CN103347833B - 具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品和紫外线屏蔽膜形成用微粒分散组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的紫外线屏蔽膜包含氧化硅以及常温下为固体且分子量为5000以下的有机化合物A的微粒,所述微粒的平均粒径为150nm以下。该玻璃物品具有例如2%以下的紫外线透射率(TUV380),优选兼具超过70%的波长550nm下的透光率(T550)。紫外线屏蔽膜还可以包含聚醚化合物、多元醇化合物等有机化合物B。该紫外线屏蔽膜的紫外线屏蔽能力的持续性优异。
Description
技术领域
本发明涉及具备玻璃板和其上形成的紫外线屏蔽膜的玻璃物品。另外,本发明涉及用于形成紫外线屏蔽膜的微粒分散组合物。
背景技术
玻璃板要求具备使可见光线透射且屏蔽紫外线的特性。尤其在窗玻璃用途中,从防晒等观点出发,对附加有屏蔽紫外线功能(紫外线屏蔽能力)的玻璃板的需求日益高涨。因此,正在制造并销售具有提高了氧化铁(III;Fe2O3)等吸收紫外线的无机成分的比率的组成的玻璃板。
仅调整玻璃板的组成时,紫外线的屏蔽存在限度,因而提出了在玻璃板上形成具有紫外线屏蔽能力的膜(紫外线屏蔽膜)的方案。例如,国际公开第2006/137454号小册子(专利文献1)中公开了如下技术:在玻璃板上形成以氧化硅(二氧化硅)作为主成分、且包含亲水性有机聚合物和紫外线吸收剂作为有机物的紫外线屏蔽膜。该技术是对同为本发明人提出的国际公开第2005/095101号小册子(专利文献2)中公开的耐磨性优异的有机无机复合膜附加紫外线屏蔽能力而成的。专利文献1中公开了苯并三唑系、聚甲炔(polymethine)系、咪唑啉系等有机化合物作为紫外线吸收剂。
苯并三唑系紫外线吸收剂吸收广泛波长区域的紫外线,光线吸收能力也优异,因此广泛用作防止由紫外线引起的塑料劣化的添加剂等。专利文献1的各实施例中使用的紫外线吸收剂也是苯并三唑系的化合物。专利文献1所公开的技术中,利用溶胶凝胶法来形成膜。用于利用溶胶凝胶法来形成膜的溶液使用作为极性溶剂的低级醇。因此,专利文献1的各实施例中,选择常温下为液体且可溶于低级醇的苯并三唑系紫外线吸收剂“CIBASPECIALTY CHEMICALS,INC.制造的TINUVIN1130”,并将该紫外线吸收剂添加到膜的形成溶液中。
日本特开2009-184882号公报(专利文献3)中公开了一种玻璃板,其具备由包含苯并三唑系紫外线吸收剂和非极性溶剂的溶液形成的紫外线屏蔽膜。该膜并非使用溶胶凝胶法形成,而使用包含低温固化型聚硅氮烷(polysilazane)的溶液来形成。该溶液中使用非极性溶剂(例如二甲苯)作为溶剂,因此与使用极性溶剂的情况相比紫外线吸收剂的选择范围变广。专利文献3的实施例(制备例3)中使用了对紫外区域的长波长侧的吸收能力优异的苯并三唑系紫外线吸收剂“CIBA SPECIALTY CHEMICALS,INC.制造的TINUVIN109”。TINUVIN109也在常温下为液体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2006/137454号小册子
专利文献2:国际公开第2005/095101号小册子
专利文献3:日本特开2009-184882号公报
发明内容
发明要解决的问题
上述现有的紫外线屏蔽膜存在无法充分抑制长时间在屋外使用时的紫外线屏蔽效果降低的问题。因而,本发明的目的在于,提供一种具备紫外线屏蔽效果的持续性优异的紫外线屏蔽膜的玻璃物品。另外,本发明的另一目的在于,提供一种适于形成紫外线屏蔽效果的持续性优异的紫外线屏蔽膜的紫外线屏蔽膜形成用微粒分散液。
用于解决问题的方案
本发明从其一个侧面出发,提供一种具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品,其具备玻璃板以及在上述玻璃板上形成的紫外线屏蔽膜,
上述紫外线屏蔽膜包含氧化硅以及作为紫外线屏蔽成分的、常温下为固体且分子量为5000以下的有机化合物A的微粒,
上述微粒的平均粒径为150nm以下。
