくい透明被膜が得られることを見いだした。本発明はこの知見をもとに完成されたものである。
すなわち、本発明は、以下のような、透明被膜形成用塗布液、透明被膜形成用塗布液の製造方法、透明被膜付基材、および透明被膜付基材の製造方法を提供するものである。
また、本発明は、透明被膜形成用塗布液に高屈折率粒子を配合することなく、高屈折率（屈折率１．３〜２．３）な透明被膜を形成できる透明被膜形成用塗布液を提供するものである。
【００１０】
〔１〕金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物（Ａ）と、下記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｂ）と、下記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｃ）と、酸中和物質（Ｄ）とを、水および有機溶媒を含む混合溶媒中に溶解または分散してなり、前記Ａ成分のモル数（Ｍ１）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が０．２５以上２未満の範囲にあり、前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ２）／（Ｍ３）が０．５以上８以下の範囲にあることを特徴とする透明被膜形成用塗布液。
Ｒ３Ｓｉ（Ｒ４）３          （２）
（Ｒ３は炭素数１から８までの非置換または置換アルキル基、非置換または置換アリール基、およびビニル基のいずれかである。Ｒ４は炭素数１から８までの非置換または置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
Ｍ（ＯＲ５）ｎ              （３）
（Ｍは、Ｂｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、およびＣｕから選ばれた１種の元素であり、Ｒ５は炭素数１から１０までの非置換または置換アルキル基であり、同一であってもよく、異なっていてもよい。ｎはＭの原子価と同じ整数である。）
【００１１】
〔２〕前記Ｄ成分がアミン化合物であることを特徴とする上記〔１〕に記載の透明被膜形成用塗布液。
【００１２】
〔３〕金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物（Ａ）と、下記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｂ）と、下記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｃ）と、水および有機溶媒を含む混合溶媒中に溶解または分散してなり、前記Ａ成分のモル数（Ｍ１）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が０．２５以上２未満の範囲にあり、前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ２）／（Ｍ３）が０．５以上８以下の範囲にあり、ｐＨが４以上８以下であることを特徴とする透明被膜形成用塗布液。
Ｒ３Ｓｉ（Ｒ４）３          （２）
（Ｒ３は炭素数１から８までの非置換または置換アルキル基、非置換または置換アリール基、およびビニル基のいずれかである。Ｒ４は炭素数１から８までの非置換または置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
Ｍ（ＯＲ５）ｎ              （３）
（Ｍは、Ｂｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂ、Ｂｉ、Ｃｅ、およびＣｕから選ばれた１種の元素であり、Ｒ５は炭素数１から１０までの非置換または置換アルキル基であり、同一であってもよく、異なっていてもよい。ｎはＭの原子価と同じ整数である。）
【００１３】
〔４〕当該透明被膜形成用塗布液において、前記Ｂ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）が０．００５〜１２質量％の範囲にあり、前記Ｃ成分に由来するＭＯＸ換算濃度（Ｃ３）が０．０２〜１４質量％の範囲にあり、前記Ｃ２と前記Ｃ３の合計（ＣＴ）が０．１〜１５質量％の範囲にあることを特徴とする上記〔１〕から〔３〕までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液。
【００１４】
〔５〕さらに下記一般式(４)で表される４官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｅ）を含み、前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）に対する前記Ｅ成分のモル数（Ｍ４）のモル比（Ｍ４）／（Ｍ２）の値が０．０１以上０．５以下の範囲にあることを特徴とする上記〔１〕から〔４〕までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液。
Ｓｉ(Ｒ４)４                  （４）
（Ｒ４は炭素数１から８までの非置換又は置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。）
【００１５】
〔６〕当該透明被膜形成用塗布液において、前記Ｂ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）が０．００５〜１２質量％であり、前記Ｃ成分に由来するＭＯＸ換算濃度（Ｃ３）が０．０２〜１４質量％であり、前記Ｅ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ４）が０〜１２質量％であり、前記Ｃ２、前記Ｃ３および前記Ｃ４の合計（ＣＴ）が０．１〜１５質量％であることを特徴とする上記〔５〕に記載の透明被膜形成用塗布液。
【００１６】
〔７〕前記有機溶媒の沸点が１２０℃以上であり、２０℃における粘度が１〜４００ｍＰａ・ｓの範囲にあることを特徴とする上記〔１〕から〔６〕６までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液。
【００１７】
〔８〕以下の予備工程１、予備工程２、および本工程を実施することを特徴とする上記〔１〕から〔７〕までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
予備工程１：前記有機溶媒と、前記水と、前記Ｂ成分（前記一般式（２）で表される３官能シラン化合物）と、加水分解触媒とを配合した後、酸中和物質の添加またはイオン交換樹脂による中和のいずれかを実施して、ｐＨを５〜８の範囲に保持した３官能シラン溶液を調製する工程（ただし、前記Ｂ成分の配合量は、予備工程２における前記Ｃ成分金属１モルに対し、０．５モル以上８モル以下の範囲である。）
予備工程２：前記有機溶媒と、前記Ａ成分と、前記Ｃ成分（前記一般式（３）で表される金属アルコキシド）とを配合して金属アルコキシド溶液を調製する工程（ただし、前記Ａ成分は、前記Ｃ成分金属１モルに対し、０．２５モル以上２モル未満の範囲である。）
本工程：前記予備工程１で得られた前記３官能シラン溶液に、前記予備工程２で得られた前記金属アルコキシド溶液を添加し、次いで水を添加し、５℃以上４０℃以下の温度で撹拌混合する工程
【００１８】
〔９〕加水分解および縮合後における前記Ｂ成分の重量平均分子量（ポリスチレン換算）が、３００以上３０００以下の範囲であることを特徴とする上記〔８〕に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
