JP5878429B2 - フッ化マグネシウム粒子、フッ化マグネシウム粒子の製造方法、フッ化マグネシウム粒子分散液、フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法、低屈折率層形成用組成物、低屈折率層形成用組成物の製造方法、低屈折率層付基材及び低屈折率層付基材の製造方法 - Google Patents

フッ化マグネシウム粒子、フッ化マグネシウム粒子の製造方法、フッ化マグネシウム粒子分散液、フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法、低屈折率層形成用組成物、低屈折率層形成用組成物の製造方法、低屈折率層付基材及び低屈折率層付基材の製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、フッ化マグネシウム粒子、フッ化マグネシウム粒子の製造方法、フッ化マグネシウム粒子分散液、フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法、低屈折率層形成用組成物、低屈折率層形成用組成物の製造方法、低屈折率層付基材及び低屈折率層付基材の製造方法に関する。
ディスプレイ市場は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイの進展により拡大しており、ディスプレイの高精細、高階調、高コントラストを目的とした高性能化の開発が行われている。高性能化の開発に伴い、ディスプレイ表面への反射防止層の適用が普及しつつある。反射防止層は、高屈折率層と低屈折率層とを含み、高屈折率層および低屈折率層の各々の物質表面で反射した光の位相差を利用することにより、ディスプレイ表面の外光反射を防止する。
低屈折率層の形成方法は、気相法とコーティング法とに大別される。特にコーティング法は、原料の利用効率が良く、大量生産や設備コスト面で気相法より優れている。このため、現在では、低屈折率層の形成のために、生産性のよいコーティング法が用いられている。
特に低屈折層コーティング剤のマイクロフィラーとしてフッ化マグネシウムゾル及びフッ化マグネシウム微粉末が有効であることが知られている（特許文献１、特許文献２）。また、低屈折率層を形成する方法として、低屈折率層を構成する塗膜の内部に、屈折率が１であり、大きさが可視光線の波長以下である気泡を含有させることによって、塗膜全体の屈折率を低下させる方法が知られている。たとえば、中空シリカ等の中空微粒子を塗膜の内部に含有させる方法である（特許文献３、特許文献４）。
特開昭６３−１２４３３２号公報 特開平２−２６８２４号公報 特開２００１−１６７６３７号公報 特開２００２−２６５８６６号公報
特許文献１や特許文献２において、透明性を得るためにフッ化マグネシウムの分散性を向上させる必要があり、一次粒子径を小さくすると生産性が低くなる。特許文献３や特許文献４において、中空シリカ粒子を用いることで硬い塗膜を形成可能としているが、機械強度や耐擦傷性が劣る。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、低屈折率で造膜性に優れたフッ化マグネシウム粒子、フッ化マグネシウム粒子の製造方法、フッ化マグネシウム粒子分散液、フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法、低屈折率層形成用組成物、低屈折率層形成用組成物の製造方法、低屈折率層付基材及び低屈折率層付基材の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によるフッ化マグネシウム粒子は、少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子を含むフッ化マグネシウム粒子であって、前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子の各々は、被担持体を担持する細孔を有する。
前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子は、複数の微粒子であり、前記複数の微粒子のうち互いに隣接する微粒子の間には、前記被担持体を担持する隙間である粒界空隙状細孔が存在し得る。
前記細孔は前記被担持体を担持しており、前記被担持体は、前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子の生成過程で用いられた物質であり得る。
前記細孔は前記被担持体を担持しており、前記被担持体は、前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子よりも低屈折率を有し得る。
前記被担持体は、不活性ガスを含む気体または有機溶液を含む液体のうちの少なくとも１つであり得る。
前記細孔は、前記フッ化マグネシウム微粒子の表面に開口した状態で存在する微粒子内開細孔と、前記フッ化マグネシウム微粒子の内部に前記フッ化マグネシウム微粒子の表面からは閉塞した状態で存在する微粒子内閉細孔とのうちの少なくとも一方であり得る。
前記粒界空隙状細孔は、開口した状態で存在する粒界空隙状開細孔と、閉塞した状態で存在する粒界空隙状閉細孔とのうちの少なくとも一方であり得る。
前記フッ化マグネシウム微粒子の平均粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍであり得る。
前記フッ化マグネシウム微粒子の平均粒子径が１ｎｍ〜５０ｎｍであり得る。
前記フッ化マグネシウム微粒子の屈折率が１．２０以上１．４０以下の範囲にあることがあり得る。
前記フッ化マグネシウム微粒子のＢＥＴ法による比表面積が１５０ｍ2／ｇ以上３００ｍ2／ｇ以下の範囲にあり得る。
上記目的を達成するために、本発明によるフッ化マグネシウム粒子分散液は、上記に記載のフッ化マグネシウム粒子と、前記フッ化マグネシウム粒子を分散する分散媒とを含む。
前記分散媒は、前記フッ化マグネシウム粒子の分散を促進する分散剤を含み得る。
上記目的を達成するために、本発明による低屈折率層形成用組成物は、上記に記載のフッ化マグネシウム粒子と、前記フッ化マグネシウム粒子を分散する層形成材とを含む。
上記目的を達成するために、本発明による低屈折率層付基材は、樹脂基板と、前記樹脂基板の上に形成されたハードコート層と、前記ハードコート層の上に形成された低屈折率層とを含む低屈折率層付基材であって、前記低屈折率層は、上記に記載の低屈折率層形成用組成物から構成されている。
上記目的を達成するために、本発明によるフッ化マグネシウム粒子の製造方法は、少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子を含むフッ化マグネシウム粒子を製造するフッ化マグネシウム粒子の製造方法であって、ケイフッ化マグネシウム結晶を用意する用意工程と、前記ケイフッ化マグネシウム結晶を熱処理することによって前記ケイフッ化マグネシウム結晶からガスを排出し、被担持体を担持する細孔を有するフッ化マグネシウム結晶を生成する結晶生成工程と、前記フッ化マグネシウム結晶から前記細孔を有するフッ化マグネシウム微粒子を生成する微粒子生成工程とを包含する。
前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子は、複数の微粒子であり、前記結晶生成工程は、前記複数の微粒子のうち互いに隣接する微粒子の間に粒界空隙状細孔が形成されるように、前記互いに隣接する微粒子を凝集する凝集工程を包含し、前記粒界空隙状細孔は、前記被担持体を担持する隙間であり得る。
前記結晶生成工程は、前記フッ化マグネシウム微粒子の表面に開口した状態で存在する微粒子内開細孔を形成する工程と、前記フッ化マグネシウム微粒子の内部に前記フッ化マグネシウム微粒子の表面からは閉塞した状態で存在する微粒子内閉細孔を形成する工程とのうちの少なくとも一方を包含し得る。
前記凝集工程は、開口した状態で存在する粒界空隙状開細孔を形成する工程と、閉塞した状態で存在する粒界空隙状閉細孔を形成する工程とのうちの少なくとも一方を包含し得る。
前記用意工程は、マグネシウム塩とケイフッ化物イオンを含有する溶液との混合液からケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーを生成する工程と、前記ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーからケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを生成する工程と、前記ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストからケイフッ化マグネシウム粒子を生成する工程と、前記ケイフッ化マグネシウム粒子を粉砕し、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する工程と、前記ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーから前記ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する工程とを包含し得る。
上記目的を達成するために、本発明によるフッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法は、上記に記載のフッ化マグネシウム粒子を用意する工程と、前記フッ化マグネシウム粒子を分散媒に分散する分散工程とを包含する。
前記分散媒は、前記フッ化マグネシウム粒子の分散を促進する分散剤を含み得る。
上記目的を達成するために、本発明による低屈折率層形成用組成物の製造方法は、上記に記載のフッ化マグネシウム粒子を用意する工程と、前記フッ化マグネシウム粒子を層形成材に分散する分散工程とを包含する。
上記目的を達成するために、本発明による低屈折率層付基材の製造方法は、樹脂基板を用意する工程と、前記樹脂基板の上にハードコート層を形成する工程と、前記ハードコート層の上に低屈折率層を形成する工程とを包含する、低屈折率層付基材の製造方法であって、前記低屈折率層は、上記に記載の低屈折率層形成用組成物から構成されている。
本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子の模式図を示す。 本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子の断面模式図を示す。 本発明の実施形態によるフッ化マグネシウム粒子の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像を示す。 本発明の実施形態によるフッ化マグネシウム粒子の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子分散液を示す模式図である。 本発明の実施形態によるフッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る低屈折率層形成用組成物を示す模式図である。 本発明の実施形態による低屈折率層形成用組成物の製造方法を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による低屈折率層付基材を示す模式図である。 実施例および比較例を実行することによって製造したフッ化マグネシウム粒子、低屈折率層、低屈折率層付基材の測定結果を示す表である。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子、フッ化マグネシウム粒子の製造方法、フッ化マグネシウム粒子分散液、フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法、低屈折率層形成用組成物、低屈折率層形成用組成物の製造方法、低屈折率層付基材及び低屈折率層付基材の製造方法を説明する。
［フッ化マグネシウム粒子］
図１は、本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子１００の模式図を示す。フッ化マグネシウム粒子１００は、少なくとも１つの微粒子１１０を含む。微粒子１１０はフッ化マグネシウム微粒子である。微粒子１１０は凹凸１２０を有する。微粒子１１０の凹凸１２０は、微粒子１１０の表面に複数存在する。微粒子１１０は被担持体を担持する細孔１３０を複数有し、微粒子１１０は空孔構造である。
細孔１３０は、微粒子１１０の表面に開口した状態で存在し得る。さらに、細孔１３０は、微粒子１１０の内部に微粒子１１０の表面からは閉塞した状態でも存在し得る。フッ化マグネシウム粒子１００が複数の微粒子１１０を含む場合、複数の微粒子１１０のうち互いに隣接する微粒子の間に被担持体を担持する隙間を有し、これが細孔をなす。フッ化マグネシウム粒子１００の比表面積は大きい方が好ましく、細孔１３０の数は多い方が好ましい。
細孔１３０が担持する被担持体は、微粒子１１０の生成過程で用いられた物質である。例えば、被担持体は、ガス（例えば不活性ガス等の雰囲気ガスや空気）を含む気体や有機溶液を含む液体のうちの少なくとも１種であり、１種が単独で細孔１３０に担持されたり、２種以上が混合して細孔１３０に担持されたりし得る。例えば、被担持体は微粒子１１０よりも低屈折率を有し得る。