本发明从其另一个侧面出发,提供一种紫外线屏蔽膜形成用微粒分散组合物,其包含作为液体的分散介质以及在上述分散介质中分散的紫外线屏蔽成分,
上述紫外线屏蔽成分是常温下为固体且分子量为5000以下的有机化合物A的微粒,
上述微粒的平均粒径为150nm以下。
发明效果
根据本发明,能够提供一种具备即使长时间在屋外使用其紫外线屏蔽效果也难以降低的紫外线屏蔽膜的玻璃物品。以往,作为向玻璃板上的紫外线屏蔽膜中添加的紫外线吸收剂,为了适应使用了溶液的成膜法而选择常温下为液体的化合物。与此相对,本发明的紫外线屏蔽膜中以具有不会大幅降低可见光线透射的程度的粒径的微粒的形式添加了常温下为固体的紫外线吸收剂即有机化合物A,由此能够维持可见光线的透射率,同时改善紫外线屏蔽效果的持续性。
另外,本发明中使用了分子量为5000以下的紫外线吸收剂。作为常温下为固体的紫外线吸收剂,还已知使能够聚合的紫外线吸收剂发生聚合而得到的高分子量的紫外线吸收剂。但是,这种高分子紫外线吸收剂是通过使导入有(甲基)丙烯酰基等聚合性官能团的紫外线吸收剂发生聚合而制造的,因此,若以单位质量进行比较,则在对紫外线吸收具有效果的成分的量上,高分子紫外线吸收剂比不上低分子量的紫外线吸收剂。对于本发明的紫外线屏蔽膜,在膜中添加有低分子量且常温下为固体的紫外线吸收剂,由此,能够长时间维持良好的紫外线屏蔽效果。
另外,本发明的紫外线屏蔽膜形成用微粒分散组合物能够利用适于批量生产的液相成膜法在玻璃板上形成紫外线屏蔽效果的持续性优异的紫外线屏蔽膜。
附图说明
图1是表示本发明的玻璃物品的一个形态的剖面图。
图2是实施例A11中制作的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的X射线衍射谱图。
图3是实施例B6中制作的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的X射线衍射谱图。
图4是表示实施例D1、D2中制备的分散液和比较例D1、D2中制备的溶液的分光吸光度曲线的图。
图5是表示将本发明的玻璃物品用作门玻璃时的形态的平面图。
图6是表示将本发明的玻璃物品用作门玻璃时的另一形态的平面图。
图7是表示将本发明的玻璃物品用作门玻璃时的形态的部分剖面。
具体实施方式
图1所例示的本发明的玻璃物品具备玻璃板1以及在其表面上直接形成的紫外线屏蔽膜2。
紫外线屏蔽膜2包含无机物(氧化硅)以及作为有机物的有机化合物A的微粒,优选还包含有机化合物B(详见后述,例如相当于聚醚和/或多元醇的化合物)。紫外线屏蔽膜2还可以包含硅烷偶联剂或源自硅烷偶联剂的结构单元来作为有机物。“源自硅烷偶联剂的结构单元”具体是指硅烷偶联剂与其他有机物或无机物反应而生成的结构(硅烷偶联剂衍生物)。
有机化合物A只要是常温下为固体且分子量为5000以下、能够粉碎至平均粒径达到150nm以下的有机化合物就没有特别限定,可以使用苯并三唑系、二苯甲酮系、三嗪系、聚甲炔系、咪唑啉系等以往公知的紫外线吸收剂。另外,只要具有紫外线屏蔽能力,则也可以使用像后述的苯硫酚铜络合物(benzenethiol-copper complex)衍生物那样的、以往用于其他用途的有机化合物。
有机化合物A的分子量优选为3000以下、更优选为2000以下、进一步优选为1500以下、根据情况可以是1300以下、进而是1200以下、尤其是900以下、特别是800以下。其中,有机化合物A的分子量过低时,常温下难以维持为固体。因此,有机化合物A的分子量优选为200以上、更优选为300以上、进一步优选为500以上。
另外,有机化合物A优选分子中不包含能够聚合的碳-碳双键。作为能够聚合的碳-碳双键,可列举出乙烯基、亚乙烯基(vinylene)、乙烯叉基(vinylidene)等聚合性官能团中包含的双键。有机化合物A优选分子中不包含这些官能团。
有机化合物A的优选一例是分子中具有两个以上、例如2~8个、优选2~4个下述式(1)所示的官能团的有机化合物α。
[化1]
此处,A1~A5各自独立地是氢原子、羟基、直链的或具有支链的碳数1~20、优选为碳数5~15、更优选为碳数7~13的烷基、或者下述式(2)所示的官能团。其中,A1~A5中的至少一个是下述式(2)所示的官能团。
