碱金属阻挡层形成用涂布液及物品的制作方法_4

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粒子可以是各粒子以独立的状态存在,也可以是各粒子连接成链状,还可 以是各粒子凝集。
[0207] 功能性粒子可单独使用1种,也可以2种以上并用。
[0208] 作为用于提高平整性的表面活性剂,可例举硅油类表面活性剂、丙烯酸类表面活 性剂等。
[0209] 作为用于提高耐久性的金属化合物,优选锆螯合物、钛螯合物、铝螯合物。
[0210] 作为锆螯合物,可例举四乙酰丙酮根合锆、三丁氧基硬脂酸根合锆等。
[0211] 作为钛螯合物,可例举四乙酰丙酮根合钛等。
[0212] 作为铝螯合物,可例举四乙酰丙酮根合铝等。
[0213] 这些任意成分在涂布液中的含量可在考虑涂布液的涂布性、必要的功能等后进行 适当设定。
[0214] 本发明的涂布液可通过例如将(A)成分的溶液、(B)成分的分散液、根据需要添加 的液体溶剂、和任意成分等混合来配制。
[0215] [作用效果]
[0216] 本发明的涂布液可用于在玻璃基板上形成碱金属阻挡层。详细内容在以下说明, 通过将本发明的涂布液涂布在玻璃基板上、经干燥,形成在来源于(A)成分的基质(烷氧基 硅烷的水解产物的缩合物)中分散有(B)成分的膜。
[0217] 对于该膜,本发明的涂布液通过以规定的比例含有(A)成分和(B)成分,干燥、烧 成时的膜的收缩得到抑制,从而可抑制由该收缩引起的玻璃基板的翘曲。例如,在涂布液的 涂布后,即使在为了玻璃基板的强化等的目的而进行600°C以上的高温下的烧成,或者在作 为玻璃基板使用厚度为15. Omm以下、甚至0. 7mm以下那么薄的玻璃基板的情况下,也能将 翘曲量充分抑制在可允许的范围内。
[0218] 此外,该膜即使包含作为二氧化硅粒子的(B)成分,也具有优异的碱金属阻挡性, 能充分发挥作为碱金属阻挡层的功能。
[0219] 对可获得优异的碱金属阻挡性的理由并不明确,但认为是由水热合成法合成的 (B)成分具有微结晶性且比溶胶凝胶二氧化硅的密度高的缘故。
[0220] 此外,⑶成分对膜的碱金属阻挡性以外的特性造成的影响小,例如几乎观察不到 (B)成分对透射率的影响。
[0221] 此外,本发明的涂布液与含有(A)成分但不含(B)成分的涂布液相比,如果(A)成 分的310 2换算固体成分浓度相同,则本发明的涂布液的用于获得必要膜厚所需的涂布液使 用量更少,在成本上也更有利。
[0222] 〈物品〉
[0223] 本发明的物品具有玻璃基板、和利用上述的本发明的涂布液在上述玻璃基板上所 形成的碱金属阻挡层。
[0224] 本发明的物品还可以在上述碱金属阻挡层上具有与该碱金属阻挡层不同的其他 层。通过该其他层,可赋予物品以任意的功能。
[0225] [玻璃基板]
[0226] 作为构成玻璃基板的玻璃,没有特别限定,可例举例如钠钙玻璃、硼硅酸盐玻璃、 铝硅酸盐玻璃、混合碱金属类玻璃等,可根据物品的用途等进行适当选择。
[0227] 作为钠钙玻璃,没有特别限定,但例如在物品为建筑用或车辆用的窗玻璃的情况 下,优选具有下述组成的玻璃。
[0228] 以氧化物基准的质量百分比表示,含有
[0229] SiO2:65 ~75%、
[0230] Al2O3 = O ~10%、
[0231] CaO:5 ~15%、
[0232] MgO:0 ~15%、
[0233] Na20:10 ~20%、
[0234] K20:0 ~3%、
[0235] Li20:0 ~5%、
[0236] Fe2O3 = O ~3%、
[0237] TiO2:0 ~5%、
[0238] CeO2:0 ~3%、
[0239] BaO:0 ~5%、
[0240] SrO: 0 ~5 %、
[0241] B2O3:0 ~15%、
[0242] ZnO:0 ~5%、
[0243] ZrO2:0 ~5%、
[0244] SnO2:0 ~3%、
[0245] SO3:0 ~0.5%。
[0246] 混合碱金属类玻璃的情况下,优选具有下述组成的玻璃。
[0247] 以氧化物基准的质量百分比表示,含有
[0248] SiO2:50 ~75%、
[0249] Al2O3 = O ~15%、
[0250] MgO+CaO+SrO+BaO+ZnO:6 ~24 %、
[0251] Na2CHK20:6 ~24%。