フッ化マグネシウム粒子１００の平均粒子径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下の範囲にあり、好ましくは１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にあり、より好ましくは１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の範囲にある。フッ化マグネシウム粒子１００の平均粒子径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であれば、フッ化マグネシウム粒子１００は低屈折率層形成用成分に分散し易くなり、低屈折率層（層厚５０ｎｍ〜３００ｎｍ）または低屈折率層付基材を形成するうえで好適である。平均粒子径が１ｎｍ以上の場合は、低屈折効果も損なわれず、さらに分散も安定的である。なお、平均粒子径は、サンプル粒子全体の５０体積パーセントが平均粒子径以下の粒子からなることで定義される粒子径である（ｄ５０）。
フッ化マグネシウム粒子１００の比表面積は、１５０ｍ2/ｇ〜３００ｍ2/ｇの範囲にある。比表面積が１５０ｍ2/ｇ〜３００ｍ2/ｇの範囲にあると、被膜形成能が良好である点で好ましい。比表面積が１５０ｍ2/ｇ以上の場合は、細孔を有さない微粒子がフッ化マグネシウム粒子１００に含まれることが少なくなる。また、比表面積が３００ｍ2/ｇ以下の場合は、フッ化マグネシウム粒子１００の機械的強度を一定以上に保つことが可能になる。
フッ化マグネシウム粒子１００の屈折率は、１．２０以上１．４０以下の範囲にあり、好ましくは１．２０以上１．３６以下の範囲にある。フッ化マグネシウム粒子１００の屈折率が１．２０以上１．４０以下の範囲にあると、被膜の反射率が小さくなり好ましい。特にフッ化マグネシウム粒子１００の屈折率が１．２０以上であればフッ化マグネシウム粒子１００の強度を保つことができる。また、フッ化マグネシウム粒子１００の屈折率が１．４０以下であれば、フッ化マグネシウム粒子１００を含む低屈折率層や、低屈折率層を含む基材の反射防止効果を充分に得ることができる。
フッ化マグネシウムの屈折率は、通常１．３７以上１．４２以下の範囲にあり、フッ化マグネシウム粒子１００の屈折率の方が小さい。この傾向に基づけば、フッ化マグネシウム粒子１００の構造は空孔構造であり、フッ化マグネシウム粒子１００は細孔１３０を有することがわかる。なお、フッ化マグネシウム粒子１００の屈折率は、細孔１３０の形状や、細孔１３０内に存在する物質（即ち溶媒や気体）により制御し得る。細孔１３０に担持された被担持体の屈折率が微粒子１１０の屈折率よりも低い場合、フッ化マグネシウム粒子１００の屈折率は、微粒子１１０の屈折率よりも低くなる。
なお、フッ化マグネシウム粒子１００を含む低屈折率層の屈折率は、本発明に係る方法とは異なる他の方法で製造したフッ化マグネシウム微粒子を含む低屈折率層の屈折率より小さい。また、フッ化マグネシウム粒子１００を含む低屈折率層の屈折率は、フッ化マグネシウム微粒子ではない微粒子（例えばシリカ微粒子）を含む低屈折率層の屈折率より小さい。
図２は、本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子１００の断面模式図を示す。図２を参照してフッ化マグネシウム粒子１００が有する細孔１３０のバリエーションを説明する。細孔１３０は、微粒子内開細孔１３０ａ、微粒子内閉細孔１３０ｂ、粒界空隙状開細孔１３０ｃおよび粒界空隙状閉細孔１３０ｄのうちの少なくとも１種である。
微粒子内開細孔１３０ａは、微粒子１１０の表面に開口した状態で存在する細孔である。微粒子内開細孔１３０ａが微粒子１１０に多数存在する場合は、微粒子１１０は多孔質となる。微粒子内閉細孔１３０ｂは、微粒子１１０の内部に微粒子１１０の表面からは閉塞した状態で存在する細孔である。微粒子内閉細孔１３０ｂは、微粒子１１０の表面部分が閉じており、微粒子１１０の内部に孤立している。微粒子内閉細孔１３０ｂが微粒子１１０に多数存在する場合は、微粒子１１０は部分的に中空である。
フッ化マグネシウム粒子１００が複数の微粒子１１０を含む場合は、フッ化マグネシウム粒子１００は、互いに隣接する微粒子１１０の間に、被担持体を担持する隙間を含み、隙間が粒界空隙状細孔をなす。粒界空隙状細孔には、粒界空隙状開細孔１３０ｃと粒界空隙状閉細孔１３０ｄとがある。粒界空隙状開細孔１３０ｃは、開口した状態で存在する粒界空隙状細孔である。粒界空隙状閉細孔１３０ｄは、閉塞した状態で存在する粒界空隙状細孔である。粒界空隙状閉細孔１３０ｄは、フッ化マグネシウム粒子１００の表面部分が閉じており、フッ化マグネシウム粒子１００の内部に孤立している。
微粒子１１０の細孔１３０は、フッ化マグネシウム粒子１００の製造過程で形成される。ケイフッ化マグネシウム結晶を熱分解することで、ケイフッ化マグネシウム結晶内からＳｉＦ4ガスが生成し、ケイフッ化マグネシウム結晶外に排出され、フッ化マグネシウム結晶が生成される。ガス排出によって、フッ化マグネシウム結晶に細孔が生じる。また、ガス排出時にケイフッ化マグネシウム結晶の体積が変化し、生成されたフッ化マグネシウム結晶は微細化され微粒子になると同時に微粒子は凝集を維持し、または微粒子は新たに凝集する。
フッ化マグネシウム微粒子は熱処理により微粒子同士が融着して、フッ化マグネシウム粒子が形成される。微粒子の融着によって形成されたフッ化マグネシウム粒子は、微粒子の凝集した粒子を含み得る。このようなフッ化マグネシウム粒子を粉砕することで、フッ化マグネシウム粒子１００を得ることができる。
細孔１３０のうち、微粒子内開細孔１３０ａや微粒子内閉細孔１３０ｂは、ケイフッ化マグネシウム結晶内からのＳｉＦ4ガス排出時に形成される。微粒子内開細孔１３０ａは、ガス排出の跡でもある。微粒子内開細孔１３０ａや微粒子内閉細孔１３０ｂには、熱処理時に使用されたガス（例えば窒素ガス等の不活性ガスや空気）が残存して担持され得る。微粒子内開細孔１３０ａや微粒子内閉細孔１３０ｂには、フッ化マグネシウム粒子１００の生成過程で用いられた液体や溶媒もまた担持され得る。
細孔１３０のうち、微粒子内閉細孔１３０ｂは、ＳｉＦ4ガス排出時のほかに、熱処理によるフッ化マグネシウム微粒子の結晶成長時に微粒子内開細孔１３０ａの開口部分が閉じることでも形成される。例えば、微粒子内閉細孔１３０ｂは、微粒子内開細孔１３０ａが変形し、微粒子１１０の表面の開口部分が閉じることによって形成される。微粒子内閉細孔１３０ｂには、微粒子内開細孔１３０ａの開口部分が閉じる過程で細孔内部に閉じ込められたガス（例えば窒素ガス等の雰囲気ガスや空気）が担持され得る。微粒子内閉細孔１３０ｂには、フッ化マグネシウム粒子１００の生成過程で用いられた液体や溶媒もまた担持され得る。
粒界空隙状開細孔１３０ｃは、熱処理によるフッ化マグネシウム微粒子が凝集や融着する過程で形成される。粒界空隙状開細孔１３０ｃには、フッ化マグネシウム粒子１００の生成過程で用いられた液体、溶媒又はガス（例えば窒素ガス等の雰囲気ガスや空気）が担持され得る。
粒界空隙状閉細孔１３０ｄは、フッ化マグネシウム微粒子の凝集や融着の過程で粒界空隙状開細孔１３０ｃの開口部分が閉じることで形成される。粒界空隙状閉細孔１３０ｄには、フッ化マグネシウム微粒子が凝集や融着をする過程でガス（例えば窒素ガス等の雰囲気ガスや空気）が担持され得る。粒界空隙状閉細孔１３０ｄには、フッ化マグネシウム粒子１００の生成過程で用いられた液体や溶媒もまた担持され得る。粒界空隙状閉細孔１３０ｄには、微粒子１１０の屈折率よりも低い屈折率を有する被担持体が担持され得る。
図３は、本発明の実施形態によるフッ化マグネシウム粒子１００の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）画像を示す。ＴＥＭ（株式会社日立製作所製、ＨＦ−２０００）により、フッ化マグネシウム粒子１００を倍率５０万倍で写真撮影して、写真投影図を得た。
［フッ化マグネシウム粒子の製造方法］
図４は、本発明の実施形態によるフッ化マグネシウム粒子１００の製造方法を示すフローチャートである。フッ化マグネシウム粒子１００は、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１６を実行することによって製造され得る。ステップＳ３０２〜ステップＳ３０６を実行することでケイフッ化マグネシウム粒子を生成することができる。ステップＳ３０８を実行することでケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成することができる。ステップＳ３１０を実行することでケイフッ化マグネシウム結晶を生成することができる。ステップＳ３１２を実行することでフッ化マグネシウム結晶を生成することができる。ステップＳ３１４を実行することでフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成することができる。さらに、ステップＳ３１６を実行することでフッ化マグネシウム粒子１００を生成することができる。なお、本実施形態において、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１０は、ケイフッ化マグネシウム結晶を用意する用意工程として機能する。以下、図４を参照してフッ化マグネシウム粒子１００の製造方法を説明する。
ステップＳ３０２：マグネシウム塩とケイフッ化物イオンを含む溶液とを混ぜ、ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーを生成する。混ぜる温度は５０℃以上９０℃以下である。
マグネシウム塩は、例えば、塩化マグネシウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム、スルファミン酸マグネシウム、蟻酸マグネシウム、クエン酸マグネシウム、安息香酸マグネシウムおよびシュウ酸マグネシウムのうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。ケイフッ化物イオンは、例えば、ケイフッ化物（ケイフッ化ナトリウム、ケイフッ化カリウム、ケイフッ化セシウム、ケイフッ化水素、ケイフッ化アンモニウム、ケイフッ化第４級アンモニウムなど）から解離生成したケイフッ化物イオンのうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
特に限定しないが、効率良くケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーを製造するためにはケイフッ化物イオンとマグネシウム塩から解離生成したマグネシウムイオンとのモル比は化学量論比付近が好ましい。具体的には、ケイフッ化物イオン／マグネシウムイオンの値が、１．０以上２．０以下が好ましい。より好ましくはケイフッ化物イオン／マグネシウムイオンの値は１．０以上１．５以下である。
マグネシウム塩とケイフッ化物イオンを含む溶液との混ぜ方としては、マグネシウム塩を予め水に溶解して生成した水溶液に、ケイフッ化物イオンを含む溶液を混ぜる方法などがある。特に限定はしないが、混ぜ方としては、ケイフッ化物イオンを含む溶液にマグネシウム塩を混ぜる方法が好ましい。マグネシウム塩にケイフッ化物イオンを含む溶液を混ぜる方法と比較した場合、得られる凝集体スラリーに含まれるケイフッ化マグネシウム粒子の大きさを均一にし易いためである。また、一気に混ぜるよりもゆっくり一定速度で混ぜる方が、凝集体スラリーに含まれるケイフッ化マグネシウム粒子の大きさを均一にし易い。
混ぜる温度は、０℃以上１００℃以下であり得るが、５０℃以上９０℃以下が好ましい。混ぜる温度を５０℃以上にすると、生成したケイフッ化マグネシウムに多く含まれる結晶水の生成を抑制できる。その結果、フッ化マグネシウム粒子１００のオルガノゾルを塗料化して形成した塗膜の白化を抑制できる。混ぜる温度を９０℃以下にすると、凝集体スラリーに含まれるケイフッ化マグネシウム粒子の粒子径が大きくなりすぎることを抑制できる。
また、混ぜる時間は、０．１時間以上１時間以下が好ましい。混ぜる時間を０．１時間以上にすると、マグネシウム塩とケイフッ化物イオンを含む溶液とが均一に混合し易くなる。また混ぜる時間を１時間以下にすると、凝集体スラリーに含まれるケイフッ化マグネシウム粒子の粒子径が大きくなりすぎることを抑制できる。またフッ化マグネシウム粒子１００の生産性を良くできる。
ステップＳ３０４：ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーを洗浄し、ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを生成する。
ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーの洗浄とは、ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーに含まれる未反応物および副生成物を除去することを意味する。吸引ろ過、加圧ろ過、遠心分離などによって未反応物および副生成物を除去することができるが、未反応物および副生成物を除去し得る限りは、これらに限定されない。さらに、洗浄後の廃液の伝導度は１．０ｍＳ／ｃｍ以下であることが好ましい。１．０ｍＳ／ｃｍ以下であれば、未反応物および副生成物が分散阻害を起こさないためである。また、吸引ろ過、加圧ろ過、遠心分離などにより水分を除去することで、ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーからケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを生成し得、次工程での乾燥を実行し易くなる。
