(57)【要約】【課題】高い透明性と優れた表面平滑性とを両立した高屈折率の塗膜を形成できる無機粒子含有組成物、このような無機粒子含有組成物を用いて形成される塗膜、塗膜付きプラスチック基材、表示装置を提供する。【解決手段】成膜成分と、無機粒子と、溶媒と、を含む無機粒子含有組成物であって、無機粒子の屈折率が１．９以上かつ２．２以下であり、無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、無機粒子含有組成物における溶媒以外の全成分における無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、当該無機粒子含有組成物を用いて、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下で、かつ表面粗さＲａが１０ｎｍ以下の塗膜を形成した場合に、膜厚ｔ（μｍ）と塗膜の平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である無機粒子含有組成物。Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜成分と、無機粒子と、溶媒と、を含む無機粒子含有組成物であって、
前記無機粒子の屈折率が１．９以上かつ２．２以下であり、
前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、
前記無機粒子含有組成物における前記溶媒以外の全成分における前記無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、
当該無機粒子含有組成物を用いて、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下で、かつ表面粗さＲａが１０ｎｍ以下の塗膜を形成した場合に、膜厚ｔ（μｍ）と塗膜の平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である無機粒子含有組成物。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
【請求項２】
前記無機粒子は、酸化ジルコニウムである請求項１に記載の無機粒子含有組成物。
【請求項３】
前記無機粒子は、重合性不飽和基を有する分散剤で表面処理されている請求項１または請求項２に記載の無機粒子含有組成物。
【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、前記溶媒を除去して成膜される塗膜。
【請求項５】
樹脂成分と、無機粒子とを含有する塗膜であって、
前記無機粒子の屈折率が１．９以上２．２以下であり、
前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、
前記塗膜全体における前記無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、
膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下であり、
表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であり、
前記塗膜の膜厚ｔ（μｍ）及び平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である塗膜。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
【請求項６】
プラスチック基材と、前記プラスチック基材に設けられた請求項４または５に記載の塗膜と、を有する塗膜付きプラスチック基材。
【請求項７】
請求項４に記載の塗膜、請求項５に記載の塗膜および請求項６に記載の塗膜付きプラスチック基材のうち少なくとも１つを有する表示装置。
【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、表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材上に無機粒子含有組成物を被覆することにより、多様な製品が製造されている。無機粒子含有組成物は、無機粒子と、溶媒（例えば、水、有機溶媒）と、成膜成分（例えば、モノマー、オリゴマー、ポリマー等）と、を含む。いくつかの用途において、被覆時または被覆後の乾燥工程において、溶媒の一部を蒸発させ、基材の表面上に、無機粒子が分散した成膜成分が塗膜を形成することを可能にする。加えて、または別の方法として、成膜成分を、例えば、熱または光等により、硬化および架橋の少なくともいずれか一方をすることにより固化させて、固体媒体（塗膜）とすることで、塗膜を形成することが可能である。
【０００３】
例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）等の表示装置で用いられるプラスチック基材の表面を覆う機能性フィルムには、透明性、屈折率、機械的特性等が求められる。そこで、プラスチック基材に、屈折率が高いジルコニア等の無機酸化物粒子と、溶媒と、樹脂（成膜成分）と、を混合した組成物を塗布して、機能性フィルム（塗膜）を設けること等が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
例えば、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）または錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）の粒子は、可視光透過率や熱線遮蔽性に優れた、熱線遮蔽コーティング液および熱線遮蔽の透明被膜を得るために用いられる（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
例えば、金属酸化物粒子の中でも、酸化亜鉛粒子は、透明性の高いガスバリア積層体を得るために用いられる（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−２５６５３５号公報
【特許文献２】特開２００９−１０８１２３号公報
【特許文献３】特開２０１０−２５４８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような塗膜において、屈折率調整に用いられる塗膜は、通常、透明性が高くかつ平滑性に優れることを求められる。しかしながら、従来は、塗膜化工程における無機粒子の凝集を必ずしも充分に抑制することができなかった。
【０００８】
特に、プラスチック基材に１．９以上の無機粒子を含む塗膜を設け、全体として屈折率が高い塗膜付きプラスチック基材としようとする場合、無機粒子の含有量を多くすると塗膜の屈折率を高めることができるが、上述した無機粒子の凝集が顕著となり、課題が生じやすい。
また、無機粒子が凝集すると、塗膜表面に生じる凹凸や、塗膜内部の凝集粒子で光が散乱し、透明性が低下するおそれがある。さらに、塗膜表面に凹凸が生じていると、塗膜に重ねて反射防止層や耐擦過性を高めるための層などの機能層を形成した場合、機能層の表面に塗膜表面の形状が現れてしまうため、塗膜表面を平滑にする技術が求められていた。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、高い透明性と優れた表面平滑性とを両立した高屈折率の塗膜を形成できる無機粒子含有組成物を提供することを目的とする。また、このような無機粒子含有組成物を用いて形成される塗膜、塗膜付きプラスチック基材、表示装置を提供することをあわせて目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の一態様は、成膜成分と、無機粒子と、溶媒と、を含む無機粒子含有組成物であって、前記無機粒子の屈折率が１．９以上かつ２．２以下であり、前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、前記無機粒子含有組成物における前記溶媒以外の全成分における前記無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、当該無機粒子含有組成物を用いて、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下で、かつ表面粗さＲａが１０ｎｍ以下の塗膜を形成した場合に、膜厚ｔ（μｍ）と塗膜の平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である無機粒子含有組成物を提供する。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