[0252] 玻璃基板可以是通过浮法等而成形的平滑的玻璃板,也可以是表面具有凹凸的压 花玻璃。此外,不仅可以是平坦的玻璃,也可以是具有曲面形状的玻璃。
[0253] 物品是太阳能电池用覆盖玻璃的情况下,作为玻璃基板,优选表面带有凹凸的梨 皮状花纹的压花玻璃。作为压花玻璃,优选与通常的窗玻璃等所用的钠钙玻璃(蓝玻璃) 相比的铁成分更少的(透明度高的)钠钙玻璃(超白玻璃)。
[0254] 对玻璃基板的厚度没有特别限定,可根据物品的用途等进行适当设定。
[0255] 玻璃基板的厚度越薄,碱金属阻挡层的形成时或用于强化的烧成时的玻璃基板的 翘曲越容易成为问题,本发明的有用性高。
[0256] 此外,在以提高透射率为目的的用途中,厚度越薄,将光的吸收抑制得越低,透射 率提高。从该观点考虑,玻璃基板的厚度优选15. Omm以下,更优选12. Omm以下,进一步优 选7. Omm以下,特别优选3. 2mm以下。对玻璃基板的厚度的下限没有特别限定。
[0257] [碱金属阻挡层]
[0258] 碱金属阻挡层是具有抑制碱金属透过的碱金属阻挡功能的层。通过在玻璃基板和 其他层之间具有碱金属阻挡层,可抑制碱金属自玻璃基板对该其他层的影响,其他层的耐 久性提高。例如可抑制以下的防反射性能下降:即,在其他层包含二氧化硅类多孔质膜等的 低反射膜的情况下,因玻璃中所含的钠引起在湿热条件下产生碱性,由于该影响,二氧化硅 类多孔质膜的多孔质结构破坏等,由此造成的防反射性能下降。
[0259] 本发明的物品中,作为碱金属阻挡层,具有利用上述的本发明的涂布液而形成的 膜。
[0260] 对碱金属阻挡层的形成方法在后面详细说明。
[0261] 本发明的物品所具有的碱金属阻挡层可以是1层,也可以是2层以上。例如,可以 是多层膜,该多层膜是使用组成(所含有的成分的种类及掺合量)不同的2种以上的涂布 液作为本发明的涂布液而依次形成2种以上的膜的多层膜。
[0262] 碱金属阻挡层的膜厚(多层的情况下,为它们的总膜厚)优选40~200nm,更优选 60~180nm。如果碱金属阻挡层的膜厚在40nm以上,则可获得充分的碱金属阻挡性,如果 在200nm以下,则膜的均匀性良好。
[0263] [其他层]
[0264] 本发明的物品中,作为在上述碱金属阻挡层上可以具有的其他层,没有特别限定, 考虑到该物品的用途,可以是具有所要求的功能的任意的层。
[0265] 作为其他层的具体例,可例举例如低反射膜、导电膜、着色膜、红外线截止膜、紫外 线截止膜、防静电膜等。其他层可以是单层膜,也可以是多层膜。
[0266] 本发明的物品中,优选上述其他层包括低反射膜。在低反射膜由例如二氧化硅类 多孔质膜形成的情况下,碱金属耐久性低,本发明的有用性高。
[0267] 此外,具有低反射膜的物品在太阳能电池覆盖玻璃、显示器覆盖玻璃、手机等的通 信设备用覆盖玻璃、车辆用玻璃、建筑用玻璃等中是有用的。
[0268] 作为低反射膜,没有特别限定,例如可以与作为玻璃基板等的表面所设置的低反 射膜而公知的低反射膜同样。
[0269] 作为低反射膜的一例,可例举如上所述的二氧化硅类多孔质膜。"二氧化硅类多孔 质膜"是指在以二氧化硅为主成分的基质中具有多个空孔的膜。
[0270] 二氧化硅类多孔质膜因为基质以二氧化硅作为主成分,所以相对折射率(反射 率)低。此外,化学稳定性、与玻璃基板的密合性、耐摩耗性等优异。此外,通过在基质中具 有空孔,与不具有空孔的情况相比,折射率低。
[0271] 基质以二氧化硅作为主成分是指二氧化硅的比例占基质(100质量% )中的60质 量%以上。
[0272] 作为基质,优选实质上由二氧化硅构成。实质上由二氧化硅构成是指除了不可避 免的杂质(例如,在作为基质前体使用具有非水解性基团的烷氧基硅烷的水解产物的情况 下的非水解性基团这样的来源于原料的结构)以外,仅由二氧化硅构成。
[0273] 基质可以包含少量的二氧化硅以外的成分。作为该成分,可例举选自Li、B、C、N、 F、Na、Mg、Al、P、S、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Ru、Pd、Ag、In、 Sn、Hf、Ta、W、Pt、Au、Bi及镧系元素的1个或多个离子和/或氧化物等的化合物(硝酸盐、 氯化物盐、螯合物等)。