[化2]
有机化合物α是分子中包含至少两个苯并三唑结构(参照式(2))的苯并三唑系紫外线吸收剂。1分子中存在的至少两个苯并三唑结构对有机化合物α所带来的紫外线屏蔽效果有贡献,且有助于将分子量保持为大到使有机化合物α在常温下成为固体状态的程度。众所周知,化合物的熔点并不仅由分子量决定,但是分子量是显著影响熔点的因素。有机化合物α是适于形成紫外线屏蔽效果的持续性优异、且在玻璃物品的情况下特别受到重视的特性即雾度也低的紫外线屏蔽膜的化合物。
对于式(1)所示的官能团,例如,A1~A5中的一个是羟基,一个是上述规定的烷基,一个是式(2)所示的官能团,剩余两个可以是氢原子。具体而言,有机化合物α优选分子中具有两个以上下式(3)所示的官能团。式(3)中,R1是直链的或具有支链的碳数1~20、优选碳数5~15、更优选碳数7~13的烷基。
[化3]
需要说明的是,存在有机化合物α中包含的烷基的碳数越多则分子整体的疎水性变得越高的倾向,因此由以水作为分散介质的分散液制作的膜中,以微粒的形式存在变得容易。但是,碳数变得过多时,存在因立体位阻等影响而导致有机化合物α的熔点降低的倾向。
本发明的一个优选方式中,有机化合物α具有两个式(3)所示的官能团被亚烷基键合而成的结构单元。构成亚烷基的碳数优选为3以下、特别优选为2以下。
有机化合物α也可以是下式(4)所示的化合物。
[化4]
此处,R1和R2彼此独立地为直链的或具有支链的碳数1~20、优选碳数5~15、更优选碳数7~13的烷基。
有机化合物A的另一优选例是分子中具有下述式(5)所示的结构单元的有机化合物β。有机化合物β是苯硫酚铜络合物衍生物。
[化5]
苯二硫酚铜络合物由于源自式(5)所示结构的共振效应,而有助于吸收波长400nm左右的光线。因共振效应而吸收的波长会在将Cu置换为其他金属原子时产生位移(例如,若将Cu置换为Zn、Al,则能够在更短的波长区域下得到共振效应)。在应重视波长400nm左右的光线的吸收能力时,Cu作为金属原子是最适合的。
由于对玻璃板的紫外线屏蔽特性的要求高涨,因此不仅期待其屏蔽程度,还期待屏蔽能够达到比紫外区域的光线更长的长波长侧。近年来,不仅要求屏蔽紫外区域的光线,有时还要求屏蔽具有可见区域的短波长区域(400nm左右的波长区域)的波长的光线。具有式(5)所示结构的有机化合物β的使用不仅对紫外区域有效,还对屏蔽400nm左右的波长区域的光线有效。
有机化合物β优选具有下式(6)所示的结构、进一步优选具有式(7)所示的结构,例如可以是式(11)的化合物。
[化6]
[化7]
此处,L和M各自独立地是下式(8)、(9)、(10)中任一者所示的基团。另外,A是季铵盐。作为季铵盐,可例示出四甲基铵盐、四乙基铵盐、四异丙基铵盐、四丁基铵盐、四苯基铵盐、四苄基铵盐、三甲基苄基铵盐。
[化8]
此处,R3、R4各自独立地表示碳数1~4的直链的或具有支链的烷基。
[化9]
此处,n是3~5的整数。
[化10]
[化11]
此处,Bu是直链的或具有支链的丁基。
有机化合物A在常温下是固体。本说明书中,“常温”用作表示25℃的用语。如上所述,以往,在由溶液形成的紫外线屏蔽膜中使用常温下为液体的紫外线吸收剂。在使用将这种紫外线吸收剂乳化而得到的溶液所形成的紫外线屏蔽膜中,以微细液体的形式分散有紫外线吸收剂。另外,以往,为了在膜中均质地分布,通常将常温下为固体的有机化合物溶于溶剂后再导入膜中。这是因为,在玻璃板上形成的膜中直接以固体的形式导入的有机化合物多会有损玻璃物品的透明性。与此相对,在本发明的紫外线屏蔽膜中以平均粒径为150nm以下的微粒的形式分散有有机化合物A。通过将有机化合物A细细粉碎至平均粒径达到150nm以下的程度后再导入膜中,从而能够使紫外线屏蔽能力的持续性优异而不损害该膜的透明性。如此操作而向膜中导入的有机化合物A优选在膜中也保持结晶状态。膜中的有机化合物A保持结晶状态可以通过X射线衍射进行确认。