【００１１】
本発明の一態様においては、前記無機粒子は、酸化ジルコニウムである構成としてもよい。
【００１２】
本発明の一態様においては、前記無機粒子は、重合性不飽和基を有する分散剤で表面処理されている構成としてもよい。
【００１３】
また、本発明の一態様は、上記の無機粒子含有組成物を塗布し、前記溶媒を除去して成膜される塗膜を提供する。
【００１４】
また、本発明の一態様は、樹脂成分と、無機粒子とを含有する塗膜であって、前記無機粒子の屈折率が１．９以上２．２以下であり、前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、前記塗膜全体における前記無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下であり、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であり、前記塗膜の膜厚ｔ（μｍ）及び平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である塗膜を提供する。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
【００１５】
また、本発明の一態様は、プラスチック基材と、前記プラスチック基材に設けられた上記の塗膜と、を有する塗膜付きプラスチック基材を提供する。
【００１６】
また、本発明の一態様は、上記の塗膜および上記の塗膜付きプラスチック基材の少なくともいずれか一方を有する表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高い透明性と優れた表面平滑性とを両立した高屈折率の塗膜を形成できる無機粒子含有組成物を提供することができる。また、このような無機粒子含有組成物を用いて形成される塗膜、塗膜付きプラスチック基材、表示装置をあわせて提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、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、表示装置を実施するための好ましい形態について説明する。
なお、以下の実施の形態は、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。
【００１９】
「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、成膜成分と、無機粒子と、溶媒と、を含む無機粒子含有組成物であって、前記無機粒子の屈折率が１．９以上かつ２．２以下であり、前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、前記無機粒子含有組成物における前記溶媒以外の全成分における前記無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、当該無機粒子含有組成物を用いて、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下で、かつ、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下の塗膜を形成した場合に、膜厚ｔ（μｍ）と、塗膜の平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
【００２０】
前記無機粒子は、酸化ジルコニウムであることが好ましい。また、前記無機粒子は、重合性不飽和基を有する表面処理剤で表面処理されていることが好ましい。
【００２１】
「成膜成分」
成膜成分は、無機粒子含有組成物を塗布し溶媒を除去することで、後述する塗膜の樹脂成分が得られるものであれば特に限定されないが、例えば、樹脂モノマー、樹脂オリゴマー、樹脂ポリマー、有機ケイ素化合物またはその重合体等が好適に用いられる。
【００２２】
成膜成分としては、光硬化性樹脂のモノマー、光硬化性樹脂のオリゴマー、光硬化性樹脂のポリマーを用いてもよく、熱硬化性樹脂のモノマー、熱硬化性樹脂のオリゴマー、熱硬化性樹脂のポリマーを用いてもよい。
光硬化性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官能アクリレート〜６官能アクリレート（多官能アクリレート）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。
光硬化性樹脂のオリゴマー、光硬化性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、ラジカル重合系ポリマーや、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、カチオン重合系ポリマーが挙げられる。
これらの中でも、複数成分を配合しやすく、光重合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、ラジカル重合性のオリゴマー、ラジカル重合性のポリマーが好適に用いられる。
【００２３】
耐擦傷性、耐摩耗性が必要とされる用途には、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトー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。
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、ラジカル重合系ポリマーが好適に用いられる。
これらの光重合性樹脂のモノマー、光重合性樹脂のオリゴマー、光重合性樹脂のポリマーは、１種を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。
また、柔軟性、低収縮性が必要とされる用途には、デンドリティック高分子を１種または２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００２４】
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。
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。
【００２５】
これらの成膜成分の中でも、高い透明性と高い表面平滑性が得られやすい点で、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、エーテル結合またはエステル結合を含み、末端に（メタ）アクリロイル基が配置された樹枝構造を有するデンドリティック高分子の群から選択される１種または２種以上を用いることが好ましい。
【００２６】
無機粒子含有組成物における成膜成分の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整される。
【００２７】
「無機粒子」
無機粒子は、屈折率が１．９以上かつ２．２以下であれば、特に限定されないが、例えば、ジルコニウム、亜鉛、鉄、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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３：屈折率２．１７）、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。
