BR122018010566B1 - artigo transparente revestido de antiembaçante - Google Patents

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Kazuaki Oya
Kazutaka Kamitani
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Nippon Sheet Glass Company, Limited
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Abstract

Trata-se de um artigo transparente com uma película antiembaçante, em que a película antiembaçante é uma película de camada única que inclui uma resina absorvente de água, grupos hidrofóbicos e um componente de óxido de metal. Os grupos hidrofóbicos são grupos alquila cíclica ou linear C1-30, nos quais pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído por um átomo de flúor e, de preferência, grupos alquila lineares C6-14. Os grupos hidrofóbicos são ligados dIretamente aos átomos de metal que compõem o componente de óxido de metal. O grupo hidrofóbico inclui, por exemplo, 0,01 a 60 partes em massa do componente de óxido de metal e 0,05 a 10 partes em massa dos grupos hidrofóbicos por 100 partes em massa da resina absorvente de água. A resina absorvente de água é polivinil acetal, por exemplo.

Description

Dividido de BR112016028207-8, de 03/06/2015 CAMPO DA TÉCNICA
[001] A presente invenção refere-se a um artigo transparenterevestido de antiembaçante que inclui um artigo transparente e uma película antiembaçante formada no artigo transparente e, mais particularmente se refere a um artigo transparente revestido de antiembaçante que inclui uma película antiembaçante que contém uma resina absorvente de água.
TÉCNICA ANTECEDENTE
[002] Artigos transparentes revestidos antiembaçantes incluemespelhos antiembaçantes usados em banheiros ou lavatórios e janelas antiembaçantes usadas em aberturas de veículos. Exemplos conhecidos de películas antiembaçantes incluem películas que contêm uma resina absorvente de água, como polivinil acetal.
[003] As películas antiembaçantes que contêm uma resinaabsorvente de água têm propriedades de resistência insuficientes e estão susceptíveis a danos na superfície, particularmente quando as mesmas têm água absorvida. Para solucionar esse problema, foi proposto convencionalmente adicionar uma camada para proteção de superfície para aprimorar as propriedades de resistência de película. Por exemplo, Literatura de Patente 1 revela uma película antiembaçante de duas camadas que inclui uma camada absorvente de água que contém uma resina absorvente de água e uma camada protetora permeável à água formada na camada absorvente de água. A camada absorvente de água contém polivinil acetal e um hidrolisado ou hidrolisado parcial de isocianato de silil alquila. A camada protetora é formada a partir de um hidrolisado ou hidrolisado parcial de isocianato de silil alquila. A Literatura de Patente 1 especifica para a camada absorvente de água e a camada protetora que o número de átomos de carbono no grupoalquila do isocianato de silil alquila é 1 ou 2 (reivindicações 1 e 3).
[004] Em outro exemplo, a Literatura de Patente 2 revela umapelícula antiembaçante de duas camadas que inclui uma camada absorvente de água que contém uma resina absorvente de água e uma camada repelente de água formada na camada absorvente de água. A camada repelente de água é formada com o uso de um composto que tem um grupo metila e um grupo isocianato (parágrafo [0031]).
[005] A Literatura de Patente 3 revela uma películaantiembaçante de camada única. Essa película antiembaçante contém uma resina absorvente de água, uma sílica coloidal (partículas finas de sílica) e uma sílica derivada de um hidrolisado ou hidrolisado parcial de alcóxido de silício, em uma razão predeterminada. Tetraalcoxissilano é revelado como o alcóxido de silício. Independentemente ser uma película de camada única, essa película antiembaçante aprimorou propriedades de resistência em virtude da adição do componente inorgânico, como partículas finas de sílica.
LISTA DE CITAÇÕES LITERATURA DE PATENTE
[006] Literatura de Patente 1: JP 2001-146585 A
[007] Literatura de Patente 2: JP 2001-152137 A
[008] Literatura de Patente 3: JP 2012-117025 A
SUMÁRIO DA INVENÇÃO PROBLEMA DA TÉCNICA
[009] Exige-se que as películas antiembaçantes tenham tantopropriedades antiembaçantes boas quanto propriedades de resistência boas como, em particular, resistência à abrasão e resistência ao desgaste. Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um artigo transparente que inclui uma película antiembaçante adequada para alcançar tanto propriedades de resistência boas quanto propriedades antiembaçantes boas.
SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA
[0010] Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece umartigo transparente revestido de antiembaçante que inclui um artigo transparente e uma película antiembaçante formada no artigo transparente. A película antiembaçante é uma película de camada única que contém uma resina absorvente de água, um grupo hidrofóbico e um componente de óxido de metal. O grupo hidrofóbico é uma cadeia ou grupo alquila cíclico que tem 1 a 30 átomos de carbono nos quais pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído por um átomo de flúor. O grupo hidrofóbico é ligado diretamente a um átomo de metal do componente de óxido de metal.
[0011] Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece umartigo transparente revestido de antiembaçante que inclui um artigo transparente e uma película antiembaçante formada no artigo transparente, em que a película antiembaçante contém polivinil acetal, um componente de sílica e um átomo de metal diferente de um átomo de silício. O componente de sílica é derivado de um composto de silício hidrolisável ou um hidrolisado do composto de silício hidrolisável, adicionado a um líquido de revestimento para formar a película antiembaçante. O átomo de metal diferente de um átomo de silício é derivado de um composto organometálico adicionado ao líquido de revestimento.
EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO
[0012] Foi revelado que tanto propriedades de resistência boasquanto propriedades antiembaçantes boas de uma película antiembaçante podem ser facilmente alcançadas incorporando-se um grupo hidrofóbico e um componente de óxido de metal, junto com uma resina absorvente de água, na película antiembaçante de tal maneira que o grupo hidrofóbico seja diretamente ligado a um átomo de metal do componente de óxido de metal. Também foi revelado que tanto propriedades de resistência boas quanto propriedades antiembaçantes boas de uma película antiembaçante podem ser facilmente alcançadas tendo-se a película antiembaçante que contém: polivinil acetal; um componente de sílica derivado de um composto de silício hidrolisável ou seu hidrolisado; e um outro átomo de metal, além de um átomo de silício, que é derivado de um composto organometálico. A presente invenção torna possível fornecer um artigo transparente revestido de antiembaçante excelente tanto em propriedades de resistência de película tipificadas por resistência à abrasão e resistência ao desgaste quanto em propriedades antiembaçantes.
DESCRIÇÃO DE MODALIDADES
[0013] Doravante, as modalidades da presente invenção serãodescritas. Deve ser verificado que a descrição a seguir não se destina a limitar a presente invenção às modalidades particulares.
[0014] O termo "grupo hidrofóbico" conforme usado na descrição aseguir se refere a uma cadeia ou grupo alquila cíclico que tem 1 a 30 átomos de carbono, nos quais pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído por um átomo de flúor. O termo "componente de óxido de metal" se destina a abranger não apenas um componente que consiste apenas em um átomo de metal e um átomo de oxigênio ligados entre si, mas também uma porção química que contém um átomo de metal e um átomo de oxigênio ligados diretamente um ao outro. Ou seja, por exemplo, a porção química MO em um componente representado pela fórmula R-M-O (R é um grupo hidrofóbico e M é um átomo de metal) corresponde a um componente de óxido de metal. A palavra "metal" usada nos termos, como "componente de óxido de metal", "átomo de metal" e "composto de metal" se destina a abranger boro (B) e silício (Si), como é convencional.
PRIMEIRO GRUPO HIDROFÓBICO DA MODALIDADE
[0015] Um artigo transparente revestido de antiembaçante deacordo com a presente modalidade inclui um artigo transparente e uma película antiembaçante de camada única formada na superfície do artigo transparente. A película antiembaçante contém um grupo hidrofóbico.
ARTIGO TRANSPARENTE
[0016] Não é exigido que o artigo transparente tenha uma formaparticular. Um exemplo adequado do artigo transparente é um substrato transparente que é tipicamente uma chapa de resina ou uma chapa de vidro. Um substrato transparente preferencial é uma chapa de vidro que tem dureza de superfície alta.
CHAPA DE VIDRO
[0017] A chapa de vidro pode ser, por exemplo, uma chapa devidro flutuante que é um tipo das chapas de vidro mais comumente usadas na indústria de veículos, na indústria de construção e diversos outros campos industriais. A chapa de vidro não precisa ser colorida, mas pode ser colorida de verde ou bronze, por exemplo. A chapa de vidro pode ser tratada ou processada em vidro reforçado, vidro laminado, vidro duplo ou similares. As superfícies principais da chapa de vidro podem ser ou planas ou curvadas. A espessura da chapa é, por exemplo, 1 a 12 mm. É preferencial que a espessura seja de 3 a 10 mm para uso em construções e 1 a 5 mm para uso em veículos.
[0018] Quando uma chapa de vidro é usada em um vidro de janelade veículo, uma camada de proteção de cerâmica pode ser formada nas bordas do vidro de janela de veículo para aprimorar a qualidade estética do veículo. A camada de proteção de cerâmica também serve para impedir degradação induzida por ultravioleta de um material de resina, como uma espuma ou um adesivo para unir o vidro de janela ao corpo do veículo. A camada de proteção de cerâmica é formada aplicando-se e sinterizando-se uma pasta de cerâmica. O artigo da presente invenção pode ser uma chapa de vidro dotada de tal camada de proteção de cerâmica.
CHAPA DE RESINA
[0019] Um exemplo adequado da chapa de resina é uma chapa depolicarbonato ou uma chapa de resina acrílica que é tipicamente uma chapa de metacrilato de polimetila. A espessura da chapa de resina é, adequadamente, de 2 a 8 mm e, de preferência, de 3 a 6 mm. A superfície da chapa de resina pode ser submetida a um tratamento de superfície para aumentar a adesão à película antiembaçante. Exemplos do tratamento de superfície da chapa de resina incluem: tratamentos de oxidação, como tratamento de descarga de corona, tratamento de plasma, tratamento com ácido crômico (processo úmido), tratamento com chamas, tratamento com ar quente e tratamento com radiação ultravioleta e ozônio; e tratamentos de rugosidade, como tratamento com jato de areia e solvente. Dentre esses tratamentos, o tratamento de descarga de corona é preferencial em termos de efeito e facilidade de manuseio.