ステップＳ３０６：ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを乾燥し、ケイフッ化マグネシウム粒子を生成する。乾燥温度は、５０℃以上１１０℃以下である。
ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストの水分をさらに除去し、粉末状のケイフッ化マグネシウム粒子を得る。ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストから水分を除去し粉末を得る方法としては、減圧乾燥やオーブンを用いた熱乾燥が挙げられる。乾燥凝集を抑制するためには、５０℃以上１１０℃以下の不活性ガス（例えばＮ2ガス）雰囲気下で乾燥することが好ましい。さらに乾燥凝集を抑制するために、乾燥装置（スプレードライヤーなど）を用いてもよい。また、乾燥温度を低くするために、ケイフッ化マグネシウム粒子のペースト中に含有する水分を親水性かつ低沸点の有機溶剤（メタノール、エタノール、アセトンなど）に置換することもできる。
ステップＳ３０８：ケイフッ化マグネシウム粒子を溶液に混ぜ、ケイフッ化マグネシウム粒子を粉砕し、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。ケイフッ化マグネシウム微粒子の平均粒子径は１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。分散機としてビーズミルを用いた。
溶液とは、特に、有機溶液をいい、溶液は、例えば、酸性官能基を有する分散媒または液体の有機物である。また、溶液は、有機溶液を含む分散媒であり得る。分散媒としては、通常は水と水溶性有機溶液との混合媒が使用される。水溶性有機溶液の例としては、実用上はイソプロパノールを挙げることができる。また、ケイフッ化マグネシウム粒子の分散性を助長するために、分散媒に分散剤（界面活性剤など）を適宜添加し得る。
分散剤として、非イオン系やアニオン系である炭化水素系分散剤や、非イオン系やアニオン系であるフッ素系分散剤を用いることができる。分散状態の長期的安定性の点から、分散剤は、例えば、ポリエキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ソルビタンモノオレート、ポリビニルピロリドンのうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
分散媒中の固形分濃度は、通常１質量％以上１５質量％以下の範囲であり、好ましくは２質量％以上１０質量％以下の範囲であり、さらに好ましくは２質量％以上８質量％以下の範囲である。分散媒中の固形分濃度が１質量％以上では、工程上の効率が実用的である。分散媒中の固形分濃度が１５質量％以下では、容易に良好な分散状態とすることができる。
ケイフッ化マグネシウム粒子を粉砕する分散機は、例えば、ペイントコンディショナー（レッドデビル製）、ボールミル、サンドミル、ビーズミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノーミル」、日本コークス工業株式会社製「ＭＳＣ１００」等）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」等）、コボールミル、ホモミキサー、ホモジナイザー（エム・テクニック社製「クレアミックス」等）、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等）のうちの少なくとも１種である。また、ペースト状のケイフッ化マグネシウム粒子と酸性官能基を有する分散剤との混合液に対してアトライターや２本ロール等の乾式処理を行った後、有機溶剤を添加し、分散機で分散し得る。なお、分散機にメディアを用いる場合には、メディアとしてジルコニアビーズ等が好ましい。
ステップＳ３１０：ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを蒸発乾固し、ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する。蒸発乾固温度は、５０℃以上１１０℃以下である。ステップＳ３０６において実行した乾燥と同様の方法で蒸発乾固を行い、ケイフッ化マグネシウム結晶の粉末を得ることが好ましい。
ステップＳ３１２：ケイフッ化マグネシウム結晶を熱処理し、フッ化マグネシウム結晶を生成する。熱処理は３００℃以上９００℃以下の不活性ガス（例えばＮ2ガス）雰囲気下で行うことが好ましい。熱処理は４００℃以上９００℃以下の不活性ガス（例えばＮ2ガス）雰囲気下で行うことがより好ましい。熱処理温度が３００℃以上の場合は、未分解のケイフッ化マグネシウム残存が懸念されなく、熱処理温度が９００℃以下では分解生成したフッ化マグネシウム結晶の成長を抑制し、顕著な粒子径増大を妨げることができる。また、不活性ガス雰囲気下での熱処理のため、酸化物等の生成が懸念されない。
熱処理時間は１時間以上８時間以下が好ましく、３時間以上８時間以下がより好ましい。熱処理時間が１時間以上の場合は、未分解のケイフッ化マグネシウムの残存が懸念されなく、熱処理時間が８時間以下では分解生成したフッ化マグネシウム結晶の成長を抑制し、顕著な粒子径増大を妨げることができる。なお、未分解のケイフッ化マグネシウムが含まれるフッ化マグネシウム粒子分散液を用いて低屈折率層を形成した場合、低屈折率層に含まれる樹脂の酸による劣化が懸念される。
ステップＳ３１４：フッ化マグネシウム結晶を溶液に混ぜ、フッ化マグネシウム結晶を粉砕し、フッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。フッ化マグネシウム微粒子の平均粒子径は１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。分散機としてビーズミルを用いた。
溶液とは、特に、有機溶液をいい、溶液は、例えば、酸性官能基を有する分散媒または液体の有機物である。また、溶液は、有機溶液を含む分散媒であり得る。有機溶液は、ステップＳ３０８を実行する際に用いた溶液と同様の溶液を用いることが好ましい。
分散媒中の固形分濃度は、通常１質量％以上１５質量％以下の範囲であり、好ましくは２質量％以上１０質量％以下の範囲であり、さらに好ましくは２質量％以上８質量％以下の範囲である。分散媒中の固形分濃度が１質量％以上では、工程上の効率が実用的である。分散媒中の固形分濃度が１５質量％以下では、容易に良好な分散状態とすることができる。
ステップＳ３１６：フッ化マグネシウム微粒子のスラリーを蒸発乾固した後に、熱処理し、フッ化マグネシウム粒子１００を生成する。蒸発乾固温度は、５０℃以上１１０℃以下である。ステップＳ３１０において実行した蒸発乾固と同様の方法で蒸発乾固を行い、更に、ステップＳ３１２において実行した熱処理と同様の方法で熱処理を行うことにより、フッ化マグネシウム粒子１００を得ることが好ましい。
ただし、熱処理は、２００℃以上４００℃以下とし、不活性ガス（例えばＮ2ガス）雰囲気下であることが好ましい。熱処理温度が２００℃以上の場合は、溶媒の残存が懸念されなく、熱処理温度が４００℃以下ではフッ化マグネシウム粒子１００の結晶成長を抑制し、顕著な粒子径増大を妨げることができる。また、Ｎ2ガス雰囲気下での熱処理のため、酸化物等の生成が懸念されない。熱処理時間が１時間以上の場合は、溶媒の残存が懸念されなく、熱処理時間が３時間以下ではフッ化マグネシウム粒子１００の結晶成長を抑制し、顕著な粒子径増大を妨げることができる。
以上、図４を参照してステップＳ３０２〜ステップＳ３１６を説明した。ケイフッ化マグネシウムは鱗片状の結晶であり、ステップＳ３０２を実行することによって、ケイフッ化マグネシウム粒子の凝集体が得られる。凝集体の粒子径は数百ｎｍから数十μｍであるが、凝集体を形成する粒子（一次粒子という）の平均粒子径は、５０ｎｍ以下である。ケイフッ化マグネシウム粒子の凝集体はビーズミルによって容易に一次粒子（平均粒子径が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下）に分散し得る。ステップＳ３１０において実行した蒸発乾固により再び粒子の凝集が起こり、ケイフッ化マグネシウム結晶を得ることができる。
さらに、ステップＳ３１２において実行した熱処理により、ケイフッ化マグネシウム結晶が熱分解してフッ化マグネシウム結晶を得ることができる。熱分解反応では、ケイフッ化マグネシウム結晶内からＳｉＦ4ガスが生成し、ケイフッ化マグネシウム結晶外に排出され、フッ化マグネシウム結晶が生成される。ガス排出によって、フッ化マグネシウム結晶に細孔が生じる。また、ガス排出時にケイフッ化マグネシウム結晶の体積が変化し、生成されたフッ化マグネシウム結晶は微細化され微粒子になると同時に微粒子は凝集を維持し、または微粒子は新たに凝集する。
フッ化マグネシウム微粒子は熱処理により粒子成長し、フッ化マグネシウム粒子が形成される。粒子成長の過程で微粒子が凝集したり融着したりする。微粒子の凝集や融着によって形成されたフッ化マグネシウム粒子は、微粒子の凝集体や微粒子が融着した微粒子を含み得る。このフッ化マグネシウム粒子を粉砕することで、平均粒子径が１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるフッ化マグネシウム粒子１００を得ることができる。
［フッ化マグネシウム粒子分散液］
図５は、本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子分散液２００を示す模式図である。図５において、フッ化マグネシウム粒子分散液２００はフッ化マグネシウム粒子１００と分散媒２１０とを含み、容器Ａに入れられている。フッ化マグネシウム粒子１００は分散媒２１０に分散している。なお、フッ化マグネシウム粒子分散液２００は、フッ化マグネシウム粒子１００を分散質としたゾル状の分散液であり、フッ化マグネシウムゾルと称し得る。
分散媒２１０は、水または有機分散液である。有機分散液は、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールなど）、ケトン類（アセトン、ＭＥＫ、ＭＩＢＫなど）、エステル類（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）、芳香族類（トルエン、キシレンなど）、エーテル類（メチルセロソルブ、エチルセロソルブなど）のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。さらに、分散媒２１０は、有機分散液と水との混合分散液であり得る。なお、フッ化マグネシウム粒子分散液２００を低屈折率層の形成用組成物に適用する場合においては、低屈折率層の形成に支障が生じない程度の揮発性を有する有機分散液を使用することが望ましい。
フッ化マグネシウム粒子分散液２００中の固形分濃度は、通常１質量％以上１５質量％以下の範囲であり、好ましくは１質量％〜１０質量％の範囲であり、さらに好ましくは２質量％以上８質量％以下の範囲である。フッ化マグネシウム粒子分散液２００中の固形分濃度が１質量％以上では、濃度も希薄過ぎることなく、濃縮処理が不要である。また、フッ化マグネシウム粒子分散液２００中の固形分濃度が１５質量％以下では、フッ化マグネシウム粒子１００の凝集が生じにくく、容易に良好な分散状態とすることができる。
［フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法］
図６は、本発明の実施形態によるフッ化マグネシウム粒子分散液２００の製造方法を示すフローチャートである。フッ化マグネシウム粒子分散液２００は、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１６及びステップＳ５０２を実行することによって製造され得る。ステップＳ３０２〜ステップＳ３１６は図４を参照して説明したステップと同様であるので、詳細な説明を省略する。
ステップＳ３０２〜ステップＳ３１６を実行することによってフッ化マグネシウム粒子１００を得る。
ステップＳ５０２：フッ化マグネシウム粒子１００を分散媒２１０に分散し、フッ化マグネシウム粒子分散液２００を得る。
なお、ステップＳ３１４を実行する際に用いた溶液を分散媒２１０とすることで、ステップＳ３０２〜ステップＳ３１６のうちステップＳ３１６およびステップＳ５０２の実行を省略し得る。
また、フッ化マグネシウム粒子１００の分散性を向上するために、分散媒２１０に分散剤（界面活性剤など）を適宜添加し得る。分散剤としては、ステップＳ３０８と同様に、非イオン系やアニオン系である炭化水素系分散剤や、非イオン系やアニオン系であるフッ素系分散剤を用いることができる。分散状態の長期的安定性の点から、分散剤は、例えば、ポリエキシエチレントリデシルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンイソデシルエーテル、ソルビタンモノオレート、ポリビニルピロリドンのうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
［低屈折率層形成用組成物３００］
図７は、本発明の実施形態に係る低屈折率層形成用組成物３００を示す模式図である。図７において、低屈折率層形成用組成物３００はフッ化マグネシウム微粒子１００とバインダー３１０とを含み、容器Ａに入れられている。