【００１９】
〔１０〕前記予備工程１において、さらに上記〔５〕におけるＥ成分（前記一般式(４)で表される４官能シラン化合物）を添加し、前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）に対する前記Ｅ成分のモル数（Ｍ４）のモル比（Ｍ４）／（Ｍ２）が、０．０１以上０．５以下の範囲である
ことを特徴とする上記〔８〕または〔９〕のいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
【００２０】
〔１１〕前記本工程において、前記Ｂ成分と前記Ｃ成分との共加水分解および縮合反応を行うことを特徴とする上記〔８〕または〔９〕に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
〔１２〕前記本工程において、前記Ｂ成分、前記Ｃ成分、および前記Ｅ成分の共加水分解および縮合反応を行うことを特徴とする上記〔１０〕に記載の透明被膜形成用塗布液の製造方法。
〔１３〕上記〔１〕から〔１２〕までのいずれかに記載の透明被膜形成用塗布液を基材に塗布してなることを特徴とする透明被膜付基材。
【００２１】
〔１４〕前記透明被膜の平均膜厚が２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることを特徴とする上記〔１３〕に記載の透明被膜付基材。
【００２２】
〔１５〕以下の成膜工程１から成膜工程４までを実施することを特徴とする上記〔１３〕または〔１４〕に記載の透明被膜付基材の製造方法。
成膜工程１：前記透明被膜形成用塗布液を基材に塗布する工程
成膜工程２：前記成膜工程１に続き、前記基材を８０℃以上１５０℃以下で加熱し乾燥する工程
成膜工程３：前記成膜工程２に続き、前記基材上に形成された塗布膜に対し紫外線を照射する工程
成膜工程４：前記成膜工程３に続き、前記基材上に形成された塗布膜を８０℃以上３００℃以下で加熱する工程
【００２３】
〔１６〕前記紫外線が波長２５４ｎｍの紫外線と波長３６５ｎｍの紫外線のうち少なくともいずれかを含んでいることを特徴とする上記〔１５〕に記載の透明被膜付基材の製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、基材に塗布した後に十分な硬度を有するとともにクラックを生じにくい透明被膜形成用塗布液、透明被膜形成用塗布液の製造方法、透明被膜付基材、および透明被膜付基材の製造方法を提供することができる。
更に詳しくは、本発明の透明被膜形成用塗布液は、ＵＶ処理および８０〜３００℃という比較的低温での加熱処理により充分な硬度と耐擦傷性等を示し、高屈折率（屈折率１．３〜２．３）を示す透明被膜を形成することができる。
本発明の透明被膜付基材の製造方法は、耐熱性に劣る基材に対しても充分な硬度と耐擦傷性等を示す透明被膜を形成することができる。
本発明の透明被膜付基材は、液晶表示装置の透明電極基板と配向膜との間に用いる絶縁膜、タッチパネルの透明電極上の保護膜等に好適に用いることができる。また、本発明の透明被膜形成用塗布液は、高屈折率粒子を配合することなく、被膜の高屈折率化を達成したものであり、従来の高屈折率粒子を配合した透明被膜形成用塗布液に見られる問題（高活性な微粒子が溶媒を抱き込みながら増粘することに原因するボイドの発生およびそれに起因する膜の緻密性の低下、膜硬度の低下、耐薬品性の低下等や低温での被膜形成に適さないこと等）が生じ難いので、特に薄膜（膜厚２０〜２００ｎｍ）形成に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に、本発明の透明被膜形成用塗布液、透明被膜形成用塗布液の製造方法、透明被膜付基材、および透明被膜付基材の製造方法について、一実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
〔透明被膜形成用塗布液〕
本実施形態における透明被膜形成用塗布液（以下、単に「本塗布液」ともいう。）は、金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物（Ａ）と、上記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｂ）と、上記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｃ）と、酸中和物質（Ｄ）とを、水および有機溶媒を含む混合溶媒中に溶解または分散してなるものである。また、他の実施形態による本塗布液は、上記した（Ａ）成分、（Ｂ）成分、および（Ｃ）成分を含み、ｐＨを４以上８以下としたものである。
【００２７】
＜Ａ成分＞
本塗布液におけるＡ成分は、金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物である。
金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物としては、例えば、アセチルアセトン、トリフルオルアセチルアセトン、ヘキサフルオルアセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、ベンゾイルトリフルオルアセトン、ジベンゾイルメタン、フロイルアセトン、トリフルオルフロイルアセトン、ベンゾイルフロイルメタン、テノイルアセトン、トリフルオルテノイルアセトン、フロイルテノイルアセトン、オキシン、２−メチルオキシン、４−メチルオキシン、５−メチルオキシン、６−メチルオキシン、７−メチルオキシン、オキシン−５−スルホン酸、７−ヨードオキシン−５−スルホン酸、キノリン−２−カルボン酸、キノリン−８−カルボン酸、８−ヒドロキシシノリン、４−ヒドロキシ−１，５−ナフチリジン、８−ヒドロキシ−１，６−ナフチリジン、８−ヒドロキシ−１，７−ナフチリジン、５−ヒドロキシキノキサリン、８−ヒドロキシキナゾリン、２，２′−ビピリジン、２−（２′−チエニル）ピリジン、１，１０−フェナントロリン、２−メチル−１，１０−フェナントロリン、５−メチル−１，１０−フェナントロリン、２，９−ジメチル−１，１０−フェナントロリン、４，７−ジメチル−１，１０−フェナントロリン、５−クロル−１，１０−フェナントロリン、６−ブロム−１，１０−フェナントロリン、５−ニトロ−１，１０−フェナントロリン、５−フェニル−１，１０−フェナントロリン、４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン、ジメチルグリオキシム、ジメチルグリオキシム−ｏ−メチルエステル、ジメチルジチオカルバミン酸、ジエチルジチオカルバミン酸、Ｎ−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン、１−ニトロソ−２−ナフトール、２−ニトロソ−１−ナフトール、３−ヒドロキシフラボン、５−ヒドロキシフラボン、１−（２−ピリジルアゾ）−２−ナフトール、４−（２−ピリジルアゾ）レゾルシン、２−（４′−ジメチルアミノフェニルアゾ）ピリジン、エリオクロムブラックＡ、エリオクロムブラックＴ、エリオクロムブルーブラックＢ、エリオクロムブルーブラックＲ、フタレインコンプレクソン、アルカノールアミン、およびヒドロキシ酸等を挙げることができる。
【００２８】
Ａ成分としては下記一般式（１）で表されるカルボニル基を２個以上有するカルボニル化合物が特に好適である。
【化１】
0006480781.tif 000002
【００２９】
上記式（１）において、Ｒ１は炭素数１〜１０の有機基である。Ｒ２は炭素数１〜１０の有機基または水酸基である。