【００３０】
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）、アンチモン添加酸化錫、インジウム添加酸化スズ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。
【００３１】
ここで無機粒子の屈折率が１．９以上の場合には、塗膜の屈折率を調整するのに必要な無機粒子含有量が過大とならず、透明性と表面平滑性に優れる塗膜を得ることができるため好ましい。一方で、無機粒子の屈折率が２．２以下の場合には、無機粒子の散乱を抑制できるため、透明性に優れる塗膜を得ることができ好ましい。
【００３２】
無機粒子の平均一次粒子径は、３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であることが好ましく、８ｎｍ以上かつ１５ｎｍ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を、上記の範囲に限定した理由は、無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上では、無機粒子の結晶性が低くなり難く、目的とする屈折率が得られやすい場合や、無機粒子が凝集し難くなるため、透明性が高く、分散安定性に優れる無機粒子含有組成物が得られやすいからである。一方、無機粒子の平均一次粒子径が２０ｎｍ以下では、無機粒子含有組成物中における無機粒子の分散粒径が過大とならず、透明性の高い無機粒子含有組成物（塗膜）が得られやすいからである。
【００３３】
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、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）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個の金属酸化物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。
【００３４】
無機粒子含有組成物における溶媒以外の全成分における無機粒子の含有量は、５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、好ましくは５５質量％以上かつ７０質量％以下であり、より好ましくは５７質量％以上かつ６５質量％以下である。
固形分中の無機粒子の含有量を上記範囲に限定した理由は、無機粒子の含有量が５０質量％以上の場合には、塗膜が所望の屈折率を確保できるからである。一方で、固形分中の無機粒子の含有量が８０質量％以下の場合、塗膜中の無機粒子濃度が過大とならず無機粒子の凝集を抑制できる結果、所望の表面平滑性を確保した塗膜となるからである。
また、固形分中の無機粒子の含有量が８０質量％以下の場合、無機粒子含有組成物の経時安定性（貯蔵安定性）を確保しやすく好ましい。
【００３５】
本実施形態において「無機粒子含有組成物における溶媒以外の全成分」は、無機粒子含有組成物を用いて後述の塗膜を形成した際、塗膜を構成する成分に対応する。「無機粒子含有組成物における溶媒以外の全成分」は、無機粒子含有組成物の配合が既知であれば、配合から求めることが可能であり、また、無機粒子含有組成物から溶媒を除去し、その残渣から算出することもできる。無機粒子含有組成物から溶媒を除去する場合には、無機粒子含有組成物をホットプレート等で加熱して溶媒を揮発させてもよい。無機粒子含有組成物の成膜成分がモノマーを含む場合には、無機粒子含有組成物をモノマーの沸点以下（例えば１００℃〜１５０℃）に加熱し保持することで溶媒を揮発させることができる。
【００３６】
本実施形態における無機粒子は、重合性不飽和基を有する表面処理剤で表面処理されていてもよい。本実施形態において「重合性不飽和基」とは、重合可能な不飽和結合を有する官能基のことを指す。「重合可能」とは、表面処理剤が有する重合性不飽和基同士が重合可能であることの他に、上述の成膜成分がラジカル重合やカチオン重合する際に共重合可能であることが好ましい。このような重合性不飽和基としては、例えば、ビニル基や（メタ）アクリル基、これらのビニル基や（メタ）アクリル基を一部に有する基を挙げることができる。
【００３７】
重合性不飽和基を有する表面処理剤は、成膜成分への無機粒子の分散性を勘案しながら適宜選択して用いられる。
重合性不飽和基を有する表面処理剤としては、例えば、金属アルコキシド、シランカップリング剤、シリコーン化合物等のアルコキシ基を有する分散剤や、界面活性剤等が用いられる。
重合性不飽和基を有する表面処理剤としては、多官能アクリレートとの相溶性が高い点で、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および３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランからなる群から選択される少なくとも１種を用いることが好ましい。
【００３８】
ここで、無機粒子の表面処理とは、重合性不飽和基を有する表面処理剤と無機粒子が何らかの相互作用をして互いに結合するように処理すること、重合性不飽和基を有する表面処理剤と無機粒子が共有結合により結合するように処理すること、重合性不飽和基を有する表面処理剤と無機粒子が物理吸着等の非共有結合により結合するように処理することである。
重合性不飽和基を有する表面処理剤がアルコキシ基を有する分散剤の場合、プレ加水分解を行い、アルコキシ基を有する分散剤の一部または全部の加水分解を進行させたものを用いてもよい。
【００３９】
「溶媒」
溶媒は、特に限定されないが、水、有機溶媒が好適に用いられる。溶媒は、相分離しない範囲において、２種以上を混合して用いてもよい。
成膜成分として、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）を用いる場合、溶解度パラメーター（ＳＰ値）が８．０以上かつ１２以下である溶媒を用いることが好ましい。
成膜成分と溶媒の溶解度パラメーターを同程度にすることにより、成膜成分と溶媒の混合が容易になり、かつ、無機粒子の凝集や偏析を抑制することができる。
【００４０】
無機粒子含有組成物における溶媒の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整されるが、４５質量％以上かつ９０質量％以下が好ましく、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６０質量％以下であることがさらに好ましい。溶媒の含有量が４５質量％以上の場合には、無機粒子含有組成物中や、無機粒子含有組成物を用いて塗膜を形成する際に、無機粒子が凝集または偏析しにくく好ましい。一方で、溶媒の含有量が９０質量％以下の場合には、無機粒子含有組成物を硬化させる際に、溶媒の揮発量が過大とならず、生産効率が低下したとしても許容範囲内に収まるため好ましい。
【００４１】
本実施形態における溶媒としては、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）、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。
【００４２】
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。本明細書に記載されていない溶媒や成膜成分については、上記文献値を参照して溶解度パラメーターを求め、成膜成分と相分離しない溶媒を選択することができる。
【００４３】
本実施形態における溶媒は、上記の溶媒の他に、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、高沸点溶媒や分散剤等を含んでいてもよい。
また、無機粒子が加水分解性の表面処理剤で表面処理されている場合には、加水分解反応を促進したり、無機粒子含有組成物の経時安定性を向上させるために、１質量％以下の水が含有されていてもよい。
【００４４】