ESPELHO
[0020] O artigo transparente pode ser um espelho que tem umasuperfície principal dotada de uma película refletora. A chapa de vidro ou chapa de resina acima pode ser usada como um substrato transparente do espelho. Nesse caso, é preferencial que a película antiembaçante seja formada em uma superfície principal do substrato transparente oposta à superfície principal dotada da película refletora. O espelho revestido com antiembaçamento pode ser usado como um chamado espelho antiembaçante.
PELÍCULA ANTIEMBAÇANTE
[0021] Na primeira modalidade, a película antiembaçante é umapelícula de camada única formada na superfície do artigo transparente. A película antiembaçante, que é uma película de camada única, contém pelo menos uma resina absorvente de água, um grupo hidrofóbico e um componente de óxido de metal. A película antiembaçante pode conter adicionalmente outro componente funcional, se necessário. O tipo da resina absorvente de água não é particularmente limitado, desde que a resina tenha capacidade para absorver e reter água. O grupo hidrofóbico pode ser introduzido na película antiembaçante de um composto de metal que tem o grupo hidrofóbico (composto de metal que contém grupo hidrofóbico). O componente de óxido de metal pode ser introduzido na película antiembaçante, por exemplo, do composto de metal que contém grupo hidrofóbico, outro composto de metal ou partículas finas de óxido de metal. Cada um dos componentes acima será descrito agora.
RESINA ABSORVENTE DE ÁGUA
[0022] Exemplos da resina absorvente de água incluem celulosede hidroxipropil, álcool polivinílico, polivinilpirrolidona, polivinil acetal e polivinil acetal. É preferencial que a resina absorvente de água inclua polivinil acetal.
[0023] O polivinil acetal pode ser obtido por acetalização de álcoolpolivinílico através de reação de condensação de álcool polivinílico com um aldeído. A acetalização de álcool polivinílico pode ser realizada por qualquer um dos métodos comumente conhecidos, como um método de precipitação que usa um meio aquoso na presença de um catalisador ácido e um método de dissolução que usa um solvente, como um álcool. A acetalização pode ser realizada em paralelo com saponificação de polivinil acetal. É preferencial que o grau de acetalização seja de 2 a 40% por mol, mesmo 3 a 30% por mol, particularmente, 5 a 20% por mol ou, em alguns casos 5 a 15% por mol. O grau de acetalização pode ser medido, por exemplo, com espectroscopia por ressonância magnética nuclear 13C. O polivinil acetal que tem um grau de acetalização na faixa acima é adequado para formação de uma película antiembaçante que tem boa absorvência de água e resistência à água.
[0024] O grau médio de polimerização do álcool polivinílico é, depreferência, 200 a 4.500 e, mais de preferência, 500 a 4.500. Um grau médio maior de polimerização é mais vantajoso para formar uma película antiembaçante que tem boa absorvência de água e resistência à água. Se, no entanto, o grau médio de polimerização for muito alto, uma solução do álcool polivinílico terá uma viscosidade muito alta, que pode afetar de modo adverso a formação da película. É adequado que o grau de saponificação do álcool polivinílico seja de 75 a 99,8% por mol.
[0025] Exemplos do aldeído a serem submetidos à reação decondensação com o álcool polivinílico incluem aldeídos alifáticos, como formaldeído, acetaldeído, butiraldeído, hexilcarboxaldeído, octilocarbaldeído e decilocarbaldeído. Outros exemplos incluem: benzaldeídos substituídos por alquilo, como 2-metilbenzaldeído, 3- metilbenzaldeído, e 4-metilbenzaldeído; benzaldeídos substituídos por halogênio, como clorobenzaldeído; benzaldeídos substituídos nos quais um átomo de hidrogênio é substituído por um outro grupo funcional, além dos grupos alquila, como um grupo hidróxi, alcóxi, amino ou ciano; e aldeídos aromáticos, como aldeídos aromáticos de anel condensado, como naftaldeído e antraldeído. Aldeídos aromáticos, que tem hidrofobicidade alta, são vantajosos para formar uma película antiembaçante que tem um grau baixo de acetalização e alta resistência à água. O uso de um aldeído aromático também é vantajoso para formar uma película altamente absorvente de água permitindo-se que uma quantidade grande de grupos hidróxi permaneça. É preferencial que o polivinil acetal contenha uma estrutura de acetato derivada de um aldeído aromático, em particular, benzaldeído.
[0026] O teor da resina absorvente de água na películaantiembaçante é, de preferência, 50% em massa ou mais, mais de preferência, 60% em massa ou mais, e particularmente de preferência 65% em massa ou mais e é, de preferência, 95% em massa ou menos, mais de preferência 90% em massa ou menos, e particularmente de preferência 85% em massa ou menos, em termos da dureza de película, absorvência de água e propriedades antiembaçante.
GRUPO HIDROFÓBICO
[0027] Para obter o efeito acima do grupo hidrofóbico para umgrau suficiente, é preferencial que o grupo hidrofóbico usado se um grupo altamente hidrofóbico. O grupo hidrofóbico é, de preferência, pelo menos um selecionado dentre: (1) uma cadeia ou grupo alquila cíclico que tem 3 a 30 átomos de carbono; e (2) uma cadeia ou grupo alquila cíclico que tem 1 a 30 átomos de carbono nos quais pelo menos um átomo de hidrogênio é substituído por um átomo de flúor (esse grupo alquila pode, doravante, ser referenciado como um "grupo alquila substituído por flúor").
[0028] Para (1) e (2), a cadeia ou grupo alquila cíclico é, depreferência, um grupo alquila em cadeia. O grupo alquila em cadeia pode ser um grupo alquila ramificado, mas é, de preferência, um grupo de alquila linear. Um grupo alquila que tem mais de 30 átomos de carbono pode proporcionar uma película antiembaçante turva. Em termos do equilíbrio das propriedades antiembaçantes, das propriedades de resistência e da aparência da película, o número de átomos de carbono no grupo alquila é, de preferência, 20 ou menos e, mais de preferência, 6 a 14. O grupo alquila é particularmente, de preferência, um grupo de alquila linear que tem de 6 a 14 átomos de carbono, particularmente, de 8 a 12 átomos de carbono, e exemplos de tal grupo de alquila linear incluem um grupo n-decil (que tem 10 átomos de carbono) e um grupo n-dodecil (que tem 12 átomos de carbono). Para (2), o grupo alquila substituído por flúor pode ser uma cadeia ou grupo alquila cíclico na qual apenas um ou alguns dos átomos de hidrogênio são substituídos por átomos de flúor. O grupo alquila substituído por flúor pode ser uma cadeia ou grupo alquila cíclico na qual todos os átomos de hidrogênio são substituídos por átomos de flúor e podem ser, por exemplo, um grupo perfluoroalquila linear. O grupo alquila substituído por flúor é altamente hidrofóbico, que é o motivo pelo qual a adição de uma quantidade pequena do grupo alquila substituído por flúor pode fornecer um efeito suficiente. Se o teor do grupo alquila substituído por flúor for muito alto, o grupo alquila substituído por flúor pode ser separado dos outros componentes em um líquido de revestimento para formar a película.
COMPOSTO HIDROLISÁVEL DE METAL QUE TEM GRUPOHIDROFÓBICO
[0029] Para incorporar um grupo hidrofóbico na películaantiembaçante, é recomendado adicionar um composto de metal que tem o grupo hidrofóbico (composto de metal que contém grupo hidrofóbico), em particular, um composto de metal que tem não apenas um grupo hidrofóbico, mas também um grupo funcional hidrolisável ou um átomo de halogênio (composto de metal que contém grupo hidrofóbico hidrolisável), ou um hidrolisado do composto de metal, ao líquido de revestimento para formar a película. Em outras palavras, o grupo hidrofóbico pode ser um grupo derivado do composto de metal que contém grupo hidrofóbico hidrolisável. Um exemplo adequado do composto de metal que contém grupo hidrofóbico hidrolisável é um composto de silício hidrolisável que contém grupo hidrofóbico representado pela fórmula a seguir (I). RmSiY4-m (I)
[0030] Nessa fórmula, R é um grupo hidrofóbico, isto é, umacadeia ou grupo alquila cíclico que tem de 1 a 30 átomos de carbono nos quais pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído por um átomo de flúor, Y é um grupo funcional hidrolisável ou um átomo de halogênio, e m é um número inteiro de 1 a 3. O grupo funcional hidrolisável é, por exemplo, pelo menos um selecionado dentre um grupo alcóxi, um grupo acetóxi, um grupo alquenilóxi e um grupo amino e é, de preferência, um grupo alcóxi, em particular, um grupo alcóxi que tem de 1 a 4 átomos de carbono. O grupo alquenilóxi é, por exemplo, um grupo isopropenóxi. O átomo de halogênio é, de preferência, cloro. Os grupos funcionais mencionados como exemplos também podem ser usados como o "grupo funcional hidrolisável"descrito posteriormente. É preferencial que m seja de 1 a 2.
[0031] O composto representado pela fórmula (I) produz umcomponente representado pela fórmula a seguir (II) mediante a completação total de hidrólise e policondensação. RmSiO(4-m)/2 (II)
[0032] Nessa fórmula, R e m são conforme definidos acima. Emcasos atuais, o composto representado pela fórmula (II) forma uma estrutura de rede que tem átomos de silício ligados entre si por meio de átomos de oxigênio na película antiembaçante após hidrólise e policondensação.
[0033] Conforme descrito acima, o composto representado pelafórmula (I) é hidrolisado ou parcialmente hidrolisado e pelo menos parte do hidrolisado é, então, policondensado para formar uma rede de ligação de siloxano (Si-O-Si) na qual os átomos de silício e átomos de oxigênio são unidos de modo alternativo e que se estendem em três dimensões. Os grupos hidrofóbicos R são unidos aos átomos de silício contidos na estrutura de rede. Em outras palavras, os grupos hidrofóbicos R são fixados na estrutura de rede de ligação de siloxano por meio das ligações R-Si. Essa estrutura é vantajosa em termos de distribuição uniforme dos grupos hidrofóbicos R sobre a película. A estrutura de rede pode conter um componente de sílica produzido a partir de um outro composto de silício (por exemplo, um trialcoxissilano ou um agente de acoplamento de silano) além do composto de silício hidrolisável que contém grupo hidrofóbico representado pela fórmula (I). Quando um composto de silício que tem nenhum grupo hidrofóbico, mas que tem um grupo funcional hidrolisável ou um átomo de halogênio (composto de silício hidrolisável que contém grupo não hidrofóbico) é adicionado, junto com o composto de silício hidrolisável que contém grupo hidrofóbico, ao líquido de revestimento para formar a película antiembaçante, uma estrutura de rede de ligação de siloxano pode ser formada que contém tanto um átomo de silício ligado ao grupo hidrofóbico quanto um átomo de silício não ligado ao grupo hidrofóbico. Quando tal estrutura é formada, o teor do grupo hidrofóbico e o teor do componente de óxido de metal na película antiembaçante podem ser facilmente ajustados independentemente um do outro.