Ｒ１としては、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、フリル基、チエニル基、トリフルオロメチル基 、メトキシ基、およびエトキシ基等を挙げることができる。Ｒ１としては、特にメチル基、エチル基、およびエトキシ基が好ましい。
Ｒ２のうち有機基としては、例えばメチル基、エチル基、イソプロピル基、フェニル基、フリル基、チエニル基、トリフルオロ基、メトキシ基、およびエトキシ基等を挙げることができる。
Ａ成分としては、１種を用いてもよく任意の２種以上を混合して用いてもよいが、キレート剤としての効果の観点よりアセチルアセトンを用いることが特に好ましい。
【００３０】
＜Ｂ成分＞
本塗布液におけるＢ成分は、下記の一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物の少なくともいずれかである。
Ｒ３Ｓｉ（Ｒ４）３          （２）
本塗布液では、Ｂ成分を配合することにより、塗布膜の耐クラック性が向上するととともに、耐薬品性や絶縁性も向上する。
【００３１】
ここでＲ３は炭素数１から８までの非置換または置換アルキル基、非置換または置換アリール基、およびビニル基のいずれかである。
Ｒ４は炭素数１から８までの非置換または置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。
このような３官能シラン化合物としては、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＳ）、エチルトリエトキシシラン（ＥＴＥＳ）、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、トリフルオロメチルトリメトキシシラン、トリフルオロメチルトリエトキシシランγ-（メタ）アクリロオキシプロピルジメトキシシラン、およびγ-（メタ）アクリロオキシプロピルジエトキシシラン等が好適に挙げられる。これらは１種を用いてもよく任意の２種以上を混合して用いてもよいが、Ｒ３があまり長鎖になると十分な硬度を得るのが困難となるおそれもあり、またＲ３が互いに異なると加水分解速度に違いが生じ、均一な反応が起こりにくくなるので、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＳ）を用いることが好ましい。
また、加水分解縮合後におけるＢ成分の重量平均分子量（ポリスチレン換算）は、３００以上３０００以下の範囲であることが耐クラック性の観点より好ましい。ここで、重量平均分子量は、ＧＰＣにより求められる。
前記したとおり、本塗布液では、Ｂ成分（３官能性シラン化合物）を配合することにより、塗布膜（透明被膜）の耐クラック性が向上する。これは３官能シラン化合物の有する嵩高い非官能性の有機基（炭素数１から８までの非置換または置換アルキル基、非置換または置換アリール基、およびビニル基）の存在が、透明被膜に可撓性を付与し、さらに透明被膜が形成される基材（有機材料）との濡れ性を向上させることによるものといえる。
また、前記有機基が成膜工程における紫外線照射により、一部または全部が分解する場合でも、応力集中を緩和する方向に働くため、これも耐クラック性の向上に寄与するものといえる。さらに、本発明の透明被膜形成用塗布液の製造方法においては、Ｂ成分（３官能性シラン化合物）をオリゴマー化（重量平均分子量（ポリスチレン換算）３００以上
３０００以下）させてからＣ成分（金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか）と共加水分解縮合することが望ましく、このようにして得られた共加水分解縮合物は緻密であり、耐クラック性に優れる。
【００３２】
＜Ｃ成分＞
本塗布液におけるＣ成分は、下記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物の少なくともいずれかである。
Ｍ（ＯＲ５）ｎ              （３）
ここで、Ｒ５は炭素数１から１０までの非置換または置換アルキル基である。Ｍは金属元素であり、同一であってもよく、異なっていてもよい。ｎはＭの原子価と同じ整数である。
ここで、金属元素ＭとしてＳｉ以外の金属元素が選択される。具体的には、金属元素Ｍは、Ｂｅ、Ａｌ、Ｐ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂ、Ｂｉ、ＣｅおよびＣｕから選ばれる少なくとも１種の元素のアルコキシドが用いられる。
【００３３】
Ｃ成分としての金属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、アルミニウムトリプロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリｎ−ブトキシド、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリｔ−ブトキシド、アルミニウムトリペンチルオキシド、アルミニウムトリヘキシルオキシド、アルミニウムトリオクチルオキシド、アルミニウムトリベンジルオキシド、アルミニウムトリフェノキシド、アルミニウムトリメトキシエトキシド、アルミニウムトリメトキシエトキシエトキシド、アルミニウムトリメトキシプロポキシド、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、チタニウムテトラプロポキシド、チタニウムテトライソプロポキシド、チタニウムテトラメトキシエトキシド、チタンテトラブトキシド、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プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラメトキシエトキシド、ジルコニアブトキシド、ニオビウムペンタエトキシド、インジウムトリメトキシド、インジウムトリエトキシド、インジウムトリプロポキシド、インジウムトリイソプロポキシド、インジウムトリｎ−ブトキシド、インジウムトリイソブトキシド、インジウムトリｔ−ブトキシド、インジウムトリペンチルオキシド、インジウムトリヘキシルオキシド、インジウムトリオクチルオキシド、インジウムトリベンジルオキシド、インジウムトリフェノキシド、インジウムトリメトキシエトキシド、インジウムトリメトキシエトキシエトキシド、インジウムトリメトキシプロポキシド、アンチモニートリメトキシド、アンチモニートリエトキシド、アンチモニートリプロポキシド、アンチモニートリイソプロポキシド、アンチモニートリｎ−ブトキシド、およびアンチモニートリイソブトキシド等が好ましく挙げられる。これらは１種を用いてもよく任意の２種以上を混合して用いてもよいが、加水分解速度が適当で、入手が容易である観点よりチタニウムテトライソプロポキシドを用いることが好ましい。
【００３４】
＜Ｄ成分＞
本塗布液におけるＤ成分は、酸中和物質である。後述する本塗布液の製造方法において、上記したＢ成分（一般式(２)で表される３官能シラン化合物）は、主に酸触媒により加水分解されるが、配合液を中性に戻すために酸中和物質を添加する。Ｂ成分を含んだ配合液が酸性のままであると３官能シラン化合物が不溶性の固形分として析出しやすくなり好ましくない。ここで本塗布液のｐＨは４〜８が好ましく、４〜７．５がより好ましい。
酸中和物質としては、金属不純分の混入、有機溶媒への溶解性の観点よりアミン化合物が好適である。アミン化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリメチルアミン、エチレンジアミン、ピペリジン、アニリン、およびピリジン等が好ましく挙げられる。
Ｄ成分としては、酸中和物質を１種用いてもよいし、任意の２種以上の酸中和物質を混合して用いてもよい。