有机化合物A可以使用球磨机等公知的干式或湿式粉碎装置细细粉碎,制备成分散于分散介质的状态的分散液(微粒分散组合物),将其与另行制备的膜的形成溶液混合,从而导入膜中。作为分散介质,水、低级醇是合适的,水最合适。作为低级醇,甲醇、乙醇、异丙醇等碳数1~3的醇是合适的。分散液中还可以根据需要而添加湿润剂、防腐剂、防霉剂、消泡剂、稳定剂等。另外,分散液中可以包含有机化合物B、硅烷偶联剂等与有机化合物A一起添加到紫外线屏蔽膜中的其他成分,还可以包含供给膜中的氧化硅的含硅化合物。包含含硅化合物的分散液可以直接用作膜的形成溶液。
将有机化合物A粉碎至规定平均粒径的时间依赖于粉碎装置的种类、投入量、以及转速等粉碎条件。因此,在批量生产时,预先适当中断利用粉碎装置的粉碎来确认所取样的粉碎物的平均粒径,边重复该操作边确定达到得到规定平均粒径为止的时间。需要说明的是,粉碎时,也可以在应粉碎的有机化合物A中适当添加表面活性剂、水溶性树脂等。
有机化合物A可以以平均粒径为150nm以下、优选10~150nm、更优选50~140nm、特别优选70~140nm的微粒的形式分散在膜中。微粒分散液(微粒分散组合物)的制备中,也优选将有机化合物A预先粉碎至具有该范围的平均粒径。微粒的平均粒径过大时,会使膜的透明性降低,而过小时,存在紫外线吸收能力劣化或其持续性降低的风险。需要说明的是,上述“平均粒径”还包含后述实施例的栏中的测定值,是基于由作为光子相关法之一的动态光散射法得到的测定值的数值,具体而言,是在球当量直径的体积基准的分布中累积频率达到50%的粒径。“平均粒径”可以使用例如日机装株式会社制造的“MICROTRACK超微颗粒粒度分布计9340-UPA150”进行测定。
对于膜中分散的有机化合物A的微粒,若使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)进行观察,则可以确认其存在。使用SEM或TEM观察到的膜剖面上存在的位列前10%的各微粒的最大长度的平均值A,不低于上述定义的“平均粒径”的值。因此,上述平均值A为150nm以下时,可将“平均粒径”视为150nm以下。另外,上述膜剖面上存在的位列后10%的各微粒在与规定最大长度的方向垂直的方向上的长度的平均值B,不超过上述定义的“平均粒径”的值。因此,例如上述平均值B为50nm以上时,可将“平均粒径”视为50nm以上。
有机化合物A也可以作为溶解于能够将其溶解的有机溶剂的溶质而导入膜中,但这种导入方法不会充分地提高紫外线屏蔽能力的持续性。通过将有机化合物A以微粒的形式导入膜中,膜的紫外线屏蔽能力的持续性会提高。进而发现:通过将有机化合物A以微粒的形式进行添加,较之以溶质的形式进行添加,更能够获得优选的分光吸收特性。
具体而言,通过以微粒的形式进行添加,较之使其溶解的情况,可以使分光吸光度曲线中的有机化合物A的吸收峰进一步向长波长侧位移。通过利用这种情况,可以有效地屏蔽与可见区域极其接近的紫外区域、具体而言为波长380~390nm左右的紫外线。根据本发明的一个优选方式,能够提供一种分散液,其为用于形成紫外线屏蔽膜的分散液(微粒分散组合物),在将紫外线屏蔽成分(有机化合物A的微粒)的含有率设为0.002质量%、光路长设为1cm时测得的吸光度在波长390nm下为0.20以上、在波长400nm下为0.18以下。波长390nm下的吸光度更优选为0.21以上。波长400nm下的吸光度更优选为0.15以下、进一步优选为0.10以下、特别优选为0.08以下。另外,波长380nm下的吸光度优选为0.40以上、进一步优选为0.50以上、特别优选为0.60以上。
即使使用在紫外区域的长波长侧的吸收特性优异的紫外线吸收剂,也不容易将分光吸收特性调整为屏蔽波长390nm左右的光线且充分透射波长400nm左右的光线。有时也会如上述那样要求屏蔽波长400nm左右的光线,但由于屏蔽该波长附近的光线而导致的膜着色会引起问题。在应优先防止膜着色时,若降低紫外线吸收剂的含有率来降低波长400nm的吸光度,则380~390nm左右的波长区域的吸光度也会降低。在波长380nm附近显示大的吸光度且在波长380nm~400nm吸光度大幅降低的理想紫外线吸收剂尚属未知。但是,当通过将紫外线吸收剂以平均粒径为150nm以下的微粒的形式进行添加而使该吸收剂的吸收峰向长波长侧位移时,能够使用现有的紫外线吸收剂来获得波长390nm下的吸光度高且波长400nm下的吸光度低的紫外线屏蔽膜。