[0034] O grupo hidrofóbico tem o efeito de aumentar apermeabilidade de vapor de água da superfície da película antiembaçante que contém a resina absorvente de água e, desse modo, aprimorar as propriedades antiembaçantes da película. As duas habilidades, absorvência de água e repelência à água, entram em conflito entre si. Por essa razão, em casos convencionais, um material absorvente de água e um material repelente de água são usados de modo separado em camadas diferentes. O grupo hidrofóbico serve para eliminar distribuição desigual de água na proximidade da superfície da camada antiembaçante e, desse modo, prolonga o tempo para a formação de condensação aprimorando, desse modo, as propriedades antiembaçante da película antiembaçante que tem uma estrutura de camada única. Esse efeito será descrito agora.
[0035] O vapor de água que entrou em uma películaantiembaçante contendo a resina absorvente de água está ligada por hidrogênio aos grupos hidróxi, por exemplo, da resina absorvente de água e é aprisionada na forma de água de ligação. Conforme a quantidade de vapor de água aumenta, a forma de vapor de água se desloca da água de ligação para a água intermediária (água de semiligação) e, finalmente, para libertar a água que é aprisionada nos vãos dentro da película antiembaçante. Na película antiembaçante, o grupo hidrofóbico inibe a formação de ligações de hidrogênio e facilita a dissociação das ligações de hidrogênio já formadas. Na medida em que o teor da resina absorvente de água permanece inalterado, nenhuma diferença ocorre no número de grupos hidróxi com capacidade para formar ligações de hidrogênio na película; no entanto, o grupo hidrofóbico reduz a taxa de formação de ligações de hidrogênio. Desse modo, a água pode se expandir na forma de vapor de água até o lado mais interno da película antiembaçante que contém grupo hidrofóbico antes da água ser eventualmente aprisionada em qualquer uma das formas acima na película. Na adição, a água uma vez aprisionada pode ser dissociada de modo relativamente fácil e pode, então, se mover para o lado mais interno da película na forma de vapor de água. Como consequência, a distribuição do teor de água retida na direção de espessura da película é relativamente uniforme da proximidade da superfície da película para o lado mais interno da película. Ou seja, toda a espessura da película antiembaçante pode ser usada de modo eficaz para absorver água aplicada à superfície da película. Isso reduz a formação de gotículas de água devido à condensação na superfície e aprimora as propriedades antiembaçantes.
[0036] Em contraste, no caso de uma película antiembaçanteconvencional que contém nenhum grupo hidrofóbico, o vapor de água que entrou na película é aprisionado muito rapidamente na forma de água de ligação, água intermediária ou água livre. Ou seja, vapor de água que entrou na película tende a ser aprisionado na proximidade da superfície da película. Como consequência, o teor de água da película é extremamente alto na proximidade da superfície e reduz drasticamente com a redução da distância para o lado mais interno da película. Ou seja, independente do fato de que a porção mais interna da película ainda tem a capacidade para absorver água, a proximidade da superfície da película é saturada com água de modo que as gotículas de água sejam formadas por condensação. Isso resulta em propriedades antiembaçante limitadas.
[0037] Quando o grupo hidrofóbico é introduzido na películaantiembaçante com o uso do composto de silício hidrolisável que contém grupo hidrofóbico (consulte a fórmula (I)), uma estrutura de rede forte de ligações siloxano (Si-O-Si) é formada. A formação dessa estrutura de rede é vantajosa não apenas em termos de aprimoramento na resistência ao desgaste, mas também em termos de aprimoramento em outras propriedades, como dureza e resistência à água.
[0038] É recomendado adicionar o grupo hidrofóbico em talquantidade que o ângulo de contato de água na superfície da película antiembaçante seja de 70 graus ou mais, de preferência, 80 graus ou mais e, mais de preferência, 90 graus ou mais. Para o ângulo de contato de água, um valor medido para 4 mg de uma gotícula de água colocada na superfície da película é empregado. É preferencial que o grupo hidrofóbico seja incorporado à película antiembaçante em tal quantidade que o ângulo de contato de água esteja dentro da faixa acima, particularmente quando o grupo hidrofóbico usado é um grupo metil ou etila que tem, de algum modo, hidrofobia baixa. O limite superior do ângulo de contato da gotícula de água não é particularmente definido. O ângulo de contato da gotícula de água é, por exemplo, 150 graus ou menos, ou, por exemplo, 120 graus ou menos, ou pode ser mesmo 100 graus ou menos. É preferencial que o grupo hidrofóbico esteja contido de modo bem uniforme na película antiembaçante que o ângulo de contato da gotícula de água esteja dentro da faixa acima sobre toda a superfície da película antiembaçante.
[0039] É preferencial que a película antiembaçante contenha ogrupo hidrofóbico em uma quantidade de 0,05 partes em massa ou mais, de preferência 0,1 partes em massa ou mais, ou mais de preferência 0,3 partes em massa ou mais, e 10 partes em massa ou menos, de preferência 5 partes em massa ou menos, por 100 partes em massa da resina absorvente de água.
COMPONENTE DE ÓXIDO DE METAL
[0040] A película antiembaçante contém um componente de óxidode metal. O componente de óxido de metal é, por exemplo, um óxido de pelo menos um elemento selecionado a partir de Si, Ti, Zr, Ta, Nb, Nd, La, Ce e Sn, e é, de preferência, um óxido de Si (componente de sílica). É preferencial que a película antiembaçante contenha o componente de óxido de metal em uma quantidade de 0,01 partes em massa ou mais, de preferência 0,1 partes em massa ou mais, mais de preferência 0,2 partes em massa ou mais, ainda mais de preferência 1 parte em massa ou mais, particularmente de preferência 5 partes em massa ou mais, em alguns casos 10 partes em massa ou mais, ou, se necessário, 20 partes em massa ou mais, e 60 partes em massa ou menos, particularmente 50 partes em massa ou menos, de preferência 45 partes em massa ou menos, mais de preferência 40 partes em massa ou menos, ainda mais de preferência 35 partes em massa ou menos, particularmente de preferência 33 partes em massa ou menos, ou em alguns casos 30 partes em massa ou menos, por 100 partes em massa da resina absorvente de água. O componente de óxido de metal é um componente para obter um nível suficiente de propriedades de resistência de película, em particular, resistência à abrasão. No entanto, se o teor do componente for muito alto, as propriedades antiembaçantes da película deterioram.
[0041] Pelo menos uma porção do componente de óxido de metalpode ser um componente de óxido de metal derivado de um composto de metal hidrolisável ou seu hidrolisado adicionado a um líquido de revestimento para formar a película antiembaçante. O composto de metal hidrolisável é pelo menos um selecionado dentre: (a) um composto de metal que tem um grupo hidrofóbico e um grupo funcional hidrolisável ou um átomo de halogênio (composto de metal que contém grupo hidrofóbico hidrolisável); e (b) um composto de metal que tem nenhum grupo hidrofóbico, mas que tem um grupo funcional hidrolisável ou um átomo de halogênio (composto de metal hidrolisável que contém grupo não hidrofóbico). O componente de óxido de metal derivado de (a) e/ou (b) é um óxido do elemento de metal que constitui o composto de metal hidrolisável. O componente de óxido de metal pode incluir um componente de óxido de metal derivado de partículas finas de óxido de metal adicionadas ao líquido de revestimento para formar a película antiembaçante e um componente de óxido de metal derivado de um composto de metal hidrolisável ou seu hidrolisado adicionado ao líquido de revestimento. Também nesse caso, o composto de metal hidrolisável é pelo menos um selecionado dentre os componentes acima (a) e (b). O composto (b), ou seja, o composto de metal hidrolisável que tem nenhum grupo hidrofóbico pode incluir pelo menos um selecionado dentre um trialcoxissilano e um agente de acoplamento de silano. As partículas finas de óxido de metal e o composto (b) serão descritos doravante, com omissão da descrição do composto (a) que já foi descrita.
(PARTÍCULAS FINAS DE ÓXIDO DE METAL)
[0042] A película antiembaçante pode conter adicionalmentepartículas finas de óxido de metal, como pelo menos uma porção do componente de óxido de metal. O óxido de metal que constitui as partículas finas de óxido de metal é, por exemplo, um óxido de pelo menos um elemento selecionado a partir de Si, Ti, Zr, Ta, Nb, Nd, La, Ce e Sn e as partículas finas de óxido de metal são, de preferência, partículas finas de sílica. As partículas finas de sílica podem ser introduzidas na película, por exemplo, adicionando-se uma sílica coloidal. As partículas finas de óxido de metal têm uma capacidade alta de transmitir um estresse imposto sobre a película antiembaçante ao artigo transparente que sustenta a película e também tem dureza alta. A adição das partículas finas de óxido de metal é, desse modo, vantajosa em termos de aprimoramento na resistência ao desgaste e resistência à abrasão da película antiembaçante. Além disso, a adição das partículas finas de óxido de metal à película antiembaçante leva à formação de vãos por minuto em locais que estão em contato com ou na proximidade das partículas finas e esses vãos permitem que o vapor de água seja capturado mais prontamente dentro da película. A adição das partículas finas de óxido de metal pode, desse modo, realizar uma contribuição benéfica para o aprimoramento em propriedades antiembaçante. A introdução das partículas finas de óxido de metal na película antiembaçante pode ser realizada adicionando-se as partículas finas de óxido de metal formadas previamente ao líquido de revestimento para formar a película antiembaçante.