本実施形態の無機粒子含有組成物は、無機粒子がアルコキシ基を有する表面処理剤で表面処理される場合、炭素原子数が２以上のアミンを含有することが好ましい。炭素原子数が２以上のアミンは、アルコキシ基を有する分散剤による無機粒子の表面処理における触媒としての機能を果たす。また、炭素原子数が２以上のアミンは、無機粒子の分散剤としての役割を果たし、無機粒子が凝集した状態で表面処理反応が進行することを抑制する。
また、炭素原子数が２以上のアミンは、その置換基が無機粒子と相互作用するため、無機粒子の表面で加水分解反応が進行して、アルコキシ基を有する分散剤同士の縮合の進行を抑制し、アルコキシ基を有する分散剤による無機粒子の表面処理反応を進行し易くする役割を果たす。そのため、アミンは、炭素原子数が６以上のものが好ましく、炭素原子数が１０以上のものがより好ましい。
【００４５】
炭素原子数が２以上のアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類；モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロピルアミン、ジエチレントリアミン、２−エチルヘキシルアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン；アニリン、ｏ−トルイジン、メチレンオルソクロルアミン、４，４’−ジフェニルメタンジアミン、２，４’−トリレンジアミン、２，６’−トリレンジアミン、４−アミノ安息香酸等の芳香族ポリアミン；ポリアミノアマイド、ポリアルキロールアミノアマイド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリエステルポリアミン、アミノ変性シリコーン等のアミノ基を有する高分子；等が挙げられる。
これらの中でも、本実施形態の無機粒子含有組成物において、無機粒子の分散剤・分散助剤としての機能も有するポリアミノアマイド、ポリアルキロールアミノアマイド等のアミノ基を有する高分子が好ましい。
【００４６】
無機粒子含有組成物における炭素原子数が２以上のアミンの添加量は、所望の透明性が得られるように適宜調整されるが、例えば、０．０１質量％以上かつ１質量％以下であることが好ましい。無機粒子含有組成物における炭素原子数が２以上のアミンの添加量を、上記の範囲内とすることにより、無機粒子含有組成物の特性を損なうことなく、アルコキシ基を有する分散剤の加水分解を促進することができる。そのため、無機粒子含有組成物における水の含有量を減らすことができ、粒子径が揃った状態で無機粒子が組成物中に分散される。
【００４７】
本実施形態の無機粒子含有組成物は、カールフィッシャーで測定した水分量が１質量％以下であることが好ましく、０．８質量％以下であることが好ましく、０．６質量％以下であることがより好ましい。
【００４８】
本実施形態の無機粒子含有組成物は、光増感剤、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、防腐剤、可塑剤、流動調整剤、増粘剤、ｐＨ調整剤や、非イオン性界面活性剤（ノニオン性界面活性剤）、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤及びケイ素化合物（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）等の分散剤等の一般的な各種添加剤を適宜含有していてもよい。
【００４９】
重合開始剤は、成膜成分であるモノマーの種類に応じて、適宜選択される。光硬化性樹脂のモノマーを用いる場合、光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤の種類や添加量は、光硬化性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。
【００５０】
本実施形態の無機粒子含有組成物は、無機粒子含有組成物を用いて（塗布して）、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下、かつ表面粗さＲａが１０ｎｍ以下の塗膜を形成した場合に、得られる塗膜の膜厚ｔ（μｍ）と、得られる塗膜の平行線透過率Ｔｐ（％）から、下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
【００５１】
なお、本明細書において塗膜の平行線透過率Ｔｐは、ヘーズメーターＮＤＨ−２０００（日本電色社製）を用いて測定した値を用いる。
塗膜をプラスチック基材上に形成した場合には、そのプラスチック基材を基準として、塗膜のみの平行線透過率Ｔｐ（％）を測定する。
【００５２】
本実施形態の無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であるため、塗膜の膜厚が０．０２μｍ以上の場合には、塗膜表面から無機粒子が露出することがなく、表面平滑性が良好なものとなる。
一方で、塗膜の形成時には溶媒の揮発が気液表面で進行するところ、塗膜の膜厚が５μｍを超えると、塗膜表面と塗膜の厚さ方向（垂直方向）の深部とで溶媒の揮発状態が異なり、塗膜の厚さ方向で均質な膜を得ることが困難となる。しかし、塗膜の膜厚が５μｍ以下の場合には、このような溶媒の揮発状態の違いが生じにくく、塗膜の厚さ方向で均質な膜を得ることが容易となる。そのため、無機粒子の凝集、偏在化が進行し、透明性及び表面平滑性に優れた塗膜を得ることができなくなるためである。
【００５３】
なお、本明細書において塗膜の膜厚ｔは、分光光度計（日本分光社製、Ｖ−５７０）で４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲の反射スペクトルを測定し、そのスペクトルから下記式（２）に基づいて算出された膜厚の値を用いる。
【００５４】
【数１】
2016194000.tif 000002
（式中、ｔ＝膜厚（単位：μｍ）、λ１＝８００ｎｍ、λ２＝４００ｎｍ、θ＝５°、Δｍ＝４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲における反射スペクトルの山の数、ｎ＝塗膜の屈折率を示す）
【００５５】
塗膜の屈折率ｎは、プリズムカプラ  モデル２０１０（メリコン社製）用いて測定した値を用いる。
【００５６】
塗膜の表面粗さＲａは１０ｎｍ以下である。塗膜の表面粗さが１０ｎｍ以下であると、塗膜表面での光散乱が抑制され、塗膜の透明性が悪化しにくいため好ましい。また、本実施形態の塗膜の上に、さらに他の塗膜を積層する場合に、積層膜としても表面平滑性が良好なものとなるため好ましい。
なお、本明細書において表面粗さＲａは、接触式表面粗さ計を用いて測定した値を用いる。
【００５７】
本実施形態の無機粒子含有組成物を用いて、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下で、かつ表面粗さＲａが１０ｎｍ以下の塗膜を形成した場合に、（１）式から算出されるＴｔ値が９８以上かつ１００以下の場合には、膜厚１μｍあたりの平行線透過率が高いことを意味する。すなわち、透明性が高く、かつ表面平滑性に優れるため、光散乱が低減された塗膜であり、光学用途に好適に用いることができる組成物であることを示している。
【００５８】
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３０ｎｍ以下であることが好ましく、２５ｎｍ以下であることがより好ましい。また、無機粒子含有組成物の粒度分布の累積堆積百分率が５０％のときの粒径（Ｄ５０）が２０ｎｍ以下であることが好ましく、１８ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００５９】
本実施形態における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、２．０以下であることが好ましく、１．８以下であることがより好ましく、１．６以下であることがさらに好ましい。なお、Ｄ９０／Ｄ５０の下限は１以上である。