有机化合物A的吸收峰的位移程度因有机化合物A的种类而异。根据本发明人的研究,获得特大位移的有机化合物A是有机化合物α。在适用上述测定条件(含有率0.002质量%、光路长1cm)而测得的分散液的分光吸光度曲线中,与以溶质的形式添加的有机化合物α的吸收峰相比,以微粒的形式添加的有机化合物α的吸收峰能够位于波长长8nm以上的位置。不仅如此,与以溶质的形式添加的有机化合物α的吸收峰的吸光度相比,以微粒的形式添加的有机化合物α的吸收峰的吸光度会增大0.05以上、进而会增大0.07以上。
需要说明的是,在将含有率偏离上述测定条件(0.002质量%)的分散液作为试样来测定吸光度的情况下,要降低含有率时将该分散液所包含的分散介质添加到试样中,要提高含有率时从试样中去除部分分散介质来调整有机化合物A的含有率,再实施测定即可。在含有率低至上述程度的条件下进行测定是因为考虑了其在350~400nm的范围的峰值(top peak)吸光度。
有机化合物A相对于膜中的氧化硅(SiO2换算)以质量%进行表示,优选以1~80%的范围、进而以5~60%的范围、尤其以5~50%的范围、特别以7~30%的范围包含该有机化合物A。考虑该情况时,有机化合物A相对于膜的形成溶液的液体量同样以质量%进行表示,优选以达到0.5~25%的量进行添加、更优选以达到0.5~15%的量进行添加。
有机化合物B是通过与有机化合物A(苯并三唑系紫外线吸收剂)的相互作用而有助于提高有机化合物A在膜中的分散性、提高由该化合物带来的光线屏蔽能力、以及抑制该化合物劣化的成分。在利用溶胶凝胶法等液相成膜较厚地形成紫外线屏蔽膜2(例如超过300nm的厚度、进而为500nm以上的厚度)时,有时会伴随膜的形成溶液中包含的液体成分的蒸发而产生裂纹。有机化合物B也是抑制裂纹产生且能够形成厚膜的成分。
有机化合物B优选为选自聚醚化合物、多元醇化合物、聚乙烯基吡咯烷酮类和聚乙烯基己内酰胺类中的至少1种。有机化合物B可以是聚醚型表面活性剂等聚醚化合物,也可以是聚己内酯多元醇、双酚A多元醇等多元醇化合物。有机化合物B还可以是聚乙二醇、聚丙二醇等。聚醚化合物是指包含两个以上醚键的化合物,多元醇化合物是指包括二醇、三醇在内的多元醇。聚乙烯基吡咯烷酮类具体而言是指聚乙烯基吡咯烷酮及其衍生物,聚乙烯基己内酰胺类具体而言是指聚乙烯基己内酰胺及其衍生物。
有机化合物B相对于膜中的氧化硅(SiO2换算)以质量%进行表示,优选在膜中添加0~75%、进而为0.05~50%、尤其为0.1~40%、特别为1~30%、根据情况为10%以下、根据需要为7%以下的该有机化合物B。需要说明的是,在有机化合物A较多时,可以根据有机化合物A的量来减少有机化合物B。
硅烷偶联剂的种类没有特别限定,优选为RSiX3(R是包含选自乙烯基、环氧丙氧基、甲基丙烯酰基、氨基和巯基中的至少1种基团的有机官能团,X是卤素元素或烷氧基)所示的有机化合物。硅烷偶联剂的R基与有机物反应,X基与无机物反应。通过该反应,硅烷偶联剂有助于提高有机化合物A在膜中的分散性,起到抑制裂纹产生且能够形成厚膜的效果。硅烷偶联剂相对于膜中的氧化硅(SiO2换算)以摩尔%进行表示,优选在膜中添加0~40%、优选0.1~20%、更优选1~10%的该硅烷偶联剂。
本发明的紫外线屏蔽膜中也可以包含有机化合物A、B和硅烷偶联剂以外的功能性成分。例如,作为近红外线的吸收剂而已知的铟锡氧化物(ITO)微粒是优选向紫外线屏蔽膜中添加的成分之一。
ITO微粒可以以平均粒径为200nm以下、优选为5~150nm的微粒的形式分散在膜中。与有机化合物A的微粒同样,在粒径过大时,会降低膜透明性,而在粒径过小时,无法充分获得由添加带来的效果。ITO微粒也可以预先制备成分散液,再将其添加到膜的形成溶液中。
紫外线屏蔽膜2包含氧化硅作为无机成分。但是,紫外线屏蔽膜2也可以包含氧化硅以外的无机成分。作为氧化硅以外的无机成分,除了上述ITO微粒之外,还可列举出源自溶胶凝胶法中使用的酸催化剂的成分(例如氯、氮、硫原子)等。紫外线屏蔽膜2中包含的氧化硅以硅醇盐等含硅化合物(硅化合物)的形式添加到膜的形成溶液中。