[0274] 基质不仅包含2维聚合的基质成分,也可包含3维聚合的纳米粒子。作为纳米粒子 的组成,可例举八1 203、3;[02、31102、1102、2110、21'0 2等。纳米粒子的尺寸优选1~200111]1。对 纳米粒子的形状没有特别限定,可例举球状、针状、中空状、片状、棱角状等。
[0275] 作为优选的二氧化硅类多孔质膜的一例,可例举涂布包含分散介质(a)、在上述分 散介质(a)中分散的微粒(b)、和溶解或分散于上述分散媒(a)中的基质前体(c)的涂布液 (以下也称为上层涂布液(I))、经干燥(烧成)而得的膜。
[0276] 该膜是由基质前体(c)的烧成物(SiO2)构成的在基质中分散了微粒(b)的膜。该 膜中,在微粒(b)的周围选择性地形成有空隙。由于该空隙,膜整体的折射率降低,表现出 优异的防反射效果。特别是,在微粒(b)的核部是中空的情况下,表现出更优异的防反射效 果。该膜具有低成本、且即使在较低的温度下也能形成的优点。
[0277] 对于上层涂布液(I)、及使用该上层涂布液(I)的二氧化硅类多孔质膜的形成方 法分别在后面进行详细说明。
[0278] 二氧化娃类多孔质膜的膜厚优选50~300nm,更优选80~200nm。如果二氧化娃 类多孔质膜的膜厚在50nm以上,则引起光的干涉,呈现出防反射性能。如果二氧化硅类多 孔质膜的膜厚在300nm以下,则能够在不产生裂纹的情况下成膜。
[0279] 二氧化硅类多孔质膜的膜厚可利用反射分光膜厚计进行测定。
[0280] 在上述其他层包括低反射膜的情况下,该其他层可以仅由低反射膜构成,也可以 还具有低反射膜以外的膜。例如,在低反射膜是二氧化硅类多孔质膜的情况下,由于表面的 凹凸多,所以存在容易附着污物、难以除去附着的污物等的问题。因此,为了提高物品的防 汚性,可在低反射膜上进一步设置防污层。
[0281] 作为防污膜使用的材料,可例举表现出拒水或拒油性的含氟化合物、含烷基化合 物等。
[0282] 作为本发明的物品中的其他层的优选其他例,可例举导电膜。
[0283] 导电膜表示膜的表面电阻值在1012Ω/ □以下。
[0284] 作为导电膜的材质,可例举含Sb的SnOx(ATO)、含Sn的In2O 3(ITO)、Ru02、Ag、Ru、 AgPcU RuAu 等。
[0285] 导电膜可通过旋涂法、喷涂法、浸涂法、模涂法、幕涂法、丝网印刷法、喷墨法、流涂 法、凹版涂布法、棒涂法、柔版涂布法、狭缝涂布法、辊涂法等公知的方法来形成。
[0286] (上层涂布液(I))
[0287] 上层涂布液(I)包含分散介质(a)、在上述分散介质(a)中分散的微粒(b)、和溶 解或分散于上述分散介质(a)中的基质前体(c)。
[0288] 分散介质(a)是分散微粒(b)的液体。分散介质(a)可以是溶解基质前体(C)的 溶剂。
[0289] 作为分散介质(a),可例举与上述液体介质(C)同样的物质。
[0290] 在基质前体(C)是烷氧基硅烷的水解产物的情况下,因为水解需要水,所以分散 介质(a)较好是至少包含水。作为分散介质(a),可以并用水和其他液体。作为该其他液 体,可例举例如醇类、酮类、醚类、溶纤剂类、酯类、二醇醚类、含氮化合物、含硫化合物等。上 述其他液体中,作为基质前体(c)的溶剂,优选醇类,特别优选甲醇、乙醇、异丙醇、丁醇。
[0291] 作为微粒(b),可例举金属酸化物微粒、金属微粒、颜料类微粒、树脂微粒等。
[0292] 作为金属氧化物微粒的材料,可例举A1203、Si0 2、Sn02、Ti02、Zr02、ZnO、CeO 2、含有 Sb的SnOx(ATO)、含Sn的In2O3(ITO)、此0 2等,从低折射率的观点考虑,优选SiO 2。
[0293] 作为金属微粒的材料,可例举金属(Ag、Ru等)、合金(AgPd、RuAu等)等。
[0294] 作为颜料类微粒,可例举无机颜料(钛黑、炭黑等)、有机颜料等。
[0295] 作为树脂微粒的材料,可例举聚丙烯酸、聚苯乙烯、三聚氰胺树脂等。
[0296] 作为微粒(b)的形状,可例举球状、椭圆状、针状、板状、棒状、圆锥状、圆柱状、立 方体状、长方体状、钻石状、星状、三角锥状、花瓣状、无定形状等。此外,微粒(b)可以是中 空状或开孔状。此外,微粒(b)可以是各微粒以独立的状态存在,也可以是各微粒连接成链 状,还可以
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