本実施形態の無機粒子含有組成物のＤ９０、Ｄ５０、Ｄ９０／Ｄ５０が上記範囲内である無機粒子含有組成物は、組成物中の無機粒子の大きさがだいたい均一であるため、塗膜を形成する際に、無機粒子の凝集や偏析を抑制することができる。そのため、透明性及び表面平滑性に優れた塗膜を形成することができるため好ましい。
【００６０】
「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は、無機粒子と、溶媒と、成膜成分と、を均一に混合できる方法であれば、特に限定されない。本実施形態の無機粒子含有組成物を製造するには、例えば、無機粒子と、溶媒と、成膜成分と、を機械的に混合してもよく、予め、無機粒子を溶媒に分散した無機粒子分散液を調製し、この無機粒子分散液と成膜成分を機械的に混合してもよい。
成膜成分の粘度が溶媒よりも大きい場合、機械的に混合する際に無機粒子の分散効率が劣るため、予め無機粒子を溶媒に分散した無機粒子分散液を調製し、この無機粒子分散液と成膜成分を混合することが好ましい。
無機粒子を溶媒に分散する方法は、特に限定されず、例えば、特開２００７−２７７５０５号公報に記載されている公知の方法が用いられる。
【００６１】
無機粒子分散液は、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。
無機粒子分散液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、無機粒子分散液の透明性を高くすることができる。
【００６２】
また、無機粒子分散液の粒度分布が幅広いと、粗大粒子も多くなるため、無機粒子分散液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、無機粒子分散液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、透明性、経時安定性の両面から、本実施形態における無機粒子分散液では、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。なお、Ｄ９０／Ｄ５０の下限は１以上である。
【００６３】
本実施形態における無機粒子分散液は、空気を基準として測定した場合、液ヘーズ値が３５％以下であることが好ましく、２７％以下であることがより好ましく、２２％以下であることがさらに好ましい。
無機粒子分散液の液ヘーズ値が、上記の範囲であることが好ましい理由は、液ヘーズ値が３５％以下であると、成膜成分と混合して組成物とし、この組成物を用いて形成した塗膜は、光の散乱が強くなりにくく、その塗膜は、光学用途での使用に適するものとなり、保護層等として用いられた場合、下地層の意匠性を損なわないためである。
【００６４】
また、本実施形態における無機粒子分散液は、無機粒子の含有率を３０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたときの液ヘーズ値が３５％以下であることが好ましく、２７％以下であることがより好ましく、２２％以下であることがさらに好ましい。
無機粒子の含有率を３０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたとき、無機粒子分散液の液ヘーズ値が、上記の範囲であることが好ましい理由は、液ヘーズ値が３５％以下であると、成膜成分と混合して組成物とし、この組成物を用いて形成した塗膜は、光の散乱が強くなりにくく、その塗膜は、光学用途での使用に適するものとなり、保護層等として用いられた場合、下地層の意匠性を損なわないためである。
【００６５】
また、本実施形態の無機粒子分散液は、無機粒子の含有率を１０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたときの液ヘーズ値が２６％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１５％以下であることがさらに好ましい。
無機粒子の含有率を１０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたとき、無機粒子分散液の液ヘーズ値が、上記の範囲であることが好ましい理由は、液ヘーズ値が２６％以下であると、成膜成分と混合して組成物とし、この組成物を用いて形成した塗膜は、光の散乱が強くなりにくく、その塗膜は、光学用途での使用に適するものとなり、保護層等として用いられた場合、下地層の意匠性を損なわないためである。
【００６６】
本実施形態において、無機粒子分散液のヘーズ値は、光路長が２ｍｍのキュベットを用いて、ヘーズメーター（商品名：ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＴＣ−Ｈ３ＤＰ、東京電色社製）で測定することができる。
【００６７】
本実施形態における無機粒子分散液の製造方法としては、無機粒子を溶媒に懸濁させて懸濁液を調製し、この懸濁液に表面処理剤を添加して無機粒子の表面処理を行った後、無機粒子と溶媒の混合物を、機械的に混合することにより、溶媒に無機粒子を分散させる方法が用いられる。また、無機粒子と、溶媒と、表面処理剤と、を混合し、これらの混合物を機械的に混合することにより、無機粒子の表面処理と、溶媒に対する無機粒子分散とを同時に行う方法も好適に用いられる。
機械的に混合する方法としては、ジルコニアビーズ等のメディアを用いたビーズミル、ボールミルや、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。
【００６８】
アルコキシ基を有する表面処理剤を用いる場合、必要に応じて、水や上述したアミン等の触媒を添加してもよい。水や触媒は、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、水や触媒は、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してもよい。
【００６９】
無機粒子分散液と成膜成分を機械的に混合する装置としては、例えば、撹拌機、自公転式ミキサー、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等が挙げられる。
【００７０】
［塗膜］
「第一実施形態」
本発明の第一実施形態の塗膜は、本実施形態の無機粒子含有組成物を、例えば、基材等の被塗布物上に塗布してなる。
第一実施形態の塗膜の厚さは、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。
【００７１】
第一実施形態の塗膜の製造方法は、上記の無機粒子含有組成物を被塗布物上に塗布して塗膜を形成する工程と、その塗膜を硬化する工程と、を有する。
【００７２】
被塗布物上に無機粒子含有組成物を塗布して塗膜を形成する方法としては、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。
【００７３】
塗膜を硬化させる硬化方法としては、成膜成分の種類に応じて適宜選択され、熱硬化させるか光硬化させる方法が用いられる。
光硬化に用いるエネルギー線としては、塗膜が硬化すれば、特に限定されないが、例えば、紫外線、遠赤外線、近紫外線、赤外線、Ｘ線、γ線、電子線、プロトン線、中性子線等のエネルギー線が用いられる。これらのエネルギー線の中でも、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、紫外線を用いることが好ましい。
【００７４】
紫外線照射により塗膜を硬化する場合、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、１００〜３，０００ｍＪ／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】
「第二実施形態」