[0043] Se o diâmetro médio de partícula das partículas finas de óxido de metal for muito grande, a película pode se tornar turva, enquanto se o diâmetro médio de partícula for muito pequeno, as partículas são propensas à agregação e difíceis de dispersarem de modo uniforme. Em virtude disso, o diâmetro médio de partícula preferencial das partículas finas de óxido de metal é de 1 a 20 nm, particularmente, de 5 a 20 nm. O diâmetro médio de partícula das partículas finas de óxido de metal conforme especificado no presente documento é aquele das partículas primárias. O valor do diâmetro médio de partícula das partículas finas de óxido de metal é determinado como uma média de diâmetros de partícula medidos para 50 partículas finas selecionadas de modo aleatório a partir de partículas finas observadas com um microscópio eletrônico de varredura. Se o teor das partículas finas de óxido de metal for muito alto, a capacidade geral de absorção de água da película diminui e a película poderia se tornar turva. É recomendado adicionar as partículas finas de óxido de metal em uma quantidade de 0 a 50 partes em massa, de preferência, 1 a 30 partes em massa, mais de preferência 2 a 30 partes em massa, particularmente de preferência 5 a 25 partes em massa, ou em alguns casos 10 a 20 partes em massa, por 100 partes em massa da resina absorvente de água.
COMPOSTO HIDROLISÁVEL DE METAL QUE TEM NENHUM GRUPO HIDROFÓBICO
[0044] A película antiembaçante pode conter um componente deóxido de metal derivado de um composto de metal hidrolisável que tem nenhum grupo hidrofóbico (composto hidrolisável que contém grupo não hidrofóbico). O composto de metal hidrolisável que contém grupo não hidrofóbico é, de preferência, um composto de silício hidrolisável que tem nenhum grupo hidrofóbico. O composto de silício hidrolisável que tem nenhum grupo hidrofóbico é, por exemplo, pelo menos um composto de silício selecionado a partir de alcóxido de silício, clorossilano, acetoxissilano, alcoxissilano e aminossilano que tem nenhum grupo hidrofóbico e é, de preferência, alcóxido de silício que tem nenhum grupo hidrofóbico. Um exemplo do alcoxissilano é isopropenoxissilano.
[0045] O composto de silício hidrolisável que tem nenhum grupo SiY4 (III)
[0046] Conforme descrito acima, Y é um grupo funcionalhidrolisável e, de preferência, pelo menos um selecionado dentre um grupo alcóxi, um grupo acetóxi, um grupo alquenilóxi, um grupo amino e um átomo de halogênio.
[0047] O composto de metal hidrolisável que contém grupo nãohidrofóbico é hidrolisado ou parcialmente hidrolisado, e pelo menos parte do hidrolisado é, então, policondensado para produzir um componente de óxido de metal no qual átomos de metal e átomos de oxigênio são ligados entre si. Esse componente fornece uma união forte entre as partículas finas de óxido de metal e a resina absorvente de água e pode contribuir para o aprimoramento nas propriedades como resistência ao desgaste, dureza e resistência à água da película antiembaçante. É recomendado que o teor do componente de óxido de metal derivado do composto de metal hidrolisável que tem nenhum grupo hidrofóbico seja 0 a 40 partes em massa, de preferência 0,1 a 30 partes em massa, mais de preferência 1 a 20 partes em massa, particularmente de preferência 3 a 10 partes em massa ou, em alguns casos, 4 a 12 partes em massa, por 100 partes em massa da resina absorvente de água.
[0048] Um exemplo preferencial do composto de silício hidrolisávelque tem nenhum grupo hidrofóbico é um trialcoxissilano, mais particularmente, um trialcoxissilano que tem um grupo alcóxi que tem de 1 a 4 átomos de carbono. O trialcoxissilano é, por exemplo, pelo menos um selecionado dentre tetrametoxissilano, tetraetoxissilano, tetra-n-propoxissilano, tetraisopropoxissilano, tetra-n-butoxissilano, tetraisobutoxissilano, tetra-sec-butoxissilano e tetra-terc-butoxissilano.
[0049] Se o teor do componente de óxido de metal (sílica)derivado do trialcoxissilano for muito alto, as propriedadesantiembaçante da película antiembaçante podem se deteriorar. Uma razão para essa deterioração é que a película antiembaçante tem uma flexibilidade reduzida, que limita a expansão e retração da película que acompanha absorção e liberação de água. É recomendado adicionar o componente de óxido de metal derivado do trialcoxissilano em uma quantidade de 0 a 30 partes em massa, de preferência, 1 a 20 partes em massa, mais de preferência, 3 a 10 partes em massa, por 100 partes em massa da resina absorvente de água.
[0050] Outro exemplo preferencial do composto de silíciohidrolisável que tem nenhum grupo hidrofóbico é um agente de acoplamento de silano. O agente de acoplamento de silano é um composto de silício que tem grupos funcionais reativos diferentes. É preferencial que pelo menos um dos grupos funcionais reativos seja um grupo funcional hidrolisável. O agente de acoplamento de silano é, por exemplo, um composto de silício que tem um grupo epóxi e/ou um grupo amino e um grupo funcional hidrolisável. Exemplos preferenciais do agente de acoplamento de silano incluemglicidiloxialquiltrialcoxissilano e aminoalquiltrialcoxissilano. Para esses agentes de acoplamento de silano, é preferencial que o número de átomos de carbono em um grupo alquileno ligado diretamente a um átomo de silício seja de 1 a 3. O grupo glicidoxialquilo e grupo aminoalquilo contém tanto um grupo funcional hidrofílico (um grupo epóxi ou amino) e, desse modo, não são hidrofóbicos como um todo, independente de conter um grupo alquileno.
[0051] O agente de acoplamento de silano fornece uma ligaçãoforte entre a resina absorvente de água, como um componente orgânico e as partículas finas de óxido de metal etc., como um componente inorgânico e pode contribuir para aprimoramento nas propriedades como resistência ao desgaste, dureza e resistência à água da película antiembaçante. Se, no entanto, o teor do componente de óxido de metal (sílica) derivado do agente de acoplamento de silano for muito alto, as propriedades antiembaçantes da película antiembaçante deterioram e a película antiembaçante se torna turva, em alguns casos. É recomendado adicionar o componente de óxido de metal derivado do agente de acoplamento de silano em uma quantidade de 0 a 10 partes em massa, de preferência, 0,05 a 5 partes em massa, mais de preferência, 0,1 a 2 partes em massa, por 100 partes em massa da resina absorvente de água.
ESTRUTURA RETICULADA
[0052] A película antiembaçante pode conter uma estruturareticulada derivada de um agente de reticulação, de preferência, de pelo menos um agente de reticulação selecionado a partir de um composto de organoborano, um composto de organotitânio e um composto de organozircônio. A introdução da estrutura reticulada aprimora a resistência ao desgaste, resistência à abrasão e resistência à água da película antiembaçante. A partir de outro ponto de vista, a introdução da estrutura reticulada facilita o aprimoramento da durabilidade da película antiembaçante sem deteriorar suas propriedades antiembaçantes.
[0053] Quando uma estrutura reticulada derivada de um agente dereticulação é introduzida na película antiembaçante que contém um componente de sílica como o componente de óxido de metal, a película antiembaçante pode conter, além do silício, um átomo de metal diferente de um átomo de silício que é, de preferência, boro, titânio ou zircônio.
[0054] O tipo do agente de reticulação não é particularmentelimitado desde que o agente de reticulação permita reticulação da resina absorvente de água usada. Exemplos do composto de organotitânio serão mencionados apenas agora. O composto de organotitânio é, por exemplo, pelo menos um selecionado dentre um alcóxido de titânio, um composto de quelato de titânio e um acilato de titânio. Exemplos do alcóxido de titânio incluem titânio tetraisopropoxido, tetra-n-butóxido de titânio e tetraoctóxido de titânio. Exemplos do composto de quelato de titânio incluem acetilacetonato de titânio, etil acetoacetato de titânio, titanato de octileno glicol, titanato de trietilamina e lactato de titânio. O lactato de titânio pode ser um sal de amônio (lactato de amônio de titânio). Um exemplo do acilato de titânio é estearato de titânio. Um composto de organotitânio preferencial é um composto de quelato de titânio, em particular, lactato de titânio.
[0055] Um agente de reticulação preferencial quando a resinaabsorvente de água é polivinil acetal é um composto de organotitânio, em particular, lactato de titânio.
OUTROS COMPONENTES OPCIONAIS
[0056] Um aditivo pode ser adicionalmente incorporado à películaantiembaçante. Exemplos do aditivo incluem glicóis, como glicerina e etilenoglicol que têm a função de aprimorar a propriedades antiembaçantes. O aditivo pode ser, por exemplo, um tensoativo, um agente de nivelamento, um absorvedor de ultravioleta, um corante, um agente antiespumante ou um agente antisséptico.
ESPESSURA DE PELÍCULA
[0057] A espessura da película antiembaçante pode ser ajustadaconforme apropriado dependendo das propriedades de antiembaçante exigidas e outros fatores. A espessura da película antiembaçante é, de preferência, 1 a 20 μm, mais de preferência, 2 a 15 μm e, particularmente, de preferência, 3 a 10 μm.
FORMAÇÃO DE PELÍCULA ANTIEMBAÇANTE
[0058] A película antiembaçante pode ser formada aplicando-seum líquido de revestimento para formar a película antiembaçante para um artigo transparente, como um substrato transparente, secar o líquido de revestimento aplicado e, opcionalmente, realizar um tratamento, como um tratamento de umidade alta, temperatura alta. O solvente usado para preparação do líquido de revestimento e o método para aplicar o líquido de revestimento pode ser selecionado a partir de materiais e métodos conhecidos convencionais.
[0059] Durante a etapa de aplicar o líquido de revestimento, aumidade relativa de ambiente é, de preferência, mantida em menos de 40% ou mesmo 30% ou menos. Manter a umidade relativa baixa pode impedir a película de absorver em excesso a água da atmosfera de ambiente. Se uma quantidade grande de água for absorvida da atmosfera de ambiente, a água que está na matriz da película poderia deteriorar as propriedades de resistência da película.
[0060] A etapa de secar o líquido de revestimento, de preferência,inclui uma etapa de secagem por ar e uma etapa de secagem por calor que envolve aquecimento. É recomendado realizar a etapa de secagem por ar expondo-se o líquido de revestimento a uma atmosfera que tem uma umidade relativa mantida abaixo de 40% ou mesmo 30% ou menos. A etapa de secagem por ar pode ser realizada como uma etapa de não aquecimento, ou seja, pode ser realizada em temperatura ambiente. Quando o líquido de revestimento contém um composto de silício hidrolisável, a etapa de secagem por calor ocasiona uma reação de desidratação que envolve os grupos silanol contidos, por exemplo, em um hidrolisado do composto de silício e os grupos hidróxi presentes no artigo transparente, de modo que uma estrutura de matriz (rede de ligação de Si-O) composta de átomos de silício e átomos de oxigênio se desenvolva.