紫外线屏蔽膜2中的氧化硅可以占膜整体的30质量%以上、优选占40质量%以上、进一步优选占50质量%以上(此时氧化硅成为膜的主成分)、根据需要占70质量%以上。紫外线屏蔽膜2优选具有以氧化硅为主成分且在Si-O键的网络中分散有有机化合物A的微粒、其他成分的形态。具有这种形态的膜适合作为窗玻璃等在屋外使用。
以下,对利用溶胶凝胶法形成紫外线屏蔽膜2时的优选方法进行说明。
溶胶凝胶法中使用的有机溶剂需要为与硅醇盐、水的相溶性高且能够进行溶胶凝胶反应的溶剂,碳数为1~3的低级醇是适合的。作为硅醇盐,没有特别限定,可以使用四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷(TEOS)、四异丙氧基硅烷等。也可以将硅醇盐的水解物用作硅原料。由溶胶凝胶法得到的形成溶液中的硅醇盐的浓度以将硅醇盐换算成SiO2时的SiO2浓度来表示,优选为3~15质量%、特别优选为3~13质量%。该浓度过多时,有时膜中会产生裂纹。
水相对于硅醇盐以摩尔比进行表示,为4倍以上、具体而言4~40倍、优选4~35倍是适合的。作为水解催化剂,优选使用酸催化剂,特别优选使用盐酸、硝酸、硫酸、三氯乙酸、三氟乙酸、甲磺酸、对甲苯磺酸等强酸。源自酸催化剂的有机物有时会降低膜硬度,因此作为酸催化剂优选为无机酸。盐酸的挥发性高,难以在膜中残留,因此是最优选的酸催化剂。酸催化剂的浓度以假设质子完全从酸中解离时的质子质量摩尔浓度进行表示,优选在0.001~2mol/kg的范围内。
当按上述程度过量添加水、并添加酸催化剂至达到上述程度的浓度时,如专利文献2中解说的那样,利用溶胶凝胶法可以在能够预防有机物分解的温度区域中容易地形成较厚的膜。
当将包含上述列举成分的利用溶胶凝胶法得到的膜的形成溶液与分散有有机化合物A的微粒的分散液混合、并根据需要添加有机化合物B等时,能够准备紫外线屏蔽膜的形成溶液。但是,紫外线屏蔽膜的形成溶液的制备方法不限定于此,可以向微粒分散液中依次添加利用溶胶凝胶法的成膜所需的成分,利用溶胶凝胶法以外的方法形成膜时,也可以制备包含有机化合物A的微粒以及该方法所需的成分(例如聚硅氮烷)的形成溶液。
在形成溶液的涂布工序中,环境的相对湿度优选保持为低于40%、进一步优选保持为30%以下。在较低地保持相对湿度时,可以防止膜从环境中过量吸收水分。从环境中大量吸收水分时,进入膜的基质内而残留的水存在降低膜强度的风险。
形成溶液的干燥工序优选以包括涂布环境下的风干工序以及伴随加热的加热干燥工序的方式进行实施。风干工序可以通过将形成溶液的涂布膜暴露在相对湿度保持为低于40%、进而保持为30%以下的环境中来实施。在加热干燥工序中,进行利用水解而生成的硅烷醇基的缩聚反应,同时进行膜中残留的液体成分的去除、尤其是水的去除,氧化硅的基质(Si-O键的网络)发达。在加热干燥工序中,可以通过将涂布膜暴露在300℃以下、例如100~200℃的环境中来实施。
通过依次实施以上说明的一系列工序、即a)制备包含有机化合物A的微粒等的紫外线屏蔽膜的形成溶液的制备工序、b)将形成溶液涂布在玻璃板上的涂布工序、c)形成溶液的干燥工序,可以利用液相成膜法来获得本发明的玻璃物品。
该制造方法是具有紫外线屏蔽膜的玻璃物品的制造方法,其包括:制备以溶质的形式包含硅醇盐等含硅化合物、以平均粒径为150nm以下的微粒的形式包含常温下为固体且平均分子量为5000以下的有机化合物A的紫外线屏蔽膜的形成溶液的工序;将该形成溶液涂布在玻璃板上的工序;在该玻璃板上使上述形成溶液干燥而形成紫外线屏蔽膜的工序。该制造方法构成本发明的另一个侧面。该制造方法中,可以使用本发明的微粒分散组合物(微粒分散液)来制备膜的形成溶液。另外,该制造方法还可以包括将作为固体的有机化合物A粉碎而制成平均粒径为150nm以下的微粒的工序。
紫外线屏蔽膜的膜厚优选超过300nm且为15μm以下、进一步优选为500nm以上且10μm以下、特别优选为1000nm以上且5000nm以下。膜过薄时,有时无法获得充分的紫外线屏蔽能力,而膜过厚时,有时膜的透射率降低而有损物品的透明性。
玻璃板1没有特别限制,优选使用具有提高Fe2O3的浓度并根据需要添加了TiO2、CeO2等其他紫外线吸收成分的组成的碱石灰硅酸盐玻璃板。