本発明の第二実施形態の塗膜は、樹脂成分と、無機粒子とを含有する塗膜であって、前記無機粒子の屈折率が１．９以上２．２以下であり、前記無機粒子の平均一次粒子径が３ｎｍ以上２０ｎｍ以下であり、前記塗膜全体における前記無機粒子の含有量が５０質量％以上かつ８０質量％以下であり、膜厚ｔが０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下であり、表面粗さＲａが１０ｎｍ以下であり、前記塗膜の膜厚ｔ（μｍ）及び平行線透過率Ｔｐ（％）から下記式（１）で算出されるＴｔ値が９８以上１００以下である。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
無機粒子、膜厚ｔ、表面粗さＲａ、Ｔｐ、Ｔｔ等は、上記「無機粒子含有組成物」の項目で説明したのと同様であるため、説明を省略する。
【００７６】
第二実施形態の塗膜の製造方法は、上記の無機粒子含有組成物を被塗布物上に、乾燥膜厚が０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下となるように塗布して塗膜を形成する工程と、その塗膜を硬化する工程と、を有する。
【００７７】
被塗布物上に無機粒子含有組成物を塗布して塗膜を形成する方法は、塗膜の膜厚を０．０２μｍ以上かつ５μｍ以下に調整すること以外は第一実施形態と全く同様であるため、説明を省略する。
【００７８】
塗膜を硬化させる硬化方法は、第一実施形態と全く同様であるため、説明を省略する。
【００７９】
第一実施形態及び第二実施形態の塗膜では、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、膜面内の全ての箇所での性能が均一となる。そのため、厚さが１μｍ以上の厚膜にしても、光学ムラの発生を抑制することができる。特に無機粒子が重合性不飽和基を有する表面処理剤で表面処理されている場合、無機粒子が硬化時に樹脂と結合するため、硬化時に塗膜中で、無機粒子が凝集したり、塗膜の表面と内部で粒子分布が異なることが抑制されるので好適であり、塗膜が１μｍ以上の厚膜の場合は特に好適である。
すなわち、本実施形態の塗膜は、屈折率を調整するための薄膜であってもよく、屈折率を調整でき、かつ、ハードコート性も有する厚膜であっても、用途に応じて適宜選択して用いられる。
【００８０】
［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体本体（プラスチック基材）と、基体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。
【００８１】
本実施形態の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体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。
【００８２】
基材本体は、プラスチック基材であれば、特に限定されず、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。
【００８３】
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。
【００８４】
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、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。
【００８５】
ここで、「塗膜付きプラスチック基材のヘーズ値」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値を意味する。
【００８６】
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、５００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下の範囲内における反射率の最大値と最小値の差が１％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましく、０．７％以下であることがさらに好ましい。
５００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下の範囲内における、塗膜付きプラスチック基材の反射率の最大値と最小値の差が１％以下であることにより、本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、光干渉によるリップルの発生が抑制され、色ムラが抑制された塗膜が得られる。
【００８７】
色ムラは、塗膜とプラスチック基材の屈折率差によって発生する。そのため、塗膜の屈折率と基材の屈折率を一致させるか、屈折率差を小さくすることにより、色ムラの発生を抑制することができる。しかしながら、塗膜中で粒子の凝集や偏析が発生している場合には、塗膜面内の場所によって屈折率差が異なるため、塗膜全体の屈折率が基材と一致していたとしても、色ムラが発生する。すなわち、無機粒子を含む塗膜において、５００ｎｍ〜７５０ｎｍの可視光域における反射スペクトルの最大値と最小値の差は、塗膜中における無機粒子の分散性を表す１つの指標となる。そのため、５００ｎｍ以上かつ７５０ｎｍ以下における反射率の最大値と最小値の差が小さければ小さいほど、無機粒子が塗膜中に均一に分散しており、均質性の高い塗膜が得られることとなる。
【００８８】
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く、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。
【００８９】
［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いずれか一方を有する。
【００９０】
本実施形態の表示装置としては、特に限定されないが、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）等が挙げられる。
本実施形態の表示装置では、その表示面に、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いずれか一方が設けられる。
【００９１】
以上のような本実施形態の無機粒子含有組成物によれば、無機粒子の屈折率と、平均一次粒子径と、固形分中の含有量を所定の範囲に調整し、所定の膜厚で塗布した時の表面粗さとＴｔ値を所定の範囲で得られるため、透明性及び表面平滑性に優れた塗膜を得ることができる。
【００９２】
無機粒子として酸化ジルコニウムを用いた場合には、４００ｎｍ付近の光の吸収・散乱による塗膜の着色を抑制することができるため好ましい。
また、無機粒子が重合性不飽和基を有する表面処理剤で表面処理されている場合には、組成物中及び塗膜形成時における無機粒子の凝集、偏析がより抑制された塗膜を得ることができる。
【００９３】
本実施形態の無機粒子含有組成物に炭素原子数が２以上のアミンが含有される場合には、組成物中及び塗膜形成時における無機粒子の凝集、偏析がより抑制された塗膜を得ることができる。
【００９４】
本実施形態の無機粒子含有組成物が、カールフィッシャーで測定した水分量が１質量％以下である場合には、組成物中及び塗膜形成時における無機粒子の凝集、偏析がより抑制された塗膜を得ることができる。
また、本実施形態の無機粒子含有組成物の、Ｄ９０が３０ｎｍ以下であり、Ｄ５０が２０ｎｍ以下であり、Ｄ９０／Ｄ５０が２．０以下である場合には、組成物中及び塗膜形成時における無機粒子の凝集、偏析がより抑制された塗膜を得ることができる。
【００９５】
また、以上のような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塗布してなるため、透明性および表面平滑性に優れた塗膜が得られる。
【００９６】
また、以上のような本実施形態の塗膜付プラスチック基材によれば、本実施形態の塗膜を有するため、透明性および表面平滑性に優れた塗膜付きプラスチック基材が得られる。
【００９７】
また、以上のような本実施形態の表示装置によれば、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いずれか一方を有するため、視認性に優れる。