バインダー３１０は、フッ化マグネシウム粒子１００を分散する層形成材であり、従来公知のバインダーであり得る。バインダー３１０は、例えば、塗料用樹脂、重合性モノマー、加水分解性の有機金属化合物、ケイ酸液（ケイ酸ソーダ等）のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
塗料用樹脂としては、特に制限はなく、一般的な樹脂（公知の熱硬化性樹脂や公知の熱可塑性樹脂など）であり得る。塗料用樹脂は、例えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ウレタン樹脂、塩化ビニル樹脂、フッ素樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、酢酸ビニル樹脂のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を共重合体や変性体にして使用したりすることができる。塗料用樹脂は、例えば、塗膜の屈折率を下げるために、フッ素原子を含む樹脂であり得る。
重合性モノマーとしては、重合可能なモノマー（ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合など）であれば特に限定はなく、一般的なモノマーであり得る。重合性モノマーは、例えば、非イオン性モノマー（スチレン、メチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートなど）、アニオン性モノマー（メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ｏ−およびｐ−スチレンスルホネート、およびこれらの塩など）、カチオン性モノマー（Ｎ−（３−アクリルアミドプロピル）アンモニウムメタクリレート、Ｎ−（２−メタクリロイルオキシエチル）−Ｎ、１、２−ジメチル−５−ビニルピリジニウムメトスルフェート、およびこれらの塩など）、架橋モノマー（ジビニルベンゼン、エチレンジアクリレート、Ｎ、Ｎ−メチレンビスアクリルアミドなど）のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。重合性モノマーは、例えば、塗膜の屈折率を下げるために、フッ素原子を含むモノマーであり得る。
加水分解性の有機金属化合物は、アルコキシド（一般式Ｒ1 nＭm（ＯＲ2）m-n［式中、Ｒ1、Ｒ2：アルキル基、アリール基、ビニル基、アクリル基などの炭化水素基、Ｍ：金属原子、ｍ＝元素の配位数、ｎ＝０、１、２、または３］で表されるケイ素、チタニウム、ジルコニウム、アルミニウムなど）、またはその誘導体のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。また、加水分解性の有機金属化合物は、特に、有機ケイ素化合物（テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリメトキシシラン、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、ビニルトリエトキシシランなど）のうちの少なくとも１種でもあり得る。
粘度や固形分量を調整するために、低屈折率層形成用組成物３００に有機溶剤を添加し得る。添加し得る有機溶剤は、フッ化マグネシウム粒子１００のオルガノゾルの分散媒である有機溶剤との相溶性や、バインダー３１０との相溶性を考慮して選択し得る。添加し得る有機溶剤は、例えば、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、ハロゲン系溶剤、炭化水素溶剤のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
［低屈折率層形成用組成物の製造方法］
図８は、本発明の実施形態による低屈折率層形成用組成物３００の製造方法を示すフローチャートである。低屈折率層形成用組成物３００は、ステップＳ７０２〜ステップＳ７１２を実行することによって製造され得る。
ステップＳ７０２：フッ化マグネシウム粒子１００（３７９質量部）と分散媒２１０（イソプロピルアルコール７２０４質量部）とを含む５％フッ化マグネシウム粒子分散液２００に対して、メチルトリメトキシシラン（２００質量部）、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン（１５０質量部）、ポリプロピレングリコールモノエチルエーテル（７００質量部）を攪拌混合し、混合液を生成した。
ステップＳ７０４：混合液に対して燐酸（１質量部）と水（１５０質量部）とを配合し、配合液を生成した。
ステップＳ７０６：配合液を３０℃±５℃で攪拌しながら６０分間加水分解し、加水分解液を生成した。
ステップＳ７０８：さらに温度を８０℃±３℃に上げて加水分解液を６０分間攪拌しながら重合し、フッ化マグネシウム粒子１００を含有したポリマーを調製した。
ステップＳ７１０：フッ化マグネシウム粒子１００を含有したポリマー（６５４質量部）とイソプロピルアルコール（３９０質量部）とを攪拌混合し、攪拌混合液を生成した。
ステップＳ７１２：攪拌混合液に、硬化触媒としてアセトキシアルミニウム（１５質量部）を添加して再度攪拌混合し、低屈折率層形成用組成物３００（低屈折率塗料）を調製した。低屈折率層形成用組成物３００の塗膜の屈折率は１．３５であった。
［低屈折率層付基材］
図９は、本発明の実施形態による低屈折率層付基材４００を示す模式図である。低屈折率層付基材４００は、低屈折率層４１０とハードコート層４２０と樹脂基板４３０とを含む。低屈折率層４１０は、低屈折率層形成用組成物３００を含む。樹脂基板４３０の上にはハードコート層４２０が形成されており、ハードコート層４２０の上には低屈折率層４１０が形成されている。
低屈折率層４１０は、低屈折率層形成用組成物３００（低屈折率塗料）をハードコート層４２０の上に塗布することで形成される。低屈折率層形成用組成物３００を塗布する方法としては、特に制限されるものではなく、例えば、ディップ法、スプレー法、スピナー法およびロールコート法のうちの少なくとも１種を用い得る。低屈折率層形成用組成物３００を塗布後、低屈折率層形成用組成物３００を乾燥すれば低屈折率層４１０を形成できる。なお、バインダー３１０の種類に応じて、加熱処理や紫外線照射処理を実行することによりハードコート層４２０の硬化を促進させ得る。
低屈折率層４１０に含まれるフッ化マグネシウム粒子１００の量は、低屈折率層４１０の全量１００質量％に対して２０質量％以上９０質量％以下であり得る。低屈折率成分であるフッ化マグネシウム粒子１００の含有量が９０質量％以下であると、低屈折率層４１０の物理的・化学的強度の低下を抑制したり、ハードコート層４２０との密着性を確保して実用性を満たしたりし得る。また、フッ化マグネシウム粒子１００の含有量が２０質量％以上では、低屈折率層４１０の低屈折率化の効果を維持し得るため、実用的である。
低屈折率層４１０の厚さは、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下であり、好ましくは８０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の範囲である。低屈折率層４１０の厚さが５０ｎｍ以上の場合は、低屈折率層４１０の強度の低下を抑制したり、反射防止性能の低下を抑制したりすることが容易になる。また、低屈折率層４１０の厚さが３００ｎｍ以下の場合は、低屈折率層４１０でのクラック発生を抑制したり、低屈折率層４１０の強度低下を抑制したり、また低屈折率層４１０が厚すぎることによる反射防止性能低下を抑制したりすることが容易になる。
低屈折率層４１０の屈折率は、低屈折率成分であるフッ化マグネシウム粒子１００と低屈折率層形成用成分であるバインダー３１０との混合比率によっても異なるが、１.２８以上１.５０以下の範囲が好ましく、１．３０以上１．４２以下の範囲がより好ましく、１．３０以上１．４０以下の範囲が特に好ましい。
低屈折率層４１０の屈折率が１.５０以下の場合は、反射防止性能低下を抑制することが容易になる。また、屈折率が１.２８以上の低屈折率層４１０を得ることは比較的容易である。
ハードコート層４２０は、高屈折率粒子とコート層形成用成分とを含み、高屈折率層として機能する。高屈折率粒子は、屈折率が１．６以上で、例えば、金属、金属酸化物又は金属フッ化物から構成される粒子である。高屈折率粒子は、例えば、亜鉛、チタン、アルミニウム、セリウム、イットリウム、ニオブ、ジルコニウム、アンチモン、インジウム及びスズのうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。また、コート層形成用成分は、例えば、活性エネルギー線硬化型のアクリル系樹脂や熱硬化型のアクリル系樹脂うちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
ハードコート層４２０の厚さ（Ｔh）は３００ｎｍ以上である。高屈折率粒子の平均粒子径（Ｄp）とハードコート層４２０の厚さ（Ｔh）との比（Ｄp／Ｔh）が０.２以上１.０以下の範囲にあることが好ましい。また、高屈折率粒子の屈折率とコート層形成用成分の屈折率との差は、通常０.２以下、好ましくは０.１以下である。
樹脂基板４３０は、例えば、プラスチックシート、プラスチックフィルムおよびプラスチックパネルのうちの１種であり得る。また、樹脂基板４３０を構成する材料は、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂、ＰＥＴおよびトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。
［低屈折率層付基材の製造方法］
低屈折率層付基材４００は、樹脂基板４３０の上にハードコート層４２０を積層し、ハードコート層４２０の上に低屈折率層４１０を積層することによって製造される。低屈折率層４１０をハードコート層４２０の上に積層する方法としては、低屈折率層形成用組成物３００を用いて作製した膜をハードコート層４２０の上に積層する方法がある。積層する方法は、例えば、ハードコート層４２０への低屈折率層形成用組成物３００のコーティングによりハードコート層４２０上に直接積層する方法、または樹脂基板４３０とは異なる基板に形成した低屈折率層４１０を転写によりハードコート層４２０の上に積層する方法のうちの少なくとも１種である。
コーティング方法は、一般的な塗布方法、例えば、リバースコート法、グラビアコート法、ロッドコート法、バーコート法、ダイコート法、スプレーコート法のうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。なお、低屈折率層４１０の形成においては塗工精度の点からリバースコート法、特に小径グラビアロールを用いたリバースコート法が好ましい。
また、ハードコート層４２０の上に低屈折率層４１０を積層する際に、低屈折率層形成用組成物３００を溶媒で分散させることによって塗料を調整して、塗料をハードコート層４２０に塗布し、塗料を乾燥・硬化させることが好ましい。溶媒は塗布または印刷作業性を改善するために配合するものであり、バインダー３１０を溶解する溶媒であれば、従来から公知の溶媒を使用することができる。
溶媒は、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブタノール、ｔｅｒｔ―ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノール、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エチルエーテル、シクロヘキサノン、酢酸ブチル、イソプロピルアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジアセチルアセトン、アセチルアセトンのうちの少なくとも１種であり、１種を単独で使用したり、２種以上を混合して使用したりすることができる。ハードコート層４２０の塗布についても低屈折率層４１０の塗布と同様の方法で行うことができる。
溶媒の使用量は、低屈折率層４１０の形成にとって好適な範囲であれば格別に限定されるものではないが、通常は、フッ化マグネシウム粒子１００およびバインダー３１０の合計１００質量部に対して、溶媒が１０質量部以上１００００質量部以下の範囲である。なお、溶媒に、染料や顔料などの着色剤を加え得る。
以上、図１〜図９を参照して、本発明の実施形態に係るフッ化マグネシウム粒子１００、フッ化マグネシウム粒子１００の製造方法、フッ化マグネシウム粒子分散液２００、フッ化マグネシウム粒子分散液２００の製造方法、低屈折率層形成用組成物３００、低屈折率層形成用組成物３００の製造方法、低屈折率層付基材４００及び低屈折率層付基材４００の製造方法を説明した。
［実施例］
以下に、本発明の実施形態に係る実施例１〜実施例４を説明する。さらに、実施例との比較のため、従来の技術を適用した比較例１および比較例２を説明する。なお、実施例１〜実施例４、比較例１および比較例２を実行することによって形成されたフッ化マグネシウム粒子の平均粒子径、粒子の屈折率および粒子の比表面積の測定手法は以下のとおりである。
［平均粒子径測定］