作为玻璃板1,适合的是:具有包含0.2质量%以上、优选0.5质量%以上的Fe2O3的玻璃组成且波长380nm下的透光率为70%以下、优选为50%以下、波长550nm下的透光率为75%以上的碱石灰硅酸盐玻璃板。不过,也可以使用Fe2O3的含量为0.1质量%以下、优选为0.02%~0.06%的碱石灰硅酸盐玻璃板。需要说明的是,上述Fe2O3浓度是将玻璃板中包含的总氧化铁(氧化铁也以FeO的形式存在于玻璃中)换算成Fe2O3而算出的数值。
但是,玻璃板1不限于上述玻璃板,也可以是可见区域的透光率低的玻璃板。作为这种玻璃板,可列举出用作车辆的窗玻璃而制造的、波长550nm下的透光率为20~60%的玻璃板。仅通过构成玻璃板的成分难以充分屏蔽尤其是长波长区域的紫外区域,因此即使是可见光透射率低的玻璃板,适用上述说明的紫外线屏蔽膜2也是有用的。
如利用实施例的栏中所示的实验结果所确认的那样,根据本发明的一个优选方式,能够提供具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品,其基于ISO9050(1990年版)的紫外线透射率(TUV380)为5%以下、优选为3%以下、进一步优选为2%以下、更优选为1.5%以下、特别优选为1%以下。另外,通过使用波长400nm附近的屏蔽能力优异的有机化合物A,或者通过利用以微粒的形式添加有机化合物A而带来的吸收峰的位移,从而也可以提供具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品,其根据ISO13837(convention A)算出的紫外线透射率TUV400为5%以下、优选为3%以下、进一步优选为2%以下、更优选为1.5%以下、特别优选为1%以下。进而,根据本发明的一个优选方式,能够提供具有上述程度的紫外线屏蔽能力且波长550nm下的透光率(T550)超过70%的玻璃物品,进而还能提供可见光透射率YA也超过70%的玻璃物品。根据本发明的一个优选方式,能够提供例如紫外线透射率(TUV380)为2%以下且波长550nm下的透光率(T550)超过70%的玻璃物品,并且能够提供例如紫外线透射率(TUV380)和透光率(T550)处于上述范围且雾度为4%以下、优选3%以下、更优选1.5%以下的玻璃物品。
进而,根据本发明的一个优选方式,能够提供膜中以具有上述程度的紫外线屏蔽能力的程度包含紫外线吸收剂且即使进行了基于日本工业规格(JIS)R3221的500g载重、1000转的泰伯磨耗试验(Taber abrasion test)后紫外线屏蔽膜也不会从玻璃板上剥离的玻璃物品,尤其是能够提供具备进行过该试验后的雾度的上升幅度抑制在3%以下的、耐磨性优异的紫外线屏蔽膜的玻璃物品。
本发明的具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品适合用作建筑物和车辆、尤其是汽车的窗玻璃。但是,在用作以汽车的门玻璃为代表的能够升降(能够开闭)的窗玻璃的情况下,玻璃板的边缘部的表面会与被称为导槽(run channel)等的端部保持部件重复抵接。因此,膜在长期使用期间会发生剥离,存在窗玻璃的外观受损的风险。因此,在这种用途中,优选的是:如图5和图6所示那样,在与端部保持部件抵接的边缘区域12中,在构成窗玻璃10、20的玻璃板上不形成紫外线屏蔽膜11。另外,在由于紫外线屏蔽膜11的存在而导致使用了升降部件的门玻璃难以稳定地保持时,优选的是:如图5所示那样,在用于连接升降部件的底部区域13、14也不形成紫外线屏蔽膜11。但是,根据升降部件与门玻璃的连接方法或膜的种类,有时底部区域13、14中膜的形成也不会给连接带来阻碍。通常而言,与水的接触角为50度以下的膜对连接的影响小。在这种情况下,不需要从底部区域13、14去除紫外线屏蔽膜11(图6)。如上所述,紫外线屏蔽膜11可以不在玻璃板的部分表面、尤其是与其他部件接触的边缘部形成。但是,该情况下,为了屏蔽紫外线,应该在关闭窗时分隔室内外的玻璃板的主要区域的整面上形成紫外线屏蔽膜11。