[0061] Para evitar decomposição de uma substância orgânica,como a resina absorvente de água, é recomendado que a temperatura empregada na etapa de secagem por calor seja não muito maior que o necessário. Nesse caso, a temperatura de aquecimento apropriada é 300°C ou menor e é, por exemplo, 100 a 200°C, enquanto o tempo de aquecimento é de 1 minuto a 1 hora.
[0062] Na formação da película antiembaçante, uma etapa detratamento de umidade alta, temperatura alta pode ser opcionalmente realizada. Realizar a etapa de tratamento de umidade alta, temperatura alta pode tornar mais fácil alcançar tanto propriedades antiembaçantes boas quanto propriedades de resistência boas de película. A etapa de tratamento de umidade alta, temperatura alta pode ser realizada, por exemplo, por exposição contínua a uma atmosfera que tem uma temperatura de 50 a 100°C e uma umidade relativa de 60 a 95% durante 5 minutos a 1 hora. A etapa de tratamento de umidade alta, temperatura alta pode ser realizada após a etapa de aplicação e a etapa de secagem ou pode ser realizada após a etapa de aplicação e a etapa de secagem por ar, mas antes da etapa de secagem por calor. No caso anterior, a etapa de tratamento de umidade alta, temperatura alta pode ser seguida por uma etapa de tratamento por calor adicional. Essa etapa de tratamento por calor adicional pode ser realizada, por exemplo, por exposição contínua a uma atmosfera que tem uma temperatura de 80 a 180°C durante 5 minutos a 1 hora.
[0063] A película antiembaçante formada do líquido derevestimento pode ser lavada e/ou limpa com um pano úmido, se necessário. Especificamente, a superfície da película antiembaçante pode ser exposta à água corrente ou limpa com um pano impregnado com água. A água pura é adequada como água usada nessas etapas. É recomendado evitar o uso de uma solução que contenha detergente para lavagem. Tal etapa pode remover pó ou sujeira fixados à superfície da película antiembaçante, resultando em formação bem- sucedida de uma superfície de revestimento limpa.
SEGUNDA MODALIDADE - ÁTOMO DE METAL DIFERENTE DO ÁTOMO DE SILÍCIO
[0064] O artigo transparente revestido de antiembaçante deacordo com a presente modalidade inclui um artigo transparente e uma película antiembaçante formada na superfície do artigo transparente. A película antiembaçante contém um átomo de metal diferente de um átomo de silício e é, de preferência, uma película de camada única.
ARTIGO TRANSPARENTE
[0065] O artigo transparente é conforme descrito na primeiramodalidade.
PELÍCULA ANTIEMBAÇANTE
[0066] Na segunda modalidade, a película antiembaçante contémpelo menos polivinil acetal, um componente de sílica derivado de um composto de silício hidrolisável ou seu hidrolisado, e um outro átomo de metal, além de um átomo de silício, que é derivado de um composto organometálico. A película antiembaçante pode conter adicionalmente outro componente funcional, como partículas finas de óxido de metal, se necessário. O polivinil acetal é uma resina absorvente de água que absorve e retém a água. A película antiembaçante pode conter uma estrutura reticulada que contém um átomo de metal diferente de um átomo de silício. Nesse caso, a estrutura reticulada fornece um aprimoramento adicional na resistência à abrasão da película antiembaçante. Cada um dos componentes será descrito agora.
POLIVINIL ACETAL
[0067] O polivinil acetal é conforme descrito na primeiramodalidade.
[0068] O teor do polivinil acetal na película antiembaçante dapresente modalidade é 50% em massa ou mais, de preferência, 60% em massa ou mais, mais de preferência, 70% em massa ou mais, e particularmente, de preferência, 75% em massa ou mais, e é 99,5% em massa ou menos, de preferência, 95% em massa ou menos e, mais de preferência, 90% em massa ou menos, em termos da dureza de película, absorvência de água e propriedades antiembaçante.
COMPONENTE DE SÍLICA
[0069] A película antiembaçante contém um componente de sílicaderivado de um composto de silício hidrolisável ou seu hidrolisado adicionado ao líquido de revestimento para formar a película. O composto de silício hidrolisável é hidrolisado ou parcialmente hidrolisado e pelo menos parte do hidrolisado é policondensado para produzir o componente de sílica no qual átomos de silício e átomos de oxigênio são ligados entre si. Esse componente de sílica pode contribuir para aprimoramento nas propriedades como resistência ao desgaste, dureza e resistência à água da película antiembaçante. O composto de silício hidrolisável é um composto de silício que tem um grupo funcional hidrolisável ou um átomo de halogênio. O grupo funcional hidrolisável é, por exemplo, pelo menos um selecionado dentre um grupo alcóxi, um grupo acetóxi, um grupo alquenilóxi e um grupo amino e é, de preferência, um grupo alcóxi, em particular, um grupo alcóxi que tem de 1 a 4 átomos de carbono. O grupo alquenilóxi é, por exemplo, um grupo isopropenóxi. O átomo de halogênio é, de preferência, cloro.
[0070] É recomendado que o componente de sílica esteja contidona película antiembaçante em uma quantidade de 0,01 partes em massa ou mais, de preferência 0,1 parte em massa ou mais, mais de preferência 0,3 parte em massa ou mais, com ainda mais preferência 0,5 parte em massa ou mais, em alguns casos 1 parte em massa ou mais, ou, se necessário, 3 partes em massa ou mais, por 100 partes em massa do polivinil acetal, e que o componente de sílica esteja contido na película antiembaçante em uma quantidade de 60 partes em massa ou menos, particularmente 50 partes em massa ou menos, de preferência 40 partes em massa ou menos, mais de preferência 30 partes em massa ou menos, com ainda mais preferência 20 partes em massa ou menos, em alguns casos 15 partes em massa ou menos, ou, se necessário, 10 partes em massa ou menos, por 100 partes em massa do polivinil acetal.
[0071] É preferencial que o composto de silício hidrolisável incluao composto (SiY4) representado pela fórmula acima (III).
[0072] O composto representado pela fórmula (III) é submetido àhidrólise seguida por policondensação para produzir um componente de sílica representado por SiO2. Em casos atuais, esse componente de sílica forma uma estrutura de rede que tem átomos de silício ligados entre si por meio de átomos de oxigênio na película antiembaçante.
[0073] O composto representado pela fórmula (III) é, depreferência, um trialcoxissilano. O trialcoxissilano é conforme descrito na primeira modalidade.
[0074] É preferencial que o composto de silício hidrolisável incluaum composto representado pela fórmula (IV), além do composto representado pela fórmula (III). LmSiY4-m (IV)
[0075] Nessa fórmula, L é uma cadeia ou grupo de hidrocarbonetocíclico na qual pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído. Y e m são conforme definidos acima.
[0076] L pode ser um grupo de hidrocarboneto, como uma cadeia ou grupo de hidrocarboneto ou, particularmente, um grupo de hidrocarboneto linear que tem de 1 a 30 átomos de carbono, mais de preferência, 3 a 20 átomos de carbono, e no qual pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído. Exemplos da cadeia ou grupo de hidrocarboneto incluem um grupo alquila, um grupoalquenila e um grupo alquinila. Uma cadeia ou grupo dehidrocarboneto preferencial é um grupo de alquila linear. L pode ser um grupo de hidrocarboneto cíclico, como um grupo cicloalquila oufenila que tem de 3 a 20 átomos de carbono e no qual pelo menos umátomo de hidrogênio é opcionalmente substituído. Exemplos do grupo funcional substituído pelo átomo de hidrogênio incluem um grupo epóxi, um grupo amino, um grupo (met)acrilóxi, um grupo ureído, um grupo mercapto e um grupo isocianato. O átomo de hidrogênio pode ser substituído por um átomo de halogênio, como cloro ou flúor. L pode ser o grupo hidrofóbico R descrito na primeira modalidade.
[0077] O composto representado pela fórmula (IV) é submetido àhidrólise seguida por policondensação para produzir um componente de sílica representado por SiO(4-m)/2. Esse componente de sílica, junto com SiO2 produzido a partir do composto representado pela fórmula (III), forma uma estrutura de rede que tem átomos de silício ligados entre si por meio de átomos de oxigênio na película antiembaçante.
[0078] O composto representado pela fórmula (IV) pode sertipicamente um composto conhecido como um agente de acoplamento de silano. O agente de acoplamento de silano é um composto de silício que tem grupos funcionais reativos diferentes e tem, por exemplo, um grupo epóxi e/ou um grupo amino e um grupo funcional hidrolisável. Exemplos preferenciais do agente de acoplamento de silano incluem glicidiloxialquiltrialcoxissilano eaminoalquiltrialcoxissilano. Para esses alquilssilanos, é preferencial que o número de átomos de carbono em um grupo alquila ligado diretamente a um átomo de silício seja de 1 a 3. O agente de acoplamento de silano aumenta a afinidade entre o polivinil acetal e o componente de sílica.
[0079] O composto de silício representado pela fórmula (III) temquatro grupos funcionais hidrolisáveis e é, desse modo, mais adequado para formar uma estrutura de rede forte que o composto de silício representado pela fórmula (IV) que tem três grupos funcionais hidrolisáveis. Em virtude disso, é desejável que, quando o composto de silício representado pela fórmula (IV) for usado, o composto de silício representado pela fórmula (III) esteja contido em uma quantidade maior que o composto de silício representado pela fórmula (IV) quando comparado ao número de átomos de silício. Especificamente, é preferencial que uma razão NSi(IV)/NSi(T) seja 0,01 para 0,4 ou mesmo 0,1 a 0,35, em que NSi(IV) representa o número de átomos de silício contidos no composto representado pela fórmula (IV) e NSi(T) representa o total do número NSi(III) de átomos de silício contidos no composto representado pela fórmula (III) e o número NSi(IV) de átomos de silício contidos no composto representado pela fórmula (IV).