【００９８】
以上、本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【実施例】
【００９９】
以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【０１００】
［実施例１］
「無機粒子分散液の作製」
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−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを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％、および、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、無機粒子分散液Ａを得た。
【０１０１】
「無機粒子分散液の評価」
（１）水分率の測定
無機粒子分散液Ａの水分率を、カールフィッシャー水分計（型番：ＡＱＬ−２２３２０、平沼産業社製）で測定した結果、水分率は０．８質量％であった。
【０１０２】
（２）液ヘーズ値の測定
無機粒子分散液Ａのヘーズ値を、光路長２ｍｍのキュベットを用いて、ヘーズメーター（商品名：ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＴＣ−Ｈ３ＤＰ、東京電色社製）で測定した結果、１８．６％であった。
【０１０３】
「無機粒子含有組成物の作製」
無機粒子分散液Ａを７１．３質量％、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（以下、「ＤＰＨＡ」と略す）（濃度１００質量％、日本化薬社製、商品名：ＫＡＹＡＲＡＤ ＤＰＨＡ）を１７．２質量％、重合開始剤を０．９質量％、イソプロピルアルコールを３．４質量％、および、メチルイソブチルケトンを７．２質量％混合して、実施例１の無機粒子含有組成物を得た。ＤＰＨＡは、本発明における成膜成分に該当する。
得られた実施例１の無機粒子含有組成物の固形分は５１．１質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５５．８質量％であった。
実施例１の無機粒子含有組成物の粒度分布を、粒度分布計（商品名：マイクロトラックＵＰＡ１５０、日機装社製）で測定した。
結果を表１に示す。
【０１０４】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
得られた実施例１の無機粒子含有組成物を、厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（アッベ屈折計で測定した屈折率；１．６６）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、実施例１の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１０５】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
（１）平行線透過率Ｔｐの測定
塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐを、プラスチック基材を基準として、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。平行線透過率Ｔｐ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。
【０１０６】
（２）膜厚ｔの評価
塗膜付きプラスチック基材について、反射スペクトルを分光光度計Ｖ−５７０（日本分光社製）を用いて４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲の反射スペクトルを測定し、そのスペクトルから下記式（２）に基づいて膜厚の値を算出した。算出した値を表１に示す。
【０１０７】
【数２】
2016194000.tif 000003
（式中、ｔ＝膜厚（単位：μｍ）、λ１＝８００ｎｍ、λ２＝４００ｎｍ、θ＝５°、Δｍ＝４００ｎｍ〜８００ｎｍの波長範囲における反射スペクトルの山の数、ｎ＝塗膜の屈折率を示す）
【０１０８】
塗膜の屈折率ｎは、プリズムカプラ  モデル２０１０（メリコン社製）用いて測定した値を用いた。
【０１０９】
（３）表面粗さＲａの評価
塗膜付きプラスチック基材について、接触式表面粗さ計Ｐ−１０（ＫＬＡ−Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて、１走査距離０．５ｍｍの条件で５回測定した。これらの測定値を平均した値を表１に示す。
【０１１０】
（４）Ｔｔ値の算出
（１）、（２）の評価で得られた平行線透過率Ｔｐと、膜厚ｔを用いて、下記式（１）からＴｔ値を算出した。
Ｔｔ＝１００−（１００−Ｔｐ）／ｔ  …（１）
結果を表１に示す。
【０１１１】
［実施例２］
無機粒子分散液Ａを６２．０質量％、ＤＰＨＡを１４．９質量％、重合開始剤を０．７質量％、イソプロピルアルコールを３．０質量％、および、メチルイソブチルケトンを１９．４質量％混合して、実施例２の無機粒子含有組成物を得た。
実施例２の無機粒子含有組成物の固形分は４４．３質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５６．０質量％であった。
実施例２の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１１２】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、実施例２の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１１３】
「無機粒子含有塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１１４】
［実施例３］
無機粒子分散液Ａを７３．１質量％、ＤＰＨＡを１４．３質量％、重合開始剤を０．７質量％、イソプロピルアルコールを２．９質量％、および、メチルイソブチルケトンを９．０質量％混合して、実施例３の無機粒子含有組成物を得た。
実施例３の無機粒子含有組成物の固形分は４８．８質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５９．９質量％であった。
実施例３の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１１５】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、実施例３の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１１６】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１１７】
［実施例４］
無機粒子分散液Ａを６２．０質量％、重量平均分子量が２００００のデンドリティック高分子Ｄ１の酢酸エチル溶液（アクリルアクリレート、濃度５０質量％、大阪有機化学工業社製、商品名：ＳＵＢＡＲＵ−５０１）を２０．８質量％、重量平均分子量が１９５０のデンドリティック高分子Ｄ２（ポリエステルアクリレート、濃度１００質量％、大阪有機化学工業社製、商品名：Ｖ＃１０００）を４．５質量％、重合開始剤を０．７質量％、イソプロピルアルコールを３．０質量％、および、メチルイソブチルケトンを９．０質量％混合して、実施例４の無機粒子含有組成物を得た。
なお、デンドリティック高分子Ｄ１であるアクリルアクリレート、およびデンドリティック高分子２であるポリエステルアクリレートは、本発明における成膜成分に該当する。
実施例４の無機粒子含有組成物の固形分は４４．３質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５６．０質量％であった。