ただし、本発明において、Ｄ成分は必ずしも必須ではない。本塗布液が中性付近（ｐＨが４〜８であればよく、４〜７．５が好ましい。）であればよいので、例えば、各成分を配合した後の配合液を上記したｐＨになるようにイオン交換樹脂を通してもよい。
Ｄ成分が本塗布液中に存在する場合、その割合は１質量％程度までであることが好ましい。
【００３５】
＜混合溶媒＞
本塗布液における混合溶媒としては、水および有機溶媒の混合溶媒が用いられる。混合される有機溶媒のうち少なくとも１種は、沸点が１２０℃以上であることが好ましい。ただし、沸点が３００℃以下であると好ましい。また、２０℃における有機溶媒の粘度が１〜４００ｍＰａ・ｓの範囲にあることが好ましく、２０〜３５０ＭＰａ・ｓの範囲にあることがより好ましい。
有機溶媒としては、例えば、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、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール等のアルコール類、酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステル等のエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル等のエーテル類、アセトン、およびメチルエチルケトン等のケトン類等が好ましく挙げられる。これらは１種を用いてもよく任意の２種以上を混合して用いてもよい。
なお、本塗布液における当該有機溶媒としては、前記成分（Ａ）金属アルコキシドとキレート形成可能な有機化合物は除外される。
【００３６】
＜Ｅ成分＞
また、本塗布液には、Ｅ成分として、下記一般式(４)で表される４官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれか（Ｅ）をさらに配合してもよい。
Ｓｉ(Ｒ４)４                  （４）
ここで、Ｒ４は炭素数１から８までの非置換又は置換アルコキシ基、非置換または置換アリールオキシ基、ビニルオキシ基、水酸基、水素原子、およびハロゲン原子のいずれかであり、同一であってもよく、異なっていてもよい。
炭素数１から８までの非置換アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、およびブトキシ基等を挙げることができる。同じく置換アルコキシ基としては、前記した非置換アルコキシ基の水素原子をメチル基、エチル基等に置き換えてなる基を挙げることができる。アリールオキシ基としては、フェノキシ基、およびナフチルオキシ基等を挙げることができる。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、およびヨウ素原子等を挙げることができる。
【００３７】
Ｅ成分をさらに配合することで、塗布膜の硬度をさらに向上させることが可能となる。
Ｅ成分の４官能シラン化合物としては、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラブトキシシランテトラクロロシラン、およびトリメトキシシラン等が挙げられる。Ｅ成分としてはテトラエトキシシランが特に好ましい。
Ｅ成分は、１種のみを用いてもよいし、任意に２種以上を混合して用いてもよい。
【００３８】
＜本塗布液における各成分の配合割合＞
本塗布液においては、Ａ成分のモル数（Ｍ１）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）のモル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が０．２５以上２未満の範囲にあることが必要であり、０．５以上１以下の範囲にあることが好ましい。ここで、Ａ成分やＣ成分が加水分解した場合であっても、Ｍ１やＭ２は、加水分解前の構造を基準とした値である。
モル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が２以上であると、Ｃ成分におけるＯＲ５部の大半に、Ａ成分が配位することになり、Ｂ成分とＣ成分との反応が抑制されるおそれあり、このため、膜硬化時に−Ｍ−Ｏ−Ｓｉ−の架橋を形成しにくくなり、得られる透明被膜の硬度が不十分となるおそれがある。また、透明被膜に残存するＡ成分の量が増加し、膜の表面抵抗値等といった電気的特性が経時的に変化し、信頼性が低下するおそれもある。
また、モル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が０．２５未満の場合、Ｃ成分の反応の進行が過大となるため、塗布液中での加水分解縮合物の安定性が悪くなり、塗布液寿命が短くなるため、得られる透明被膜の耐クラック性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００３９】
また、前記Ｂ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）は０．００５〜１２質量％であることが好ましく、０．０１〜８質量％であることがより好ましい。前記濃度（Ｃ２）が０．００５質量％以上であると、加水分解反応がより円滑に進み、透明被膜を形成した場合に、耐クラック性を十分に高くすることができる。また、前記濃度（Ｃ２）が１２質量％以下であると、加水分解反応が過剰に進むこともなく、安定した塗布液を得ることができる。
【００４０】
前記Ｃ成分に由来するＳｉＯ２換算濃度（Ｃ３）は０．０２〜１４質量％であることが好ましく、０．０４〜９．５質量％であることがより好ましい。前記濃度（Ｃ３）が０．０２質量％以上であると、加水分解反応がより円滑に進み、透明被膜を形成した場合に耐クラック性を十分に高くすることができる。また、前記濃度（Ｃ３）が１４質量％以下であると、加水分解反応が過剰に進むこともなく、安定した塗布液を得ることができる。
【００４１】
前記Ｂ成分のモル数（Ｍ２）と前記Ｃ成分のモル数（Ｍ３）とのモル比（Ｍ２）／（Ｍ３）は０．５以上８以下の範囲にあることが必要であり、０．６以上７．５以下の範囲にあることが好ましい。ここで、Ｂ成分やＣ成分が加水分解した場合であっても、（Ｍ２）や（Ｍ３）は、加水分解前の構造を基準とした値である。
前記モル比（Ｍ２）／（Ｍ３）が０．５未満であると、塗布液の安定性が低下し、塗布液寿命も短くなるため、得られる透明被膜の膜厚、屈折率、硬度等といった特性が一定して得られない場合があり、さらには耐クラック性が低下するおそれもある。
前記モル比（Ｍ２）／（Ｍ３）が８を超えると、得られる透明被膜の硬度が不十分となり、やはり耐クラック性が低下するおそれがある。
【００４２】
本塗布液において、Ｃ２とＣ３の合計値であるＣＴ（全固形分濃度）は０．１〜１５質量％の範囲にあることが好ましく、０．２〜１０質量％の範囲にあることがより好ましい。全固形分濃度（ＣＴ）が０．１質量％以上であると、通常の塗布条件で得られる膜厚を十分に厚くすることができ、本発明の効果を発現するための膜厚を得るために繰り返し塗布する必要性も少なくなる。ＣＴ（全固形分濃度）が１５質量％以下であると、通常の塗布条件で得られる膜厚を適当な厚さに制御でき、クラックの発生を抑制することが容易となる。また、塗布液の安定性も十分となるため、経時的な粘度の上昇を抑制でき、得られる透明被膜の膜厚、屈折率、硬度等といった特性が安定的に得られる。
【００４３】
Ｂ成分のモル数（Ｍ２）に対するＥ成分のモル数（Ｍ４）のモル比（Ｍ４）/（Ｍ２）の値は、０．０１以上１以下の範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、０．０１以上０．５以下の範囲である。モル比（Ｍ４）／（Ｍ２）が０．０１以上であると膜の硬度が向上して好ましく、１以下であると耐クラック性の低下を起こしにくく好ましい。