動的光散乱法によってフッ化マグネシウム粒子の平均粒子径を測定した。具体的には、フッ化マグネシウム粒子とイソプロピルアルコールとを混合し、フッ化マグネシウム濃度５質量％のコロイドを調整し、粒度分布測定装置（日機装株式会社製，Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ, Ｎａｎｏｔｒａｃ ＵＰＡ, ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いてフッ化マグネシウム粒子の平均粒子径を測定した。なお、平均粒子径は、サンプル粒子全体の５０体積パーセントが平均粒子径以下の粒子からなることで定義される粒子径である（ｄ５０）。
測定原理：動的光散乱法 周波数解析（ＦＦＴ−ヘテロダイン法）
光源：３ｍＷ 半導体レーザー７８０ｎｍ（２本）
設定範囲：１０℃〜８０℃
測定粒度分布範囲：０．８ｎｍ〜６．５４０６μｍ
測定対象：コロイド粒子
特に説明のない限り、本発明の実施形態による実施例及び比較例における平均粒子径は、上述の動的光散乱法により測定された体積換算の平均粒子径を意味している。
［粒子の屈折率測定］
フッ化マグネシウム粒子の屈折率の測定手法を以下に説明する。具体的には、ステップＳ２０２とステップＳ２０４とを実行する。
ステップＳ２０２：屈折率が既知の標準屈折率液（カーギル標準屈折液、シリーズＡＡおよびＡＡＡ）を２、３滴ガラス基板上に滴下し、標準屈折率液にフッ化マグネシウム粒子を混合し、混合液を調製する。
ステップＳ２０４：ステップＳ２０２を種々の標準屈折率液（ｎ＝１．３００〜１．４５８、波長＝５８９．３ｎｍ）を対象として実行することで複数種類の混合液を調整し、透明になった混合液に含まれる標準屈折率液の屈折率をフッ化マグネシウム粒子の屈折率とした。
［粒子の比表面積測定］
窒素吸着法（ＢＥＴ法）によってフッ化マグネシウム粒子の比表面積を測定した。具体的には、比表面積測定装置（株式会社島津製作所Ｍｉｃｒｏｍｅｔｒｉｃｓ社製；Ｇｅｍｉｎｉ Ｖ）を用いて、ＢＥＴ法により、フッ化マグネシウム粒子の比表面積を測定した。フッ化マグネシウム粒子（約１ｇ）を減圧乾燥し、さらに脱ガス処理したものを測定用試料とした。乾燥温度は１５０℃で、乾燥時間は約２０時間である。
以下に、本発明の実施形態に係る実施例１〜実施例４を説明する。さらに、実施例との比較のため、従来の技術を適用した比較例１および比較例２を説明する。
［実施例１］
［ケイフッ化マグネシウム粒子の生成］
図４を参照して説明したステップＳ３０２〜ステップＳ３０６を実行することで、ケイフッ化マグネシウム粒子を生成する。
Ｈ2ＳｉＦ6水溶液（４０％：８９７．４ｇ）を計量して反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、ウォータバスによって液温を８０℃にした後、液温を８０℃に保ち攪拌しながらＭｇＣＯ3（２００ｇ：神島社製）を約３０分かけて少量ずつ連続的に添加し、反応液を得た。その後、反応液の温度を８０℃に保ちながら、反応液を１時間熟成させた。
反応容器をウォータバスから取り出して、約２時間静置して反応液が室温（２０〜２３℃）になったところでイソプロパノール（６４５．２ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）を添加し十分に攪拌し、攪拌反応液を得た。攪拌反応液をメンブレムフィルター（ポアサイズ５μｍ：ミリポア社製）で約２時間かけて吸引ろ過し、ろ過残としてケイフッ化マグネシウム粒子のペースト（６７８．２ｇ）を得た。
ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、反応容器（ＰＦＡ製）に高純度Ｎ2ガス（流量５Ｌ/ｍｉｎ）をフローしながら、乾燥機を用いて乾燥した（乾燥温度６０℃、乾燥時間５０ｈｒ）。乾燥後、白色粉末を４８４．７ｇ得た。白色粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏであることが確認できた。また、熱天秤（セイコー社製ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＴＧ／ＤＴＡ６３００）を用いて粉末をＴＧ測定した結果、粉末は６Ｈ2Ｏ塩であることが確認できた。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏの収率は、７４％であった。
[ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３０８を実行することで、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３０６を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ：４８０ｇ）をイソプロパノール（５９２０ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）に添加し十分に攪拌し、溶液（７．５％：６４００ｇ）を得た。ビーズミル（シンマルエンター社製）で粉末を粉砕し、粉末の平均粒子径を２０ｎｍ以下にした。粉末の粉砕作業を数回行い、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー）を生成した。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の重量は約６１００gで、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の濃度は７．５％であった。
[ケイフッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１０を実行することで、ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３０８を実行することで得られたＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（７．５％）のうち６０００ｇを反応容器（ＰＦＡ製）に充填し、Ｎ2ガス導入口と排気口とを取り付けた蓋をした。反応容器（ＰＦＡ製）にＮ2ガスをフロー（流量２Ｌ／ｍｉｎ）しながら、乾燥機を用いてＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液を乾燥した（乾燥温度８０℃、乾燥時間７２ｈｒ）。乾燥後、白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶：ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ）を約４４５ｇ得た。
[フッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１２を実行することで、フッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３１０を実行することで得られた白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶）のうち４３０ｇをアルミナ坩堝に充填し、電気炉を用いてＮ2ガス雰囲気下で白色粉末を熱処理した。熱処理温度は６００℃、熱処理時間は３時間である。熱処理後、Ｎ2ガス雰囲気下で室温（２０〜２３℃）まで降温した後、アルミナ坩堝から７９ｇの白色粉末を取り出すことができた。粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）であることが確認できた。これより、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏから生成できたＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）の収率は８１％であった。
[フッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１４を実行することで、フッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３１２を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＦ2：３７．５ｇ）をイソプロパノール（４６２．５ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2分散溶液（７．５％：５００ｇ）を得た。ＭｇＦ2分散溶液をビーズミル（シンマルエンター社製）で分散処理し、分散液を得た。ジルコニア製ビーズ（ニッカトー社製）を用いて分散処理を行いながら、分散液中のＭｇＦ2（フッ化マグネシウム微粒子）の粒度分布を粒度分布測定機（日機装社製：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いて測定した。ＭｇＦ2の平均粒子径（体積換算、ｄ５０）が３０ｎｍ以下になるまで分散処理した結果、ＭｇＦ2の微粒子分散溶液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：７．５％）を３５８ｇ得た。
[フッ化マグネシウム粒子１００の製造]
図４を参照して説明したステップＳ３１６を実行することで、フッ化マグネシウム粒子１００を製造する。
ステップＳ３１４を実行することで得られたフッ化マグネシウム微粒子分散液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：約３５８ｇ）を５０℃以上１１０℃以下で蒸発乾固した後、２００℃以上４００℃以下に維持し熱処理し、フッ化マグネシウム粒子１００（約２６ｇ）を得た。
[フッ化マグネシウム粒子分散液２００の製造]
図６を参照して説明したステップＳ５０２を実行することで、フッ化マグネシウム粒子分散液２００を製造する。
ステップＳ３１６を実行することで得られたフッ化マグネシウム粒子１００（粉末２５ｇ）をイソプロパノール（４７５ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、フッ化マグネシウム粒子分散液２００（５％：５００ｇ）を得た。波長５５０ｎｍの光に対するフッ化マグネシウム粒子１００の屈折率を測定したところ、屈折率は１．３４であった。波長５５０ｎｍの光に対する単結晶ＭｇＦ2の屈折率が１．３８であることから、フッ化マグネシウム粒子１００は細孔１３０を有することが確認できた。
［実施例２］
［ケイフッ化マグネシウム粒子の生成］
図４を参照して説明したステップＳ３０２〜ステップＳ３０６を実行することで、ケイフッ化マグネシウム粒子を生成する。
（ＮＨ4）2ＳｉＦ6水溶液（１５％：３０００ｇ）を計量して反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、ウォータバスによって液温を５０℃にした後、液温を５０℃に保ち攪拌しながらＭｇＣＯ3（２００ｇ：神島社製）を約３０分かけて少量ずつ連続的に添加し、反応液を得た。その後、反応液の温度を５０℃に保ちながら、反応液を１時間熟成させた。
反応容器をウォータバスから取り出して、約２時間静置して反応液が室温（２０〜２３℃）になったところで反応液をメンブレムフィルター（ポアサイズ５μｍ：ミリポア社製）で約２時間かけて吸引ろ過し、ろ過残としてケイフッ化マグネシウム粒子のペースト（７１８．５ｇ）を得た。
ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、反応容器（ＰＦＡ製）に高純度Ｎ2ガス（流量５Ｌ/ｍｉｎ）をフローしながら、乾燥機を用いて乾燥した（乾燥温度１１０℃、乾燥時間５０ｈｒ）。乾燥後、白色粉末を４６２．３ｇ得た。白色粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏであることが確認できた。また、熱天秤（セイコー社製ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＴＧ／ＤＴＡ６３００）を用いて粉末をＴＧ測定した結果、粉末は６Ｈ2Ｏ塩であることが確認できた。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏの収率は、７１％であった。
[ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３０８を実行することで、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３０６を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ：４６０ｇ）をイソプロパノール（６１１１ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）に添加し十分に攪拌し、溶液（７％）を得た。ビーズミル（シンマルエンター社製）で粉末を粉砕し、粉末の平均粒子径を２０ｎｍ以下にした。粉末の粉砕作業を数回行い、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー）を生成した。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の重量は約５８８０ｇで、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の濃度は７％であった。
[ケイフッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１０を実行することで、ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３０８を実行することで得られたＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（７％）のうち５４００ｇを反応容器（ＰＦＡ製）に充填し、Ｎ2ガス導入口と排気口とを取り付けた蓋をした。反応容器（ＰＦＡ製）にＮ2ガスをフロー（流量２Ｌ／ｍｉｎ）しながら、乾燥機を用いてＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液を乾燥した（乾燥温度８０℃、乾燥時間７２ｈｒ）。乾燥後、白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶：ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ）を約３７１ｇ得た。
[フッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１２を実行することで、フッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３１０を実行することで得られた白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶）のうち３７０ｇをアルミナ坩堝に充填し、電気炉を用いてＮ2ガス雰囲気下で白色粉末を熱処理した。熱処理温度は４００℃、熱処理時間は８時間である。熱処理後、Ｎ2ガス雰囲気下で室温（２０〜２３℃）まで降温した後、アルミナ坩堝から７１．８ｇの白色粉末を取り出すことができた。粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）であることが確認できた。これより、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏから生成できたＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）の収率は８６％であった。
[フッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１４を実行することで、フッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３１２を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＦ2：３０ｇ）をイソプロパノール（４７０ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2分散溶液（６％：５００ｇ）を得た。ＭｇＦ2分散溶液をビーズミル（シンマルエンター社製）で分散処理し、分散液を得た。ジルコニア製ビーズ（ニッカトー社製）を用いて分散処理を行いながら、分散液中のＭｇＦ2（フッ化マグネシウム微粒子）の粒度分布を粒度分布測定機（日機装社製：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いて測定した。ＭｇＦ2の平均粒子径（体積換算、ｄ５０）が３０ｎｍ以下になるまで分散処理した結果、ＭｇＦ2の微粒子分散溶液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：６％）を３７５ｇ得た。
[フッ化マグネシウム粒子１００の製造]
図４を参照して説明したステップＳ３１６を実行することで、フッ化マグネシウム粒子１００を製造する。
ステップＳ３１４を実行することで得られたフッ化マグネシウム微粒子分散液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：３７０ｇ）を５０℃以上１１０℃以下で蒸発乾固した後、２００℃以上４００℃以下に維持し熱処理し、フッ化マグネシウム粒子１００（約２１ｇ）を得た。
[フッ化マグネシウム粒子分散液２００の製造]
図６を参照して説明したステップＳ５０２を実行することで、フッ化マグネシウム粒子分散液２００を製造する。
ステップＳ３１６を実行することで得られたフッ化マグネシウム粒子１００（粉末２０ｇ）をイソプロパノール（３８０ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、フッ化マグネシウム粒子分散液２００（５％：４００ｇ）を得た。波長５５０ｎｍの光に対するフッ化マグネシウム粒子１００の屈折率を測定したところ、屈折率は１．３４であった。波長５５０ｎｍの光に対する単結晶ＭｇＦ2の屈折率が１．３８であることから、フッ化マグネシウム粒子１００は細孔１３０を有することが確認できた。
［実施例３］
［ケイフッ化マグネシウム粒子の生成］
図４を参照して説明したステップＳ３０２〜ステップＳ３０６を実行することで、ケイフッ化マグネシウム粒子を生成する。
Ｈ2ＳｉＦ6水溶液（４０％：７２０．５ｇ）を計量して反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、ウォータバスによって液温を８０℃にした後、液温を８０℃に保ち攪拌しながらＭｇＣｌ2・６Ｈ2Ｏ（２０５ｇ：関東化学社製）を約３０分かけて少量ずつ連続的に添加し、反応液を得た。その後、反応液の温度を８０℃に保ちながら、反応液を１時間熟成させた。
反応容器をウォータバスから取り出して、約２時間静置して反応液が室温（２０〜２３℃）になったところでイソプロパノール（９２５ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）を添加し十分に攪拌し、攪拌反応液を得た。攪拌反応液をメンブレムフィルター（ポアサイズ５μｍ：ミリポア社製）で約２時間かけて吸引ろ過し、ろ過残としてケイフッ化マグネシウム粒子のペースト（６７８．２ｇ）を得た。
ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、反応容器（ＰＦＡ製）に高純度Ｎ2ガス（流量５Ｌ/ｍｉｎ）をフローしながら、乾燥機を用いて乾燥した（乾燥温度６０℃、乾燥時間９６ｈｒ）。乾燥後、白色粉末を２１０ｇ得た。白色粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏであることが確認できた。また、熱天秤（セイコー社製ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＴＧ／ＤＴＡ６３００）を用いて粉末をＴＧ測定した結果、粉末は６Ｈ2Ｏ塩であることが確認できた。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏの収率は、７６．５％であった。
[ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３０８を実行することで、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３０６を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ：２００ｇ）をイソプロパノール（３１３３ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）に添加し十分に攪拌し、溶液（約６％）を得た。ビーズミル（シンマルエンター社製）で粉末を粉砕し、粉末の平均粒子径を２０ｎｍ以下にした。粉末の粉砕作業を数回行い、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー）を生成した。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の重量は約３１００gで、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の濃度は約６％であった。
[ケイフッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１０を実行することで、ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３０８を実行することで得られたＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（約６％）のうち３０５０ｇを反応容器（ＰＦＡ製）に充填し、Ｎ2ガス導入口と排気口とを取り付けた蓋をした。反応容器（ＰＦＡ製）にＮ2ガスをフロー（流量２Ｌ／ｍｉｎ）しながら、乾燥機を用いてＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液を乾燥した（乾燥温度８０℃、乾燥時間４８ｈｒ）。乾燥後、白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶：ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ）を約１８１ｇ得た。
[フッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１２を実行することで、フッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３１０を実行することで得られた白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶）のうち１８０ｇをアルミナ坩堝に充填し、電気炉を用いてＮ2ガス雰囲気下で白色粉末を熱処理した。熱処理温度は６００℃、熱処理時間は３時間である。熱処理後、Ｎ2ガス雰囲気下で室温（２０〜２３℃）まで降温した後、アルミナ坩堝から３４ｇの白色粉末を取り出すことができた。粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）であることが確認できた。これより、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏから生成できたＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）の収率は８３％であった。
[フッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１４を実行することで、フッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３１２を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＦ2：３０ｇ）をイソプロパノール（４７０ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2分散溶液（６％：５００ｇ）を得た。ＭｇＦ2分散溶液をビーズミル（シンマルエンター社製）で分散処理し、分散液を得た。ジルコニア製ビーズ（ニッカトー社製）を用いて分散処理を行いながら、分散液中のＭｇＦ2（フッ化マグネシウム微粒子）の粒度分布を粒度分布測定機（日機装社製：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いて測定した。ＭｇＦ2の平均粒子径（体積換算、ｄ５０）が３０ｎｍ以下になるまで分散処理した結果、ＭｇＦ2の微粒子分散溶液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：６％）を３６４ｇ得た。
[フッ化マグネシウム粒子１００の製造]
図４を参照して説明したステップＳ３１６を実行することで、フッ化マグネシウム粒子１００を製造する。
ステップＳ３１４を実行することで得られたフッ化マグネシウム微粒子分散液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：約３６４ｇ）を５０℃以上１１０℃以下で蒸発乾固した後、２００℃以上４００℃以下に維持し熱処理し、フッ化マグネシウム粒子１００（約２１ｇ）を得た。
[フッ化マグネシウム粒子分散液２００の製造]
図６を参照して説明したステップＳ５０２を実行することで、フッ化マグネシウム粒子分散液２００を製造する。
ステップＳ３１６を実行することで得られたフッ化マグネシウム粒子１００（粉末２０ｇ）をイソプロパノール（３８０ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、フッ化マグネシウム粒子分散液２００（５％：４００ｇ）を得た。波長５５０ｎｍの光に対するフッ化マグネシウム粒子１００の屈折率を測定したところ、屈折率は１．３５であった。波長５５０ｎｍの光に対する単結晶ＭｇＦ2の屈折率が１．３８であることから、フッ化マグネシウム粒子１００は細孔１３０を有することが確認できた。
［実施例４］
［ケイフッ化マグネシウム粒子の生成］
図４を参照して説明したステップＳ３０２〜ステップＳ３０６を実行することで、ケイフッ化マグネシウム粒子を生成する。
Ｈ2ＳｉＦ6水溶液（４０％：１０００ｇ）を計量して反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、ウォータバスによって液温を８０℃にした後、液温を８０℃に保ち攪拌しながらＭｇ（ＯＨ）2（１５０ｇ：関東化学社製）を約３０分かけて少量ずつ連続的に添加し、反応液を得た。その後、反応液の温度を８０℃に保ちながら、反応液を１時間熟成させた。