ÁTOMO DE METAL DIFERENTE DO ÁTOMO DE SILÍCIO
[0080] A película antiembaçante contém átomo de metal diferentede um átomo de silício. É preferencial que uma estrutura reticulada que contenha o átomo de metal seja introduzida na película antiembaçante. A estrutura reticulada pode contribuir para aprimoramento nas propriedades, como resistência ao desgaste, resistência à abrasão e resistência à água da película antiembaçante. O átomo de metal diferente de um átomo de silício é, por exemplo, pelo menos um selecionado dentre boro, titânio e zircônio, em particular, pelo menos um selecionado dentre titânio e zircônio.
[0081] A estrutura reticulada pode ser introduzida na película antiembaçante adicionando-se um agente de reticulação ao líquido de revestimento para formar a película antiembaçante. Um agente de reticulação preferencial é pelo menos um selecionado dentre um composto de organoborano, um composto de organotitânio e umcomposto de organozircônio e, particularmente, preferencial é umcomposto de organotitânio. O composto de organotitânio é, por exemplo, pelo menos um selecionado dentre um alcóxido de titânio, um composto de quelato de titânio e um acilato de titânio. Exemplos do alcóxido de titânio incluem titânio tetraisopropoxido, tetra-n-butóxido de titânio e tetraoctóxido de titânio. Exemplos do composto de quelato de titânio incluem acetilacetonato de titânio, etil acetoacetato de titânio, titanato de octileno glicol, titanato de trietilamina e lactato de titânio. O lactato de titânio pode ser um sal de amônio (lactato de amônio de titânio). Um exemplo do acilato de titânio é estearato de titânio. Um composto de organotitânio preferencial é um composto de quelato de titânio, em particular, lactato de titânio.
[0082] No caso de uma película antiembaçante convencional, oaprimoramento nas propriedades de resistência, em particular, resistência à abrasão, da película antiembaçante é experimentado incorporando-se um componente de sílica à película. Um componente de sílica derivado de um composto de silício hidrolisável é conhecido para formar uma estrutura de rede forte. A introdução do componente de sílica aprimora a resistência à abrasão da película antiembaçante de fato, mas endurece a película e, consequentemente, limita o movimento de cadeia de polímero que acompanha absorção de água. Desse modo, quando as propriedades de resistência de película são aprimoradas apenas pela incorporação do componente de sílica, as propriedades antiembaçante se deterioram de modo significativo. Mesmo quando partículas finas de óxido de metal são adicionadas junto com o componente de sílica, é difícil alcançar tanto propriedades antiembaçantes boas quanto propriedades de resistência boas da película. Em contraste, a introdução de uma estrutura reticulada que contenha átomo de metal diferente de um átomo de silício é adequada para aprimorar as propriedades de resistência da película enquanto evita o endurecimento da película que leva à limitação do movimento de cadeia de polímero. A introdução tanto do componente de sílica quanto da estrutura reticulada torna possível obter uma película antiembaçante que é excelente tanto nas propriedades de resistência de película quanto nas propriedades antiembaçantes.
[0083] É recomendado que o átomo de metal diferente de umátomo de silício que está contido na estrutura reticulada esteja contido na película antiembaçante em uma quantidade de 0,01 parte em massa ou mais, de preferência 0,05 parte em massa ou mais, mais de preferência 0,1 parte em massa ou mais, ainda mais de preferência 1 parte em massa ou mais, por 100 partes em massa do polivinil acetal, e que o átomo de metal esteja contido na película antiembaçante em uma quantidade de 50 partes em massa ou menos, de preferência, 40 partes em massa ou menos, mais de preferência 20 partes em massa ou menos, ainda mais de preferência 10 partes em massa ou menos, ou em alguns casos, 5 partes em massa ou menos, por 100 partes em massa do polivinil acetal.
PARTÍCULAS FINAS DE ÓXIDO DE METAL
[0084] A película antiembaçante pode conter adicionalmentepartículas finas de óxido de metal. O tipo do óxido de metal queconstitui as partículas finas de óxido de metal, seu efeito, o método para introduzir as mesmas na película, seu diâmetro médio departícula preferencial e seu teor apropriado são conforme descritos na primeira modalidade.
OUTROS COMPONENTES OPCIONAIS, ESPESSURA DE PELÍCULA E FORMAÇÃO DE PELÍCULA
[0085] Outros componentes opcionais que podem estar contidosna película antiembaçante, a espessura da película antiembaçante e o método para formar a película antiembaçante também são conforme descritos na primeira modalidade.
EXEMPLOS
[0086] Doravante, a presente invenção será descrita em maisdetalhes com referência a exemplos. A presente invenção não é limitada pelos exemplos fornecidos abaixo. Os métodos usados para avaliar diversas características serão descritos primeiro. (1) APARÊNCIA
[0087] Cada artigo revestido de antiembaçante (artigoantiembaçante) foi visualmente examinado para o nível de transparência e a presença de rachadura e a avaliação foi realizada de acordo com os critérios a seguir.
[0088] Bom: Aparência estava boa.
[0089] Médio: Um pouco de nebulosidade foi observada.
[0090] Insatisfatório: Irregularidade, nebulosidade e/ou rachadura, o que seria problemático no uso prático, foram observados na película. (2) ESPESSURA DE PELÍCULA
[0091] Cada artigo antiembaçante foi deixado em um ambientecom uma temperatura ambiente de 20°C e uma umidade relativa de 50% durante 1 hora, após a qual a espessura da película antiembaçante foi medida com o uso de um perfilômetro de superfície, α-Etapa 500, fabricado por KLA-Tencor Corporation.
(3) ÂNGULO DE CONTATO
[0092] Cada artigo antiembaçante foi deixado em um ambientecom uma temperatura ambiente de 20°C e uma umidade relativa de 50% durante 1 hora, após a qual cerca de 4 μl (= 4 mg) de uma gotícula de água foi colocada na superfície da película antiembaçante para medir o ângulo de contato da gotícula de água na superfície da película antiembaçante com o uso de um medidor de ângulo de contato (CA-A) fabricado por Kyowa Interface Science Co., Ltd.
(4) PROPRIEDADES ANTIEMBAÇANTES
[0093] Cada artigo antiembaçante foi deixado em um ambientecom uma temperatura ambiente de 20°C e uma umidade relativa de 30% durante 1 hora. Além disso, água quente foi colocada em um banho de água de temperatura constante, o artigo antiembaçante foi colocado acima da água quente mantida a 40°C, em que uma película antiembaçante é exposta ao vapor de água e o tempo que leva para a película antiembaçante para embaçar foi medido. No caso de uma chapa de vidro (chapa de vidro sodo-cáustico) dotada de nenhuma película antiembaçante, embaçamento foi observado em 10 segundos ou menos. O tempo para a formação de embaçamento foi avaliado de acordo com os critérios a seguir.
[0094] Excelente: Embaçamento foi observado após mais de 85segundos.
[0095] Bom: Embaçamento foi observado após mais de 60segundos, mas em 85 segundos ou menos.
[0096] Médio: Embaçamento foi observado após mais de 30segundos, mas em 60 segundos ou menos.
[0097] Insatisfatório: Embaçamento foi observado em 30 segundosou menos.
(5) REPETITIVIDADE DE PROPRIEDADES ANTIEMBAÇANTES
[0098] Cada artigo antiembaçante foi deixado em um termostatode temperatura baixa definida a 0°C durante 20 minutos, então, retirado para um ambiente com uma temperatura ambiente de 20°C e uma umidade relativa de 50%, e deixado nesse ambiente até gotas de condensação na superfície da película antiembaçante tenham desaparecido. O ciclo foi repetido 10 vezes, após as quais as propriedades antiembaçante foram avaliadas da mesma maneira que em (4).
(6) RESISTÊNCIA À LIMPEZA COM PANO SECO
[0099] Um pano de flanela (#300) foi fixado a um verificador dedesgaste alternado ("HEIDON-18", fabricado por SHINTO Scientific Co., ltd.), e o pano de flanela foi alternado 1.000 vezes na superfície da película antiembaçante de cada artigo antiembaçante sob uma carga de 0,25 kg/cm2. Depois disso, a aparência da superfície da película foi visualmente observada e avaliada de acordo com os critérios a seguir.
[00100] Excelente: Não houve alteração na aparência.
[00101] Bom: Indeterminado, arranhaduras muito superficiais foram levemente observáveis.
[00102] Médio: Arranhaduras claras foram visualmente observáveis.
[00103] Insatisfatório: Descamação da película antiembaçante foi observada.
(7) RESISTÊNCIA À LIMPEZA COM PANO MOLHADO
[00104] Um pano de flanela (#300) foi fixado a um verificador de desgaste alternado ("HEIDON-18", fabricado por SHINTO Scientific Co., ltd.) e esse pano de flanela foi impregnado com 2 cm3 de água destilada. O pano de flanela foi alternado 1.000 vezes na superfície da película antiembaçante de cada artigo antiembaçante sob uma carga de 0,25 kg/cm2. Depois disso, a aparência da superfície da película foi visualmente observada e avaliada de acordo com os critérios a seguir.
[00105] Bom: Não houve alteração significativa encontrada na aparência.
[00106] Médio: Nebulosidade foi observada, ou menos de 1/3 daporção testada da película antiembaçante sofreu descamação.
[00107] Insatisfatório: 1/3 ou mais da porção testada da películaantiembaçante sofreu descamação.
(8) RESISTÊNCIA AO DESGASTE
[00108] Abrasímero Taber "5130", fabricado por TABER INDUSTRIES, foi usado para conduzir um teste de desgaste com uma carga de 250 g em 500 rotações e a quantidade de alteração em opacidade, ΔHz (%), ocasionada pelo teste foi medida. A opacidade foi medida com o uso de um medidor de opacidade ("HZ-1S", fabricado por Suga Test Instruments Co., Ltd.). A resistência ao desgaste foi avaliada de acordo com os critérios a seguir.
CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DE EXEMPLOS E EXEMPLOS COMPARATIVOS DA SÉRIE A
[00109] Bom: ΔHz foi de 7% ou menos.
[00110] Insatisfatório: ΔHz foi mais de 7% e/ou a película sofreu descamação.
CRITÉRIOS PARA AVALIAÇÃO DE EXEMPLOS, EXEMPLOS COMPARATIVOS E EXEMPLOS DE REFERÊNCIA DA SÉRIE B
[00111] Excelente: ΔHz foi de 6% ou menos.