ここで、Ｂ成分やＥ成分が加水分解した場合であっても、（Ｍ２）や（Ｍ４）は、加水分解前の構造を基準とした値である。
【００４４】
本塗布液においては、前記Ｂ成分の一部と、前記Ｃ成分の一部とは共加水分解縮合していてもよい。つまり、本塗布液は、前記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物の一部と、前記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物の一部との共加水分解縮合物を含有してもよい。
また、本塗布液が、さらに前記Ｅ成分を含有する場合、前記一般式（２）で表される３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物の一部と、前記一般式（３）で表される金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物の一部と、前記一般式(４)で表される４官能シラン化合物およびその加水分解縮合物の一部との共加水分解縮合物を含有しても構わない。
【００４５】
本塗布液には、後述する本塗布液の製造工程に由来して、加水分解用触媒が０．２質量％程度残留することがある。このような加水分解触媒としては、代表的には硝酸などを挙げることができる。本塗布液の適用用途に応じて、所望により加水分解触媒を除去することができる。このような操作として、例えば、イオン交換、中和、蒸留などを挙げることができる。加水分解触媒の除去のために中和を行う場合は、前記Ｄ成分（酸中和物質）が本塗布液中に残留する。
なお、本発明の透明被膜形成用塗布液には、その効果を阻害しない範囲で、任意成分を添加させることができる。このような任意成分の例としては、無機酸化物微粒子、有機樹脂微粒子、オルガノポリシロキサン樹脂微粒子、顔料、着色料、帯電防止剤、および界面活性剤などが挙げられる。
【００４６】
〔本塗布液の製造方法〕
本塗布液の製造方法は、下記の予備工程１、予備工程２および本工程を含むことを特徴とする。
予備工程１：前記有機溶媒と、前記水と、前記Ｂ成分（一般式(２)で表される３官能シラン化合物）と、加水分解触媒とを配合した後、酸中和物質の添加およびイオン交換樹脂による中和の少なくともいずれかを実施して、ｐＨを５〜８の範囲に保持した３官能シラン溶液を調製する工程（ただし、前記Ｂ成分の配合量は、予備工程２における前記Ｃ成分金属１モルに対し、０．５モル以上８モル以下の範囲である。）
（本願では、予備工程１で調製した、３官能シラン化合物およびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれかを含む溶液を「３官能シラン溶液」と称する。）
予備工程２：前記有機溶媒と、前記Ａ成分と、前記Ｃ成分（一般式(３)で表される金属アルコキシド）とを配合して金属アルコキシド溶液を調製する工程（ただし、前記Ａ成分は、前記Ｃ成分金属１モルに対し、０．２５モル以上２モル未満の範囲である。）
（本願では、予備工程２で調製した、金属アルコキシドおよびその加水分解縮合物のうち少なくともいずれかを含む溶液を「金属アルコキシド溶液」と称する。）
本工程：前記予備工程１で得られた前記３官能シラン溶液に、前記予備工程２で得られた前記金属アルコキシド溶液を添加し、次いで水を添加し、５℃以上４０℃以下の温度で撹拌混合する工程
【００４７】
上記した各工程について以下に好ましい実施態様を詳しく説明する。
＜予備工程１＞
予備工程１では、有機溶媒中で水および加水分解用媒の存在下、Ｂ成分である３官能シラン化合物について加水分解縮合を進行させ、さらにＤ成分である酸中和物質による中和を実施して、ｐＨを５〜８の範囲に保持した３官能シラン化合物の加水分解縮合物が混合溶媒に分散してなる３官能シラン溶液を調製する。
加水分解触媒としては、従来公知の触媒を使用することができ、その例としては、（ａ）硝酸、酢酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、フッ化水素などの無機酸、（ｂ）シュウ酸、マレイン酸などのカルボン酸、（ｃ）メタンスルフォン酸などのスルフォン酸、および（ｄ）酸性或いは弱酸性の無機塩などを例示することができるがこれらに限定されるものではない。また、これらの触媒を任意に複数種混合使用してもよい。
加水分解触媒の量は、Ｂ成分の３官能シラン化合物に対して０．００１〜１モル％（ＳｉＯ２換算、外割）の範囲内であることが好ましい。
【００４８】
水の使用量は、Ｂ成分の３官能シラン化合物１モルに対し、０．５〜４モル（ＳｉＯ２換算、外割）の範囲が好ましい。このモル比の範囲であれば、Ｂ成分の３官能シラン化合物の加水分解を効果的に進める点で有効である。なお、水の使用量は、より好ましくは１〜３モルの範囲である。
Ｂ成分の混合溶媒における量は、加水分解縮合が進行できる程度であれば、格別に限定されるものではないが、０．０１〜８質量％（ＳｉＯ２換算）の範囲が好ましい。
予備工程１では、通常は有機溶媒に水、加水分解用触媒、Ｂ成分（前記一般式(２)で表される３官能シラン化合物）を添加し、５〜４０℃で５〜１２０分の撹拌を行い、３官能シラン溶液を調製する。
なお、Ｅ成分をさらに配合する場合は、この予備工程１において配合する。好ましい配合量は上記した通りである。
予備工程１では、Ｂ成分の３官能シラン化合物の加水分解縮合物が生じてから、配合液を中性に戻すために酸中和物質を添加する。Ｂ成分を含んだ配合液が酸性のままであると３官能シラン化合物が不溶性の固形分として析出しやすくなり好ましくない。ここで３官能シラン溶液のｐＨは５〜８が好ましく、より好ましくはｐＨ６〜７．５が推奨される。
前記のとおり酸中和物質としては、金属不純分の混入、有機溶媒への溶解性の観点よりアミン化合物が好適である。アミン化合物としては、例えば、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリメチルアミン、エチレンジアミン、ピペリジン、アニリン、およびピリジン等が好ましく挙げられる。
Ｄ成分としては、酸中和物質を１種用いてもよいし、任意の２種以上の酸中和物質を混合して用いてもよい。
なお、本発明において、Ｄ成分は必ずしも必須ではない。酸中和物質の添加によらず、
イオン交換樹脂の使用により、加水分解用触媒を除去しても構わない。この場合も、３官能シラン溶液のｐＨが５〜８となるように加水分解用触媒を除去すべきであり、より好ましくはｐＨ６〜７．５が推奨される。
【００４９】
＜予備工程２＞
予備工程２では、有機溶媒にＡ成分とＣ成分（一般式(３)で表される金属アルコキシド）を添加し、撹拌することにより金属アルコキシドやその加水分解縮合物を含む金属アルコキシド溶液を調製する。好ましい有機溶媒は上記した通りである。また、Ａ成分やＣ成分（一般式(３)で表される金属アルコキシド）の例としては、上記した各化合物を好適に挙げることができる。
予備工程２におけるＣ成分のモル数（Ｍ３）に対するＡ成分のモル数（Ｍ１）のモル比（Ｍ１）／（Ｍ３）は、０．２５以上２未満の範囲にあることが必要である。予備工程２において、Ａ成分はＣ成分のアルコキシ基に配位するが、モル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が０．２５以上、２未満の範囲にあれば、Ａ成分が有するキレート配位基に配位されない金属アルコキシドが残存するので、Ｃ成分の反応性を制御する点で好ましい。なお、モル比（Ｍ１）／（Ｍ３）は、０．５以上１以下の範囲がより好ましい。
モル比（Ｍ１）／（Ｍ３）が２以上の場合、金属アルコキシドのアルコキシ基に対する配位が進行しすぎるので、金属アルコキシドの安定化が過大となり、３官能シラン等との共加水分解縮合にも影響し、透明被膜形成用塗布液の低温硬化（８０〜３００℃）にも適さなくなるおそれがある。