反応容器をウォータバスから取り出して、約２時間静置して反応液が室温（２０〜２３℃）になったところでイソプロパノール（９５０ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）を添加し十分に攪拌し、攪拌反応液を得た。攪拌反応液をメンブレムフィルター（ポアサイズ５μｍ：ミリポア社製）で約２時間かけて吸引ろ過し、ろ過残としてケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを得た。
ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、反応容器（ＰＦＡ製）に高純度Ｎ2ガス（流量５Ｌ/ｍｉｎ）をフローしながら、乾燥機を用いて乾燥した（乾燥温度７０℃、乾燥時間９６ｈｒ）。乾燥後、白色粉末を５１５ｇ得た。白色粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏであることが確認できた。また、熱天秤（セイコー社製ＥＸＳＴＡＲ６０００ ＴＧ／ＤＴＡ６３００）を用いて粉末をＴＧ測定した結果、粉末は６Ｈ2Ｏ塩であることが確認できた。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏの収率は、７３％であった。
[ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３０８を実行することで、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３０６を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ：３００ｇ）をイソプロパノール（４３１５ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）に添加し十分に攪拌し、溶液（約６．５％）を得た。ビーズミル（シンマルエンター社製）で粉末を粉砕し、粉末の平均粒子径を２０ｎｍ以下にした。粉末の粉砕作業を数回行い、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリー）を生成した。ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の重量は約４２００ｇで、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液の濃度は約６．５％であった。
図４を参照して説明したステップＳ３１０を実行することで、ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３０８を実行することで得られたＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液（約６．５％）のうち、４０００ｇを反応容器（ＰＦＡ製）に充填し、Ｎ2ガス導入口と排気口とを取り付けた蓋をした。反応容器（ＰＦＡ製）にＮ2ガスをフロー（流量２Ｌ／ｍｉｎ）しながら、乾燥機を用いてＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ微粒子分散液を乾燥した（乾燥温度８０℃、乾燥時間４８ｈｒ）。乾燥後、白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶：ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ）を約２５５ｇ得た。
[フッ化マグネシウム結晶の生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１２を実行することで、フッ化マグネシウム結晶を生成する。
ステップＳ３１０を実行することで得られた白色粉末（ケイフッ化マグネシウム結晶）のうち２５０ｇをアルミナ坩堝に充填し、電気炉を用いてＮ2ガス雰囲気下で白色粉末を熱処理した。熱処理温度は６００℃、熱処理時間は３時間である。熱処理後、Ｎ2ガス雰囲気下で室温（２０〜２３℃）まで降温した後、アルミナ坩堝から４８．２ｇの白色粉末を取り出すことができた。粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）であることが確認できた。これより、ＭｇＳｉＦ6・６Ｈ2Ｏ（２５０ｇ）から生成できたＭｇＦ2（フッ化マグネシウム結晶）の収率は８５％であった。
[フッ化マグネシウム微粒子のスラリー生成]
図４を参照して説明したステップＳ３１４を実行することで、フッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する。
ステップＳ３１２を実行することで得られた白色粉末（ＭｇＦ2：３５ｇ）をイソプロパノール（４６５ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2分散溶液（７％：５００ｇ）を得た。ＭｇＦ2分散溶液をビーズミル（シンマルエンター社製）で分散処理し、分散液を得た。ジルコニア製ビーズ（ニッカトー社製）を用いて分散処理を行いながら、分散液中のＭｇＦ2（フッ化マグネシウム微粒子）の粒度分布を粒度分布測定機（日機装社製：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いて測定した。ＭｇＦ2の平均粒子径（体積換算、ｄ５０）が３０ｎｍ以下になるまで分散処理した結果、ＭｇＦ2の微粒子分散溶液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：７％）を３７２ｇ得た。
[フッ化マグネシウム粒子１００の製造]
図４を参照して説明したステップＳ３１６を実行することで、フッ化マグネシウム粒子１００を製造する。
ステップＳ３１４を実行することで得られたフッ化マグネシウム微粒子分散液（フッ化マグネシウム微粒子のスラリー：約３７２ｇ）を５０℃以上１１０℃以下で蒸発乾固した後、２００℃以上４００℃以下に維持し熱処理し、フッ化マグネシウム粒子１００（約２５ｇ）を得た。
[フッ化マグネシウム粒子分散液２００の製造]
図６を参照して説明したステップＳ５０２を実行することで、フッ化マグネシウム粒子分散液２００を製造する。
ステップＳ３１６を実行することで得られたフッ化マグネシウム粒子１００（粉末２０ｇ）をイソプロパノール（３８０ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、フッ化マグネシウム粒子分散液２００（５％：４００ｇ）を得た。波長５５０ｎｍの光に対するフッ化マグネシウム粒子１００の屈折率を測定したところ、屈折率は１．３４であった。波長５５０ｎｍの光に対する単結晶ＭｇＦ2の屈折率が１．３８であることから、フッ化マグネシウム粒子１００は細孔１３０を有することが確認できた。
［比較例１］
［ＭｇＦ2の製造］
超純水（７８０ｇ）を計量して反応容器（ＰＦＡ製）に入れマグネチックスタラーを用いて攪拌子にて攪拌しながら、ＨＦ水溶液（５０％：２００ｇ）を添加し、反応液を得た。ウォータバスによって反応液の液温を５０℃の恒温に保ち攪拌しながらＭｇＣＯ3（２００ｇ：神島社製）を約３０分かけて少量ずつ連続的に添加し、反応液を得た。その後、反応液の温度を８０℃に保ちながら、反応液を１時間熟成させた。反応は速やかに進行するため途中でゲル状となり攪拌がとまる場合がある。
反応容器をウォータバスから取り出して、約２時間静置して反応液が室温（２０〜２３℃）になったところでイソプロパノール（１０００ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）を添加し十分に攪拌した。反応液を反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、反応容器（ＰＦＡ製）に高純度Ｎ2ガス（流量５Ｌ/ｍｉｎ）をフローしながら、乾燥機を用いて乾燥した（乾燥温度１１０℃、乾燥時間９６ｈｒ）。乾燥後、白色粉末を約１３７ｇ得た。
得られた白色粉末（約１３７ｇ）をアルミナ坩堝に充填し、電気炉を用いてＮ2ガス雰囲気下で白色粉末を熱処理した。熱処理温度は６００℃、熱処理時間は３時間である。熱処理後、Ｎ2ガス雰囲気下で室温（２０〜２３℃）まで降温した後、アルミナ坩堝から１３４．８ｇの白色粉末を取り出すことができた。白色粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＦ2であることが確認できた。ＭｇＣＯ3（２００ｇ）から製造できたＭｇＦ2の収率は、約９１％であった。
[ＭｇＦ2微粒子分散液の製造]
得られた白色粉末（ＭｇＦ2：４２ｇ）をイソプロパノール（５５８ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2分散溶液（７％：６００ｇ）を得た。ＭｇＦ2分散溶液をビーズミル（シンマルエンター社製）で分散処理し、分散液を得た。ジルコニア製ビーズ（ニッカトー社製）を用いて分散処理を行いながら、分散液中のＭｇＦ2の粒度分布を粒度分布測定機（日機装社製：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いて測定した。ＭｇＦ2の平均粒子径（体積換算、ｄ５０）が３０ｎｍ以下になるまで分散処理した結果、ＭｇＦ2の微粒子分散溶液（７％）を４７８ｇ得た。
[ＭｇＦ2微粒子の粉末の製造]
得られたＭｇＦ2の微粒子分散液（約４７８ｇ）を５０℃以上１１０℃以下で蒸発乾固した後、２００℃以上４００℃以下に維持し熱処理し、ＭｇＦ2の微粒子（約２６ｇ）を得た。
[ＭｇＦ2微粒子分散液の製造]
得られたＭｇＦ2の微粒子（約２６ｇ）をイソプロパノール（４００ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2粒子分散液２００（７％：４３０ｇ）を得た。波長５５０ｎｍの光に対するＭｇＦ2の微粒子の屈折率を測定したところ、単結晶ＭｇＦ2の屈折率と同一で屈折率は１．３８であった。
［比較例２］
［ＭｇＦ2の製造］
超純水（７５５ｇ）を計量して反応容器（ＰＦＡ製）に入れマグネチックスタラーを用いて攪拌子にて攪拌しながら、ＨＦ水溶液（５０％：９０ｇ）を添加し、反応液を得た。ウォータバスによって反応液の液温を５０℃の恒温に保ち攪拌しながらＭｇＣｌ2・６Ｈ2Ｏ（２００ｇ：関東科学社製）を約３０分かけて少量ずつ連続的に添加し、反応液を得た。その後、反応液の温度を８０℃に保ちながら、反応液を１時間熟成させた。反応は速やかに進行するため途中でゲル状となり攪拌がとまる場合がある。
反応容器をウォータバスから取り出して、約２時間静置して反応液が室温（２０〜２３℃）になったところでイソプロパノール（１０００ｇ：和光純薬工業株式会社製 試薬特級品）を添加し十分に攪拌した。反応液を反応容器（ＰＦＡ製）に入れ、反応容器（ＰＦＡ製）に高純度Ｎ2ガス（流量２Ｌ/ｍｉｎ）をフローしながら、乾燥機を用いて乾燥した（乾燥温度１１０℃、乾燥時間９６ｈｒ）。乾燥後、白色粉末を約５８ｇ得た。
得られた白色粉末（約５８ｇ）をアルミナ坩堝に充填し、電気炉を用いてＮ2ガス雰囲気下で白色粉末を熱処理した。熱処理温度は６００℃、熱処理時間は３時間である。熱処理後、Ｎ2ガス雰囲気下で室温（２０〜２３℃）まで降温した後、アルミナ坩堝から５５．１ｇの白色粉末を取り出すことができた。白色粉末をＸＲＤ（リガク社製ＲＩＮＴ−Ｕｌｔｉｍａ ＩＩＩ）で分析したところ、粉末はＭｇＦ2であることが確認できた。ＭｇＣｌ2・６Ｈ2Ｏ（２００ｇ）から製造できたＭｇＦ2の収率は、約９０％であった。
[ＭｇＦ2微粒子分散液の製造]
得られた白色粉末（ＭｇＦ2：３５ｇ）をイソプロパノール（４６５ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2分散溶液（７％：５００ｇ）を得た。ＭｇＦ2分散溶液をビーズミル（シンマルエンター社製）で分散処理し、分散液を得た。ジルコニア製ビーズ（ニッカトー社製）を用いて分散処理を行いながら、分散液中のＭｇＦ2の粒度分布を粒度分布測定機（日機装社製：Ｍｉｃｒｏｔｒａｃ ＵＰＡ−ＵＺ１５２）を用いて測定した。ＭｇＦ2の平均粒子径（体積換算、ｄ５０）が３０ｎｍ以下になるまで分散処理した結果、ＭｇＦ2の微粒子分散溶液（７％）を３７０ｇ得た。
[ＭｇＦ2微粒子の粉末の製造]
得られたＭｇＦ2の微粒子分散液（約３７０ｇ）を５０℃以上１１０℃以下で蒸発乾固した後、２００℃以上４００℃以下に維持し熱処理し、ＭｇＦ2の微粒子（約２２ｇ）を得た。
[ＭｇＦ2微粒子分散液の製造]
得られたＭｇＦ2の微粒子（２０ｇ）をイソプロパノール（３１５ｇ：八洲薬品製試薬グレード品）に添加し十分に攪拌し、ＭｇＦ2粒子分散液２００（６％：３３５ｇ）を得た。波長５５０ｎｍの光に対するＭｇＦ2の微粒子の屈折率を測定したところ、単結晶ＭｇＦ2の屈折率と同一で屈折率は１．３８であった。
以上、実施例１〜実施例４を実行することによって、フッ化マグネシウム粒子１００およびフッ化マグネシウム粒子分散液２００を製造した。さらに、比較例１および比較例２を実行することによって、ＭｇＦ2微粒子及びＭｇＦ2微粒子分散液を製造した。
［実施例：低屈折率層付基材の製造］
以下に、実施例１〜実施例４を実行することによって製造したフッ化マグネシウム粒子１００を含む低屈折率層付基材４００、さらに、比較例１および比較例２を実行することによって製造したＭｇＦ2微粒子を含む低屈折率層付基材の製造についての実施例を説明する。