実施例４の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１１８】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、実施例４の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１１９】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１２０】
［実施例５］
無機粒子分散液Ａを６２．０質量％、上記デンドリティック高分子Ｄ１酢酸エチル溶液を１４．９質量％、デンドリティック高分子Ｄ２を７．４５質量％、重合開始剤を０．７質量％、イソプロピルアルコールを３．０質量％、および、メチルイソブチルケトンを１１．９５質量％混合して、実施例５の無機粒子含有組成物を得た。
実施例５の無機粒子含有組成物の固形分は４４．３質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５６．０質量％であった。
実施例４の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１２１】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、実施例４の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１２２】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１２３】
［実施例６］
無機粒子分散液Ａを６２．０質量％、上記デンドリティック高分子Ｄ１酢酸エチル溶液を９．０質量％、デンドリティック高分子Ｄ２を１０．４質量％、重合開始剤を０．７質量％、イソプロピルアルコールを３．０質量％、および、メチルイソブチルケトンを１４．９質量％混合して、実施例６の無機粒子含有組成物を得た。
実施例６の無機粒子含有組成物の固形分は４４．３質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５６．０質量％であった。
実施例６の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１２４】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、実施例６の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、実施例６の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１２５】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１２６】
［比較例１］
「無機粒子分散液の作製」
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）を用いる替わりに、酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径３０ｎｍ、住友大阪セメント社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、無機粒子分散液Ｂを得た。
【０１２７】
「無機粒子分散液の評価」
（１）水分率の測定
無機粒子分散液Ｂの水分率を、カールフィッシャー水分計（型番：ＡＱＬ−２２３２０、平沼産業社製）で測定した結果、水分率は０．８質量％であった。
【０１２８】
（２）液ヘーズ値の測定
無機粒子分散液Ｂのヘーズ値を、実施例１と同様にして測定した結果、５２．６％であった。
【０１２９】
「無機粒子含有組成物の作製」
無機粒子分散液Ａの替わりに無機粒子分散液Ｂを用いた以外は実施例１と全く同様にして、比較例１の無機粒子含有組成物を得た。
比較例１の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１３０】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、比較例１の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１３１】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１３２】
［比較例２］
「無機粒子分散液の作製」
３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを用いる替わりに、エールサルフェート型ラジカル重合性界面活性剤（商品名：ＳＥ−１０Ｎ、ＡＤＥＫＡ社製）を用いた以外は実施例１と同様にして、無機粒子分散液Ｃを得た。
【０１３３】
「無機粒子分散液の評価」
（１）水分率の測定
無機粒子分散液Ｃの水分率を、カールフィッシャー水分計（型番：ＡＱＬ−２２３２０、平沼産業社製）で測定した結果、水分率は０．８質量％であった。
【０１３４】
（２）液ヘーズ値の測定
無機粒子分散液Ｃのヘーズ値を、実施例１と同様にして測定した結果、３９．２％であった。
【０１３５】
「無機粒子含有組成物の作製及びその評価」
無機粒子分散液Ａの替わりに無機粒子分散液Ｃを用いた以外は実施例１と全く同様にして、比較例２の無機粒子含有組成物を得た。
比較例２の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１３６】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、比較例２の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１３７】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１３８】
［比較例３］
無機粒子分散液Ｃを７３．１質量％、ＤＰＨＡを１４．３質量％、重合開始剤を０．７質量％、イソプロピルアルコールを２．９質量％、および、メチルイソブチルケトンを９．０質量％混合して、比較例３の無機粒子含有組成物を得た。
比較例３の無機粒子含有組成物の固形分は４８．８質量％で、固形分中の無機粒子の含有量は５９．９質量％であった。
比較例３の無機粒子含有組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。結果を表１に示す。
【０１３９】
「塗膜付きプラスチック基材（塗膜）の作製」
実施例１の無機粒子含有組成物を用いる替わりに、比較例３の無機粒子含有組成物を用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３の無機粒子含有塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１４０】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
実施例１と同様にして、塗膜付きプラスチック基材の平行線透過率Ｔｐ、膜厚ｔ、表面粗さＲａを評価し、Ｔｔ値を算出した。結果を表１に示す。
【０１４１】
【表１】
2016194000.tif 000004
【０１４２】
評価の結果、実施例１〜６の無機粒子含有組成物においては、塗膜表面の凹凸が小さく、且つＴｔが大きい塗膜が得られた。すなわち、実施例１〜６の無機粒子含有組成物を用いると、透明性および表面平滑性に優れた塗膜や塗膜付きプラスチック基材を提供可能であることが分かった。
対して比較例１〜３の無機粒子含有組成物においては、塗膜表面が粗くＴｔが小さい塗膜しか得られなかった。
【０１４３】
以上の結果より、本発明が有用であることが確認できた。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明の無機粒子含有組成物は、透明性および表面平滑性に優れた塗膜付きプラスチック基材を提供することができる。そのためタッチパネル等の光学特性が必要とされる用途に適用することが可能であり、その工業的価値は大きい。