予備工程２におけるＣ成分のＭＯＸ換算濃度は０．０４〜９．５質量％の範囲が好ましい。
予備工程２で調製される金属アルコキシド溶液は、Ａ成分が配位した金属アルコキシドやその加水分解縮合物を含んでいる。
【００５０】
〔本工程〕
予備工程１で調製した３官能シラン溶液に、予備工程２で調製した金属アルコキシド溶液を添加し、続いて水を添加し、５〜４０℃で撹拌混合し、本塗布液を調製する。
ここで、Ｂ成分のモル数（Ｍ２）とＣ成分のモル数（Ｍ３）は、モル比（Ｍ２）／（Ｍ３）が０．５以上８以下の範囲を満たすことが好ましい。モル比（Ｍ２）／（Ｍ３）がこの範囲にあると、共加水分解反応が円滑に進むからである。
上記した水の添加により、３官能シランの加水分解縮合物と金属アルコキシドおよび／またはその加水分解縮合物との共加水分解縮合反応が促進されるので、緻密な透明被膜を得るうえで好ましい。
【００５１】
〔透明被膜付基材の製造方法〕
本実施形態に係る透明被膜付基材の製造方法では、以下の成膜工程１から成膜工程４までを実施することを特徴とする。
成膜工程１：本塗布液を基材に塗布する工程
成膜工程２：前記成膜工程１に続き、前記基材を８０℃以上１５０℃以下で加熱し乾燥する工程
成膜工程３：前記成膜工程２に続き、前記基材に対し紫外線を照射する工程
成膜工程４：前記成膜工程３に続き、前記基材を８０℃以上３００℃以下で加熱する工程
【００５２】
上記した各成膜工程について以下に好ましい実施態様を詳しく説明する。
＜成膜工程１＞
成膜工程１では、本塗布液を基材へ塗布する。塗布方法としては、ディップ法、スピナー法、バーコート法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法、スリットコート法等従来公知の方法を採用することができる。前記した基材としては、例えば、ガラス、ＩＴＯ膜が処理された基材、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＰＥＴ、およびＴＡＣ等の素材を用いたシート、フィルム、およびパネル等が挙げられる。
【００５３】
＜成膜工程２＞
加熱および乾燥の温度は、基材を変質させることなく所望の強度、硬度、耐擦傷性等が得られれば特に制限はないが、８０〜１５０℃の範囲が好ましく、９０〜１４０℃の範囲がより好ましい。また、加熱および乾燥は、１〜１０分程度かけることが好ましい。
乾燥と加熱に明確な境は無く、所望の硬度、強度等を有する透明被膜が得られれば一時に乾燥および加熱を実施してもよく、乾燥した後乾燥温度より高温で加熱してもよい。
乾燥方法や加熱方法としては従来公知の方法を採用することができる。また、電磁波照射処理を併用することもできる。
乾燥温度および加熱温度が８０℃未満の場合は、溶剤の残存や、−Ｍ−Ｏ−Ｍ−、または、−Ｍ−Ｏ−Ｓｉ−の架橋不足により、十分な膜強度が得られず、加熱乾燥温度が３５０℃を超えると、Ｂ成分の有機基が分解し、目的の膜特性が得られなくなることがある。
【００５４】
＜成膜工程３＞
成膜工程３では、成膜工程２に続いて、加熱乾燥した透明被膜に紫外線（ＵＶ）を照射する。例えば、２ｋｗの高圧水銀灯を用いて３，０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射する。ＵＶ照射により、加熱乾燥した透明被膜内でＡ成分の脱離が生じて、透明被膜は成膜工程４で架橋しやすい状態となる。
【００５５】
＜成膜工程４＞
成膜工程３に続いて、成膜工程４として、透明被膜を８０〜３００℃の範囲で加熱する。この加熱により透明被膜は十分に架橋の進んだ状態となる。加熱温度が８０〜３００℃の範囲にあれば、例えばＩＴＯ配線の抵抗変化抑制の点で有利である。なお、加熱時間は、１〜１０分とすることが好ましい。
【００５６】
〔透明被膜付基材〕
上記成膜工程により得られた透明被膜基材における透明被膜の平均膜厚（Ｔ）は２０〜２００ｎｍの範囲にあることが好ましく、４０〜１５０ｎｍの範囲にあることがより好ましい。
透明被膜の平均膜厚（Ｔ）が２０ｎｍ以上であると、膜厚が十分であるため成膜できない部分（塗布ムラ）が生じにくく、成膜した効果も十分に得られる。一方、透明被膜の平均膜厚（Ｔ）が２００ｎｍ以下であると、クラックの発生を十分に抑制することができ、また、膜の強度や硬度も十分なものとなる。
本発明の透明被膜付基材は、液晶表示装置の電極基板と配向膜との間に用いる絶縁膜、タッチパネルの透明電極上の保護膜等に好適に用いることができる。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明をさらに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。
【００５８】
〔実施例１〕
透明被膜形成用塗布液を製造するための各工程は以下の通りである。配合する各成分の種類および配合量を表１に示す。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）７１３．２２ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）１８７５．４０ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸５７０．５０ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．０であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）５．０６ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは７．１であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）２１０９．４５ｇに、撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
【００５９】
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を３４９９．１１ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を１７５．３７ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を１００２．１３ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６０】
（本工程）
撹拌しながら前記予備液１−２に前記予備液２−１を混合し、１０分間撹拌した後、純水４９．７５ｇを加え、２５℃で３０分間撹拌した。撹拌終了後、０．２μｍのフィルターで濾過を行い、凝集物等を除去して全固形分濃度（ＣＴ：Ｃ２とＣ３の合計値）６．０質量％の透明被膜形成用塗布液（１）を調製した。
【００６１】
（透明被膜付基材の製造）
透明被膜形成用塗布液（１）をフレキソ印刷法にて、ＩＴＯ膜付ガラス基板（ＡＧＣファブリテック(株)製、厚み：１．１ｍｍ）上に塗布し、９０℃で５分間乾燥した。
次に、３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射し、その後、２３０℃で３０分間加熱して透明被膜付基材（１−１）を調製した。
透明被膜付基材（１−１）について、膜厚、鉛筆硬度、および表面抵抗を後述する方法で測定した。
【００６２】