[00112] Bom: ΔHz foi de mais de 6% e 10% ou menos.
[00113] Insatisfatório: ΔHz foi mais de 10% e/ou a película sofreu descamação.
SÉRIE A: INTRODUÇÃO DE ÁTOMO DE METAL DIFERENTE DE ÁTOMO DE SILÍCIO> EXEMPLO A1
[00114] Em um recipiente de vidro foram colocados 62,5% em massa de uma solução que contém resina de polivinil acetal ("S-LEC KX-5" fabricada por Sekisui Chemical Co., Ltd., que tem um teor de sólidos de 8% em massa, que tem um grau de acetalização de 9% por mol e que contém uma estrutura de acetato derivada de benzaldeído), 1,04% em massa de tetraetoxissilano (TEOS, "KBE-04" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1,21% em massa de lactato de titânio ("ORGATIX TC-310" fabricado por Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.; uma solução que contém 44% em massa de Ti(OH)2[OCH(CH3)COOH]2 em um solvente misturado de 2-propanol e água), 17,79% em massa de um solvente de álcool ("SOLMIX AP-7" fabricado por Japan Alcohol Corporation), 17,44% em massa de água purificada, 0,01% em massa de ácido nítrico como um catalisador ácido e 0,01% em massa de um agente de nivelamento ("KP-341" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), que foram agitados em temperatura ambiente (25°C) durante 3 horas para preparar um líquido de revestimento para formação de película antiembaçante.
[00115] A seguir, o líquido de revestimento foi aplicado a uma chapa de vidro flutuante lavada (vidro de silicato sodo-cáustico com uma espessura de 3,1 mm e um tamanho de 100 x100 mm) por revestido de fluxo em um ambiente com uma temperatura ambiente de 20°C e uma umidade relativa de 30%. Após secar nesse ambiente durante 10 minutos, um tratamento por aquecimento (pré- aquecimento) foi realizado a 120°C. O mesmo foi seguido por um tratamento de umidade alta, temperatura alta com o uso da atmosfera e tempo, conforme especificado acima e, então, por um tratamento a quente adicional com o uso da atmosfera e tempo, conforme especificado acima. Um artigo antiembaçante foi, desse modo, fabricado.
EXEMPLO A2
[00116] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que 3,75% em massa de uma dispersão de partícula de sílica fina ("SNOWTEX OS" fabricada por Nissan Chemical Industries, Ltd. e que tem um teor de sólidos de 20% em massa, em que o diâmetro médio de partícula (diâmetro de partícula primária) é 10 nm) foram adicionalmente adicionados, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 17,04% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 14,44% em massa.
EXEMPLO A3
[00117] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que 5,00% em massa de uma dispersão de partícula de óxido de nióbio fina ("BIRAL Nb-X10" fabricada por Taki Chemical Co., Ltd. e que tem um teor de sólidos de 10% em massa) foram adicionalmente adicionados, que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 16,94% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 13,29% em massa.
EXEMPLO A4
[00118] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que 2,50% em massa de uma dispersão de partícula de óxido de zircônio fina ("BIRAL Zr-C20" fabricada por Taki Chemical Co., Ltd. e que tem um teor de sólidos de 20% em massa) foram adicionalmente adicionados, que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 17,29% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 15,44% em massa.
EXEMPLO A5
[00119] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que 0,17% em massa de uma dispersão de partícula de óxido de estanho fina ("CELNAX CX-S 301H" fabricada por Nissan Chemical Industries, Ltd. e que tem um teor de sólidos de 30% em massa) foram adicionalmente adicionados, que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 17,73% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 17,33% em massa.
EXEMPLO A6
[00120] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A2, exceto que 0,14% em massa de 3-glicidoxipropiltrime- toxissilano (GPTMS, "KBM-403" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi adicionalmente adicionado, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,90% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 14,44% em massa.
EXEMPLO A7
[00121] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que a quantidade do solução que contém resina de polivinil acetal adicionada foi 50,0% em massa, e que 0,35% em massa de 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano (GPTMS, "KBM-403", fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) e 7,50% em massa de uma dispersão de partícula de sílica fina foram adicionalmente adicionados, que a quantidade do tetraetoxissilano adicionado foi 2,60% em massa, que a quantidade do lactato de titânio adicionado foi 1,20% em massa, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 20,01% em massa, que a quantidade da água purificada adicionada foi 18,32% em massa e que 0,01% em massa de ácido acético foi usado em vez de 0,01% em massa de ácido nítrico.
EXEMPLO A8
[00122] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que a quantidade do solução que contém resina de polivinil acetal adicionada foi 50,0% em massa, e que 0,35% em massa de 3-glicidoxipropiltrimetoxissilano (GPTMS, "KBM-403", fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1,00% em massa de anidrido de 3-trimetoxisililpropilsuccínico ("X-12-967 C" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) e 7,50% em massa de uma dispersão de partícula de sílica fina foram adicionalmente adicionados, que a quantidade do tetraetoxissilano adicionado foi 2,60% em massa, que a quantidade do lactato de titânio adicionado foi 1,20% em massa, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 19,01% em massa, que a quantidade da água purificada adicionada foi 18,32% em massa e que 0,01% em massa de ácido acético foi usado em vez de 0,01% em massa de ácido nítrico.
EXEMPLO COMPARATIVO A1
[00123] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que nenhum tetraetoxissilano foi adicionado, e que a quantidade do lactato de titânio adicionada foi 3,62% em massa, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,78% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 17,08% em massa.
EXEMPLO COMPARATIVO A2
[00124] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que nenhum lactato de titânio foi adicionado, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 18,81% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 17,63% em massa.
EXEMPLO COMPARATIVO A3
[00125] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A1, exceto que nenhum lactato de titânio foi adicionado, que a quantidade do tetraetoxissilano adicionado foi 3,47% em massa, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,38% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 17,63% em massa.
EXEMPLO COMPARATIVO A4
[00126] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A2, exceto que nenhum tetraetoxissilano foi adicionada, e que a quantidade do lactato de titânio adicionada foi 2,41% em massa, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 17,05% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 14,27% em massa.
EXEMPLO COMPARATIVO A5
[00127] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo A2, exceto que nenhum lactato de titânio foi adicionado, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 18,06% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 14,63% em massa.
EXEMPLO COMPARATIVO A6
[00128] Em um recipiente de vidro foram colocados 43,75% em massa de uma solução que contém resina de polivinil acetal ("S-LEC KX-5" fabricado por Sekisui Chemical Co., Ltd., que tem um teor de sólidos de 8% em massa, que tem um grau de acetalização de 9% por mol e que contém uma estrutura de acetato derivada de benzaldeído), 3,47% em massa de tetraetoxissilano (TEOS, "KBE-04" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 11,65% em massa de uma dispersão de partícula de sílica fina ("SNOWTEX OS" fabricado por Nissan Chemical Industries, Ltd. e que tem um teor de sólidos de 20% em massa, em que o diâmetro médio de partícula (diâmetro de partícula primária) é 10 μm), 26,25% em massa de um solvente de álcool ("SOLMIX AP-7" fabricado por Japan Alcohol Corporation), 14,86% em massa de água purificada, 0,01% em massa de ácido nítrico como um catalisador ácido e 0,01% em massa de um agente de nivelamento ("KP-341" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), que foram agitados em temperatura ambiente (25°C) durante 3 horas para preparar um líquido de revestimento para a formação de película antiembaçante. Com o uso desse líquido de revestimento, um artigo antiembaçante foi fabricado da mesma maneira que no Exemplo A1.
EXEMPLO COMPARATIVO A7
[00129] Em um recipiente de vidro foram colocados 43,75% em massa de uma solução que contém resina de polivinil acetal ("S-LEC KX-5" fabricado por Sekisui Chemical Co., Ltd., que tem um teor de sólidos de 8% em massa, que tem um grau de acetalização de 9% por mol e que contém uma estrutura de acetato derivada de benzaldeído), 5,65% em massa de tetraetoxissilano (TEOS, "KBE-04" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 11,65% em massa de uma dispersão de partícula de sílica fina ("SNOWTEX OS" fabricado por Nissan Chemical Industries, Ltd. e que tem um teor de sólidos de 20% em massa, em que o diâmetro médio de partícula (diâmetro de partícula primária) é 10 μm), 24,07% em massa de um solvente de álcool ("SOLMIX AP-7" fabricado por Japan Alcohol Corporation), 14,86% em massa de água purificada, 0,01% em massa de ácido nítrico como um catalisador ácido e 0,01% em massa de um agente de nivelamento ("KP-341" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), que foram agitados em temperatura ambiente (25°C) durante 3 horas para preparar um líquido de revestimento para a formação de película antiembaçante. Com o uso desse líquido de revestimento, uma película antiembaçante foi formada da mesma maneira que no Exemplo A1. Depois disso, uma solução aquosa que contém um tensoativo ("RAPISOL A-30", sódio 1,4-bis(2-etil-hexil)sulfossuccinato, fabricado por NOF CORPORATION), que foi diluída em 10% em massa, foi aplicada à superfície da película antiembaçante, que foi submetida a um processo de secagem a quente a 120°C durante 10 minutos para obter um artigo antiembaçante.
[00130] Para os Exemplos e Exemplos Comparativos descritos acima, as proporções dos componentes dos líquidos de revestimento para 100 partes em massa de polivinil acetal são mostrados na Tabela 1 e os resultados de avaliação dos artigos antiembaçante são mostrados na Tabela 2. TABELA 1 (Partes em massa)
Figure img0001
TABELA 2(Espessura de película: [μm])
Figure img0002
SÉRIE B: INTRODUÇÃO DE GRUPO HIDROFÓBICO EXEMPLO B1
[00131] Em um recipiente de vidro foram colocados 62,5% em massa de uma solução que contém resina de polivinil acetal ("S-LEC KX-5" fabricada por Sekisui Chemical Co., Ltd., que tem um teor de sólidos de 8% em massa, que tem um grau de acetalização de 9% por mol e que contém uma estrutura de acetato derivada de benzaldeído), 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano (MTMS, "KNM-13" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 3,75% em massa de uma dispersão de partícula de sílica fina ("SNOWTEX OS" fabricada por Nissan Chemical Industries, Ltd., que contém água como um meio de dispersão e que tem um teor de sólidos de 20% em massa, em que o diâmetro médio de partícula (diâmetro de partícula primária) é 10 nm, 1,04% em massa de tetraetoxissilano (TEOS, "KBE-04" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1,21% em massa de lactato de titânio ("ORGATIX TC-310" fabricado por Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.; uma solução que contém 44% em massa de Ti(OH)2[OCH(CH3)COOH]2 em um solvente misturado de 2-propanol e água), 16,02% em massa de um solvente de álcool ("SOLMIX AP-7" fabricado por Japan Alcohol Corporation), 14,44% em massa de água purificada, 0,01% em massa de ácido nítrico como um catalisador ácido e 0,01% em massa de um agente de nivelamento ("KP-341" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), que foram agitados em temperatura ambiente (25°C) durante 3 horas para preparar um líquido de revestimento para formação de película antiembaçante.