始めにハードコート層が積層されたＰＥＴ基板（ＰＥＴフィルム）を作製する。光学用易接着ポリエステルフィルム（東レ製 ルミラー（登録商標）Ｕ３４：厚み１００μｍ）の片側の易接着面に、五酸化アンチモン微粒子（２７質量％）とウレタンアクリレートとを含む塗料（東洋インキ製造株式会社ＴＹＳ６３：塗膜の屈折率１．６３、固形分濃度４０質量％）をバーコーターで塗工した。９０℃で乾燥後、紫外線（４００ｍＪ／ｃｍ２）を照射して塗料を硬化させ、ハードコート層を形成した。
次に、ＰＥＴ基板（ＰＥＴフィルム）上のハードコート層に低屈折率層を積層することで低屈折率層付基材（反射防止膜）を製造する。低屈折率塗料（固形分１００部）に対し、ポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサン（ビッグケミー社製：ＢＹＫ３７０）を３部添加し調整した塗料をハードコート層上にバーコーターで塗工した。ハードコート層上に塗工した塗料を１３０℃で乾燥後、紫外線４００ｍＪ／ｃｍ2を照射して硬化させて、ハードコート層に低屈折率層（厚さ約１００ｎｍ）を積層した。
低屈折率層付基材の製造についての実施例を実行することにより、ＰＥＴフィルム上にハードコート層と低屈折率層とが積層された低屈折率層付基材（反射防止膜）を製造した。なお、フッ化マグネシウム粒子１００を含む低屈折率層とＭｇＦ2微粒子を含む低屈折率層との屈折率、ヘイズ値、全光線透過率及び最低反射率の測定手法並びに低屈折率層の耐擦傷性の評価手法は以下のとおりである。
［低屈折率層の屈折率測定］
低屈折率層形成用組成物にポリエステル変性水酸基含有ポリジメチルシロキサンを添加して、塗料を調整した。調整した塗料をシリコンウエハのミラー研磨面上にスピンコーターによって塗工し、１３０℃で乾燥し硬化させた。２３℃の温度下で分光エリプソメーター（ＨＯＲＩＢＡ ＪＯＢＩＮ ＹＶＯＮ社製 ＵＶＩＳＥＬ Ｍ２００−ＦＵＶ−ＡＧＭＳ）を用いて硬化した低屈折率層の屈折率を測定した。
［ヘイズ測定、全光線透過率測定及び最低反射率測定］
低屈折率層のヘイズ値、低屈折率層の全光線透過率および低屈折率層の最低反射率をＪＩＳ Ｋ ７１３６に準拠して紫外可視近赤外分光光度計（Ｖ６７０；日本分光株式会社）を用いて測定した。
ヘイズ値は、フィルムに可視光を照射したときの全透過光に対する拡散透過光の割合である。ヘイズ値が小さいほどフィルムの透明性に優れているということになる。ヘイズ値は１．５％以下、全光線透過率は９０％以上であることが望ましい。最低反射率については、５度の入射角で、波長領域３００ｎｍ〜８００ｎｍにおける絶対反射スペクトルを測定し、波長４００ｎｍおよび７００ｎｍでの反射率および４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域での最低反射率を測定した。なお、測定した反射スペクトルにうねりがある場合は、うねりの山（極大点）と谷（極小点）との中間地点を結ぶことによって形成した曲線に基づいて、波長４００ｎｍおよび７００ｎｍでの反射率および４００ｎｍ〜７００ｎｍの領域での最低反射率を求めた。最低反射率が低いほど低屈折率層の反射防止機能が高く良好であり、最低反射率は１．０％以下が好ましい。
［耐擦傷性］
低屈折率層の耐擦傷性については、スチールウール（ＳＷ）硬度評価を行った。スチールウール（＃００００）に荷重（２５０ｇ）をかけて、ストローク幅１０ｃｍ、速度３０ｍｍ／ｓｅｃで低屈折率層の反射防止面を１０往復摩擦した。表面を目視で観察し、傷の付き方を３段階（Ａ級：傷が０〜１０本、Ｂ級：傷が１１本〜２０本、Ｃ級：傷が２０本以上）で評価した。
図１０は、実施例および比較例を実行することによって製造したフッ化マグネシウム粒子、低屈折率層、低屈折率層付基材の測定結果を示す表である。
フッ化マグネシウム粒子の屈折率について、従来技術の比較例１〜比較例２では１．３８であったが、本発明における実施例１〜実施例４では１．３４〜１．３５であった。本発明に係る実施例のフッ化マグネシウム粒子は従来技術のフッ化マグネシウム粒子よりも低屈折であった。
フッ化マグネシウム粒子の比表面積について、従来技術の比較例１〜比較例２では１１９ｍ2／ｇ〜１３４ｍ2／ｇであったが、本発明における実施例１〜実施例４では１７４ｍ2／ｇ〜１９３ｍ2／ｇであった。本発明に係る実施例のフッ化マグネシウム粒子は従来技術のフッ化マグネシウム粒子よりも比表面積は大きかった。
低屈折率層の屈折率について、従来技術の比較例１〜比較例２では１．３９〜１．４０であったが、本発明における実施例１〜実施例４では１．３５〜１．３６であった。本発明に係る実施例の低屈折率層は従来技術の低屈折率層よりも低屈折であった。
低屈折率層の全光線透過率について、従来技術の比較例１〜比較例２では９３．２３％〜９４．５６％であったが、本発明における実施例１〜実施例４では９５．４９％〜９６．０１％であった。本発明に係る実施例の低屈折率層の全光線透過率は従来技術の低屈折率層の全光線透過率よりも高かった。
低屈折率層のヘイズ値について、従来技術の比較例１〜比較例２では１．６２％〜１．６５％であったが、本発明における実施例１〜実施例４では１．４５％〜１．５０％であった。本発明に係る実施例の低屈折率層のヘイズ値は従来技術の低屈折率層のヘイズ値よりも小さかった。
低屈折率層の最低反射率について、従来技術の比較例１〜比較例２では０．６２％〜０．７８％であったが、本発明における実施例１〜実施例４では０．２６％〜０．４０％であった。本発明に係る実施例の低屈折率層の最低反射率は従来技術の低屈折率層の最低反射率よりも小さかった。
低屈折率層の耐擦傷性の評価について、従来技術の比較例１〜比較例２ではＡ級であったが、本発明における実施例１〜実施例４でもＡ級であった。本発明に係る実施例の低屈折率層の耐擦傷性の評価は従来技術の低屈折率層の耐擦傷性の評価と同等であった。
本発明によれば、例えば、ディスプレイ表面の外光反射を防止することが可能になり、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイに利用可能である。
Ａ 容器
１００ フッ化マグネシウム粒子
１１０ 微粒子
１２０ 凹凸
１３０ 細孔
１３０ａ 粒内開細孔
１３０ｂ 粒内閉細孔
１３０ｃ 粒界空隙状開細孔
１３０ｄ 粒界空隙状閉細孔
２００ フッ化マグネシウム粒子分散液
２１０ 分散媒
３００ 低屈折率層形成用組成物
３１０ バインダー
４００ 低屈折率層付基材
４１０ 低屈折率層
４２０ ハードコート層
４３０ 樹脂基板

Claims (18)

  1. 少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子を含むフッ化マグネシウム粒子であって、前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子の各々は、被担持体を担持する細孔を有し、
    前記フッ化マグネシウム微粒子の平均粒子径が１ｎｍ〜１００ｎｍであり、
    前記フッ化マグネシウム微粒子のＢＥＴ法による比表面積が１５０ｍ 2 ／ｇ以上３００ｍ 2 ／ｇ以下の範囲にあり、
    前記フッ化マグネシウム微粒子の屈折率が１．２０以上１．４０以下の範囲にあり、
    前記細孔は、前記被担持体として、
    空気、
    不活性ガスを含む気体、
    有機溶液を含む液体、
    前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子の生成過程で用いられた液体、溶媒又は気体、および、
    前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子よりも低屈折率の物質、
    からなる群から選択された少なくとも１つを担持する、フッ化マグネシウム粒子。
  2. 前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子は、複数の微粒子であり、
    前記複数の微粒子のうち互いに隣接する微粒子の間には、前記被担持体を担持する隙間である粒界空隙状細孔が存在する、請求項１に記載のフッ化マグネシウム粒子。
  3. 前記細孔は、前記フッ化マグネシウム微粒子の表面に開口した状態で存在する微粒子内開細孔と、前記フッ化マグネシウム微粒子の内部に前記フッ化マグネシウム微粒子の表面からは閉塞した状態で存在する微粒子内閉細孔とのうちの少なくとも一方である、請求項１または請求項２に記載のフッ化マグネシウム粒子。
  4. 前記粒界空隙状細孔は、開口した状態で存在する粒界空隙状開細孔と、閉塞した状態で存在する粒界空隙状閉細孔とのうちの少なくとも一方である、請求項２に記載のフッ化マグネシウム粒子。
  5. 前記フッ化マグネシウム微粒子の平均粒子径が１ｎｍ〜５０ｎｍである、請求項１〜請求項４のうちの１項に記載のフッ化マグネシウム粒子。
  6. 請求項１〜請求項５のうちの１項に記載のフッ化マグネシウム粒子と、
    前記フッ化マグネシウム粒子を分散する分散媒と
    を含む、フッ化マグネシウム粒子分散液。
  7. 前記分散媒は、前記フッ化マグネシウム粒子の分散を促進する分散剤を含む、請求項６に記載のフッ化マグネシウム粒子分散液。
  8. 請求項１〜請求項５のうちの１項に記載のフッ化マグネシウム粒子と、
    前記フッ化マグネシウム粒子を分散する層形成材と
    を含む、低屈折率層形成用組成物。
  9. 樹脂基板と、
    前記樹脂基板の上に形成されたハードコート層と、
    前記ハードコート層の上に形成された低屈折率層と
    を含む、低屈折率層付基材であって、
    前記低屈折率層は、請求項８に記載の低屈折率層形成用組成物から構成されている、低屈折率層付基材。
  10. 少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子を含むフッ化マグネシウム粒子を製造するフッ化マグネシウム粒子の製造方法であって、
    ケイフッ化マグネシウム結晶を用意する用意工程と、
    前記ケイフッ化マグネシウム結晶を熱処理することによって前記ケイフッ化マグネシウム結晶からガスを排出し、被担持体を担持する細孔を有するフッ化マグネシウム結晶を生成する結晶生成工程と、
    前記フッ化マグネシウム結晶から前記細孔を有するフッ化マグネシウム微粒子を生成する微粒子生成工程と
    を包含する、フッ化マグネシウム粒子の製造方法。
  11. 前記少なくとも１つのフッ化マグネシウム微粒子は、複数の微粒子であり、
    前記結晶生成工程は、
    前記複数の微粒子のうち互いに隣接する微粒子の間に粒界空隙状細孔が形成されるように、前記互いに隣接する微粒子を凝集する凝集工程を包含し、
    前記粒界空隙状細孔は、前記被担持体を担持する隙間である、請求項１０に記載のフッ化マグネシウム粒子の製造方法。
  12. 前記結晶生成工程は、
    前記フッ化マグネシウム微粒子の表面に開口した状態で存在する微粒子内開細孔を形成する工程と、
    前記フッ化マグネシウム微粒子の内部に前記フッ化マグネシウム微粒子の表面からは閉塞した状態で存在する微粒子内閉細孔を形成する工程と
    のうちの少なくとも一方を包含する、請求項１０または請求項１１に記載のフッ化マグネシウム粒子の製造方法。
  13. 前記凝集工程は、
    開口した状態で存在する粒界空隙状開細孔を形成する工程と、
    閉塞した状態で存在する粒界空隙状閉細孔を形成する工程と
    のうちの少なくとも一方を包含する、請求項１１に記載のフッ化マグネシウム粒子の製造方法。
  14. 前記用意工程は、
    マグネシウム塩とケイフッ化物イオンを含有する溶液との混合液からケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーを生成する工程と、
    前記ケイフッ化マグネシウム粒子凝集体スラリーからケイフッ化マグネシウム粒子のペーストを生成する工程と、
    前記ケイフッ化マグネシウム粒子のペーストからケイフッ化マグネシウム粒子を生成する工程と、
    前記ケイフッ化マグネシウム粒子を粉砕し、ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーを生成する工程と、
    前記ケイフッ化マグネシウム微粒子のスラリーから前記ケイフッ化マグネシウム結晶を生成する工程と
    を包含する、請求項１０〜請求項１３のうちの１項に記載のフッ化マグネシウム粒子の製造方法。
  15. 請求項１〜請求項５のうちの１項に記載のフッ化マグネシウム粒子を用意する工程と、
    前記フッ化マグネシウム粒子を分散媒に分散する分散工程と
    を包含する、フッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法。
  16. 前記分散媒は、前記フッ化マグネシウム粒子の分散を促進する分散剤を含む、請求項１５に記載のフッ化マグネシウム粒子分散液の製造方法。
  17. 請求項１〜請求項５のうちの１項に記載のフッ化マグネシウム粒子を用意する工程と、
    前記フッ化マグネシウム粒子を層形成材に分散する分散工程と
    を包含する、低屈折率層形成用組成物の製造方法。
  18. 樹脂基板を用意する工程と、
    前記樹脂基板の上にハードコート層を形成する工程と、
    前記ハードコート層の上に低屈折率層を形成する工程と
    を包含する、低屈折率層付基材の製造方法であって、
    前記低屈折率層は、請求項８に記載の低屈折率層形成用組成物から構成されている、低屈折率層付基材の製造方法。
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