別途、２μｍ厚みのアクリル樹脂層をシリカ膜付ガラス基板（ＡＧＣファブリテック(株)製、厚み：１．１ｍｍ）上に形成した。アクリル樹脂層はバーコーター（Ｎｏ．４）を用いて塗布し、次いで８０℃で２分間乾燥した後、波長３６５ｎｍの紫外線（３００ｍＪ／ｃｍ２）を照射した。透明被膜形成用塗布液（１）をフレキソ印刷法にて、該アクリル樹脂層付ガラス基板上に塗布し、９０℃で５分間乾燥し、次に、３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射した後、２３０℃で３０分間加熱して透明被膜付基材（１−２）を調製した。
得られた透明被膜付基材（１−２）について、耐クラック性を後述する方法で測定した。
別途、透明被膜形成用塗布液（１）をフレキソ印刷法にて、６インチシリコンウェハ（(株)松崎製作所製、厚み：０．６２５ｍｍ）上に塗布し、９０℃で５分間乾燥し、次に、３０００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線（波長３６５ｎｍ）を照射した後、２３０℃で３０分間加熱して透明被膜付基材（１−３）を調製した。
得られた透明被膜付基材（１−３）について、屈折率を後述する方法で測定した。
【００６３】
〔実施例２〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（２）を調製し、さらに透明被膜付基材（２−１）〜（２−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）１００９．２７ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）２６５３．８６ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸８０７．３２ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．１であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）７．１６ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは７．２であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）２９８５．０７ｇに、撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を１８６１．２３ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を９３．２８ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を５３３．０５ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６４】
〔実施例３〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（３）を調製し、さらに透明被膜付基材（３−１）〜（３−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）１１４３．８４ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）３００７．７１ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸９１４．９６ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．１であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）８．１１ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは７．１であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）３３８３．０８ｇに、撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を１１１６．７４ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を５５．９７ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を３１９．８３ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６５】
〔実施例４〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（４）を調製し、さらに透明被膜付基材（４−１）〜（４−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）４０３．７１ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）１０６１．５５ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸３２２．９２ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．０であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）２．８６ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは７．０であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）１１９４．０３ｇに、撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を５２１１．４４ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を２６１．１９ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を１４９２．５４ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６６】
〔実施例５〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（５）を調製し、さらに透明被膜付基材（５−１）〜（５−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）４７０．９９ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）１２３８．４７ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸３７６．７５ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．０であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）３．３４ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは６．９であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）２７４５．３９ｇに、純水６４．４８ｇおよび濃度６０質量％の硝酸１．０７ｇを混合し、５分間撹拌した。ついで、撹拌しながらＥ成分の４官能シラン化合物としてエチルシリケート（多摩化学（株）製：ＳｉＯ２濃度２８．８質量％）を３７３．１３ｇ添加し、３０分間撹拌した。さらに撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を３４９９．１１ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を１７５．３７ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を１００２．１３ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６７】