[00132] A seguir, o líquido de revestimento foi aplicado a uma chapa de vidro flutuante lavada (vidro de silicato sodo-cáustico com uma espessura de 3,1 mm e um tamanho de 100 x 100 mm) por revestido de fluxo em um ambiente com uma temperatura ambiente de 20°C e uma umidade relativa de 30%. Após secar nesse ambiente durante 10 minutos, um tratamento por aquecimento (pré- aquecimento) foi realizado a 120°C. O mesmo foi seguido por um tratamento de umidade alta, temperatura alta com o uso da atmosfera e tempo, conforme especificado acima e, então, por um tratamento a quente adicional com o uso da atmosfera e tempo, conforme especificado acima.
EXEMPLO B2
[00133] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,2% em massa de dimetildietoxissilano (DMDES, "KBE-22" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,84% em massa.
EXEMPLO B3
[00134] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,15% em massa de n-hexiltrimeto- xissilano (HTMS, "KBM-3063" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,89% em massa.
EXEMPLO B4
[00135] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,07% em massa de n-deciltrimeto- xissilano (DTMS, "KBM-3103" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,97% em massa.
EXEMPLO B5
[00136] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,07% em massa de n-dodeciltrimeto- xissilano (DDTMS, fabricado por Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,97% em massa.
EXEMPLO B6
[00137] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,5% em massa de fluoralquilssilano (F8263, "Dynasylan F8263" fabricado por Evonik Degussa Japan Co., Ltd. e que contém um grupo fluoralquila que tem 30 ou menos átomos de carbono) foi usada em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,54% em massa.
EXEMPLO B7
[00138] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B4, exceto que partículas finas de sílica e tetraetoxissilano não foram adicionadas, que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 18,76% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 17,44% em massa.
EXEMPLO B8
[00139] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B4, exceto que a aplicação do líquido de revestimento foi feita com o uso de um dispositivo de revestimento de barra.
EXEMPLO B9
[00140] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,27% em massa de metiltrietoxissilano (MTES, "KBE-13" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano, que nenhuma dispersão de partícula de sílica fina foi adicionada, que a quantidade do tetraetoxissilano adicionado foi 0,69% em massa, que nenhum lactato de titânio foi adicionado, que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 18,85% em massa, que a quantidade da água purificada adicionada foi 17,63% em massa e que 0,05% em massa de ácido nítrico foi usado.
EXEMPLO B10
[00141] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,27% em massa de metiltrietoxissilano (MTES, "KBE-13" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano, que nenhuma dispersão de partícula de sílica fina foi adicionada, que a quantidade do tetraetoxissilano adicionado foi 0,69% em massa, que nenhum lactato de titânio foi adicionado, que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 20,88% em massa, que a quantidade da água purificada adicionada foi 15,63% em massa e que 0,01% em massa de um condicionador de superfície, BYK-307" (fabricado por BYK Japan K.K.) foi adicionado.
EXEMPLO B11
[00142] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que partículas finas de silicato e lactato de titânio não foram adicionadas, que 0,37% em massa de n-hexiltrimeto- xissilano (HTMS, "KBM-3063" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano, que 0,01% em massa de ácido clorídrico foi usado em vez de 0,01% em massa de ácido nítrico, que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 20,44% em massa e que a quantidade da água purificada adicionada foi 15,63% em massa.
EXEMPLO COMPARATIVO B1
[00143] A chapa de vidro flutuante usada no Exemplo B1 foi avaliada por si só sem aplicação de qualquer líquido de revestimento. EXEMPLO DE REFERÊNCIA B1
[00144] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,18% em massa de tetraetoxissilano (TEOS, "KBE-04" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionado foi 16,86% em massa.
EXEMPLO DE REFERÊNCIA B2
[00145] A preparação de um líquido de revestimento e a fabricação de um artigo antiembaçante foram realizadas da mesma maneira que no Exemplo B1, exceto que 0,07% em massa de 3-glicidoxipropil- trimetoxissilano (GPTMS, "KBM-403" fabricado por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) foi usado em vez de 1,02% em massa de metiltrimetoxissilano e que a quantidade do solvente de álcool adicionada foi 16,97% em massa.
[00146] A unidade "partes em massa", conforme usada no presente documento para a quantidade de um componente de sílica derivado de tetraetoxissilano, se refere a partes em massa de tetraetoxissilano calculadas como SiO2, a unidade "partes em massa", conforme usada no presente documento para a quantidade de um componente de sílica derivado de GPTMS, se refere a partes em massa de GPTMS calculadas como SiO1,5, e a unidade "partes em massa", conforme usada no presente documento para um componente de sílica derivado de um composto que contém grupo hidrofóbico, se refere a partes em massa do composto de silício hidrolisável que contém grupo hidrofóbico calculado como SiO1,5 ou SiO dependendo do número de grupos funcionais hidrolisáveis.
[00147] Para Exemplos, Exemplos Comparativos e Exemplos de Referência descritos acima, as quantidades dos componentes dos líquidos de revestimento por 100 partes em massa de polivinil acetal, etc. são mostrados na Tabela 3 e os resultados de avaliação dos artigos antiembaçantes são mostrados na Tabela 4. TABELA 3
Figure img0003
TABELA 3 - continuação-
Figure img0004
PVA: Polivinil acetal, TEOS: Tetraetoxissilano, GPTMS: Glicidóxipropiltrimetoxissilano, MTMS:Metiltrimetoxissilano, DMDES: Dimetildietoxissilano, HTMS: n-hexiltrimetoxissilano, DTMS: n-deciltrimetoxissilano, DDTMS: n-dodeciltrimetoxissilano, FAS: Fluoroalquilsilano, MTES: Metiltrietoxissilano TABELA 4(Espessura de película: μm)
Figure img0005
Incidentalmente, a resistência à limpeza com pano úmido foi classificada como "Boa" tanto para o Exemplo deReferência 1quanto para o Exemplo de Referência 2.

Claims (16)

1. Artigo transparente revestido de antiembaçante, compreendendo um artigo transparente e uma película antiembaçante formada no artigo transparente, caracterizado pelo fato de que a película antiembaçante contém polivinil acetal, um componente de sílica e um átomo de metal que não é um átomo de silício, o teor do polivinil acetal na película antiembaçante é 50% em massa ou mais, o componente de sílica é derivado de um composto de silício hidrolisável, ou um hidrolisado do composto de silício hidrolisável, adicionado a um líquido de revestimento para formar a película antiembaçante, o átomo de metal diferente de um átomo de silício é derivado de um composto organometálico adicionado ao líquido de revestimento, e a película antiembaçante contém uma estrutura reticulada contendo o átomo de metal diferente de um átomo de silício, a película antiembaçante é uma uma película de camada única com uma superfície exposta.
2. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o polivinil acetal contém uma estrutura acetal derivada de um aldeído aromático.
3. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o átomo de metal diferente de um átomo de silício é selecionado pelo menos um dentre boro, titânio e zircônio.
4. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o átomo de metal diferente de um átomo de silício é derivado de lactato de titânio adicionado ao líquido de revestimento.
5. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o composto de silício hidrolisável compreende um composto representado pela seguinte fórmula (III): SiY4 (III), na qual Y é pelo menos um selecionado dentre um grupo alcóxi, um grupo acetóxi, um grupo alquenilóxi, um grupo amino e um átomo de halogênio.
6. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o composto de silício hidrolisável compreende adicionalmente um composto representado pela seguinte fórmula (IV): LmSiY4-m (IV),na qual, Y é pelo menos um selecionado dentre um grupo alcóxi, um grupo acetóxi, um grupo alquenilóxi, um grupo amino e um átomo de halogênio, L é uma cadeia ou grupo hidrocarboneto cíclico no qual pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído, e m é um número inteiro de 1 a 3.
7. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o L é uma cadeia ou grupo alquila cíclico que tem 1 a 30 átomos de carbono, no qual pelo menos um átomo de hidrogênio é opcionalmente substituído por um átomo de flúor.
8. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma razão NSi(IV)/NSi(T) é 0,01 a 0,4, em que NSi(IV) representa o número de átomos de silício contidos no composto representado pela fórmula (IV) e NSi(T) representa o total do número NSi(III) de átomos de silício contidos no composto representado pela fórmula (III) e o número NSi(IV) de átomos de silício contidos no composto representado pela fórmula (IV).
9. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a película antiembaçante contém adicionalmente partículas finas de óxido de metal.
10. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as partículas finas de óxido de metal são partículas finas de sílica.
11. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as partículas finas de óxido de metal têm um diâmetro médio de partícula de 1 a 20 nm.
12. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de quea película antiembaçante contém o componente de sílica em uma quantidade de 0,01 a 60 partes em massa e o átomo de metal diferente de um átomo de silício em uma quantidade de 0,01 a 50 partes em massa por 100 partes em massa do polivinil acetal.
13. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a película antiembaçante contém o componente de sílica em uma quantidade de 1 a 15 partes em massa por 100 partes em massa do polivinil acetal.
14. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a película antiembaçante contém o átomo de metal diferente de um átomo de silício em uma quantidade de 0,1 a 10 partes em massa por 100 partes em massa do polivinil acetal.
15. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a película antiembaçante contém partículas finas de óxido de metal em uma quantidade de 0 a 50 partes em massa por 100 partes em massa do polivinil acetal.
16. Artigo transparente revestido de antiembaçante, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a película antiembaçante contém as partículas finas de óxido de metal em uma quantidade de 1 a 30 partes em massa por 100 partes em massa do polivinil acetal.
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