〔比較例１〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（６）を調製し、さらに透明被膜付基材（６−１）〜（６−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）１１６４．０３ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）３０６０．７９ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸９３１．１０ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．０であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）８．２６ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは７．０であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）３４４２．７９ｇに、撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を１００８．０６ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を５０．３７ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を２８７．８５ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６８】
〔比較例２〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（７）を調製し、さらに透明被膜付基材（７−１）〜（７−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）３０９．５１ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）８１３．８５ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸２４７．５８ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．１であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）２．２０ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは７．１であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）９１５．４２ｇに、撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を５７３２．５９ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を２８７．３１ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を１６４．７９ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００６９】
〔比較例３〕
以下の予備工程以外は、実施例１と同様にして、透明被膜形成用塗布液（８）を調製し、さらに透明被膜付基材（８−１）〜（８−３）を製造した。その後、実施例１と同様にして評価を行った。
（予備工程１−１）
Ｂ成分の３官能シラン化合物としてＫＢＭ−１３（信越化学工業(株)製：ＳｉＯ２濃度４４．１質量％）２８２．６０ｇおよびソルミックスＡＰ−１１（日本アルコール販売(株)製）７４３．０８ｇを混合し、３０分撹拌した。ついで撹拌しながら濃度０．１質量％の硝酸２２６．０５ｇを３０分かけて逐次添加し、３０分間撹拌した。この時のｐＨは２．０であった。これに撹拌しながらトリエタノールアミン（林純薬工業(株)製）２．００ｇを添加し、１０分撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）１０．０質量％の予備液１−１を調製した。この時のｐＨは６．９であった。
（予備工程１−２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）３２４０．０１ｇに、純水１１４．６３ｇおよび濃度６０質量％の硝酸１．９１ｇを混合し、５分間撹拌した。ついで、撹拌しながらＥ成分の４官能シラン化合物としてエチルシリケート（多摩化学（株）製：ＳｉＯ２濃度２８．８質量％）を６６３．３５ｇ添加し、３０分間撹拌した。さらに撹拌しながら前記予備液１−１を添加し３０分間撹拌してＳｉＯ２換算濃度（Ｃ２）６．０質量％の予備液１−２を調製した。
（予備工程２）
ヘキシレングリコール（和光純薬(株)製）を３４９９．１１ｇ、Ａ成分のカルボニル基含有有機化合物としてアセチルアセトン（和光純薬(株)製）を１７５．３７ｇ、Ｃ成分の金属アルコキシドとしてオルガチックス（マツモトファインケミカル(株)製： ＴＡ−１０、ＴｉＯ２濃度２８質量％）を１００２．１３ｇ混合し、５分間撹拌してＭＯｘ換算濃度（Ｃ３）６．０質量％の予備液２−１を調製した。
【００７０】
なお、実施例１〜５および比較例１〜３で調製した各透明被膜形成用塗布液のｐＨは次のとおりである。
実施例１（ｐＨ５．０）
実施例２（ｐＨ５．５）
実施例３（ｐＨ６．０）
実施例４（ｐＨ４．５）
実施例５（ｐＨ４．０）
比較例１（ｐＨ６．０）
比較例２（ｐＨ４．０）
比較例３（ｐＨ３．３）
【００７１】
〔評価項目・評価方法〕
各実施例・各比較例により得られた透明被膜付基材に対し、以下の評価を行った。また、透明被膜形成用塗布液についても以下のようにして経時安定性を評価した。結果を表１に示す。
（１）膜厚
表面粗さ測定機（東京精密(株)製：サーフコム）にて測定した。
（２）表面抵抗値
表面抵抗値は、表面抵抗測定機（(株)三菱化学アナリテック製：ハイレスターＵＸ  ＭＣＰ−ＨＴ８００）にて測定した。
【００７２】
（３）塗布膜の耐クラック性
塗布膜の表面を目視観察し、以下の基準で耐クラック性を評価した。
◎：塗布面内にクラックが認められない
○：エッジ部に僅かにクラックが認められる
×：塗布面内にクラックが生じる
【００７３】
（４）鉛筆硬度
ＪＩＳ−Ｋ−５６００に準じて鉛筆硬度試験器により測定した。即ち、透明被膜表面に対して４５度の角度に鉛筆をセットし、所定の加重を負荷して一定速度で引っ張り、傷の有無を観察した。
（５）屈折率
分光エリプソメーター（ＳＯＰＲＡ(株)製：ＥＳ４Ｇ、@５５０ｎｍ）にて測定した。
【００７４】
（６）経時安定性
塗布液を４０℃で７２時間加熱した後、Ｅ型粘度計（東機産業(株)製：ＴＶ‐２５型）にて粘度を測定し、以下の基準で評価した。
◎：粘度に変化が認められない 
○：わずかに粘度の増加がみられる（５ｍＰａ・ｓ未満）
×：明らかな粘度の増加がみられる（５ｍＰａ・ｓ以上）
【００７５】
【表１】
0006480781.tif 000003
【００７６】
〔評価結果〕
表１に示すように、実施例１〜５より、本発明の透明被膜形成用塗布液を用いて製造された透明被膜付基材は、表面硬度および耐クラック性に優れることがわかる。
一方、比較例１〜３より、本発明の構成を有しない透明被膜形成用塗布液を用いたのでは表面硬度および耐クラック性の双方を満足させることはできない。