在确保不在玻璃板的部分表面形成膜的区域时,优选的是:以从形成膜的主要区域向不形成膜的边缘区域逐渐减小膜厚的方式形成紫外线屏蔽膜。若以这种方式形成紫外线屏蔽膜,则形成膜的区域与不形成膜的区域的边界不明显,能够防止外观的降低。将具有膜厚逐渐减小的区域的窗玻璃(门玻璃)的一例示于图7。图7所示的形态中,用作门玻璃的窗玻璃10、20被关闭,在构成窗玻璃10、20的主要区域(从图示左侧的室外向图示右侧的室内透射包括紫外线在内的外光的区域)的玻璃板15的室内侧表面以屏蔽紫外线所需的规定膜厚形成紫外线屏蔽膜11。另一方面,在从玻璃板15与导槽30接触的玻璃板前端A至边缘B的边缘区域中,玻璃板15的表面不形成紫外线屏蔽膜11。而且,紫外线屏蔽膜11以其膜厚从边缘C朝向边缘B渐渐变薄的方式形成。图7中示出了导槽30的前端与边缘C一致的形态(在未被导槽覆盖而露出的玻璃板的整个表面区域以一定的膜厚形成紫外线屏蔽膜的形态),但只要窗玻璃10、20的主要区域获得所需的紫外线屏蔽能力,则无需使导槽30的前端与边缘C一致。另外,如图示那样,也可以制成在从边缘B略微向边缘C侧后退的位置逐渐减小的膜厚成为零的形态,边缘B与膜厚成为零的位置也可以一致。需要说明的是,图5~图7中示出了在玻璃板的边缘部未形成膜的门玻璃,但本发明的玻璃物品自然并不限定于这种形态。即使在用作门玻璃的情况下,也可以在玻璃板的整面形成紫外线屏蔽膜,或者还可以在与端部保持部件抵接的边缘区域12中形成膜,而在底部区域13、14中不形成膜。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行更详细的说明。首先,说明用于评价各实施例、比较例中制作的样品(带紫外线屏蔽膜的玻璃板)的特性而实施的试验的内容。
<光学特性>
光学特性使用分光光度计(岛津制作所制、UV-3100PC)进行测定。所测定的透射率是波长550nm和1550nm下的透射率、可见光透射率YA、按照ISO9050(1990年版)算出的紫外线透射率TUV380、以及按照ISO13837(convention A)算出的紫外线透射率TUV400。需要说明的是,TUV380是基于波长280nm~380nm下的光线的透射率而算出的值,TUV400是基于波长300~400nm下的光线的透射率而算出的值。另外,使用SUGA Test Instruments制造的HZ-1S测定雾度。
<耐磨性>
膜的耐磨性通过基于JIS R3221的磨耗试验进行评价。即,使用市售的泰伯磨耗试验机(TABER INDUSTRIES制造的5150ABRASER),以500g的载重进行1000次磨耗,进行磨耗试验前后的雾度的测定。需要说明的是,雾度使用与上述相同的装置进行测定。
<耐光性(耐紫外线特性)>
耐光性(耐紫外线特性)如下实施:使用岩崎电气株式会社制造的紫外线照射装置(EYE SUPER UV TESTER SUV-W13),适用波长295~450nm、照度76mW/cm2、黑板(blackpannel)温度83℃、湿度50%RH的条件,从玻璃板的未形成膜的面向带紫外线屏蔽膜的玻璃板以规定时间(10小时、64小时或100小时)照射紫外线。测定紫外线照射试验后的光学特性(TUV380、TUV400),算出该试验前后的变化。
(实施例A1)
准备了包含式(4)中的R1和R2均为1,1,3,3-四甲基丁基的苯并三唑系紫外线吸收剂(CIBA SPECIALTY CHEMICALS,INC.制造的“TINUVIN360”;有机化合物α)作为分散质、且以水为分散介质的分散液(紫外线吸收剂含有率为10重量%、平均粒径为110nm)。需要说明的是,上述苯并三唑系紫外线吸收剂使用了预先用调漆器(paint conditioner)与氧化锆珠一起混合并粉碎成上述平均粒径的紫外线吸收剂。将纯水、乙醇(片山化学株式会社制)、对甘油加成环氧丙烷而成的三醇(ADEKACorporation制造的G-300;平均分子量300;有机化合物B)、四乙氧基硅烷(TEOS;信越化学工业株式会社制)、浓盐酸(关东化学株式会社制;35质量%)与该紫外线吸收剂分散液混合并搅拌,得到紫外线屏蔽膜的形成溶液。形成溶液以各成分的浓度(含有率)达到表1的值的方式进行制备。表1中还一并示出实施例A2~A12、比较例A1所制备的形成溶液中的各成分的浓度。
接着,在湿度30%、室温下利用流涂(flow coat)法在清洗过的碱石灰硅酸盐玻璃基板(日本板硝子株式会社制造的防紫外线绿玻璃(UV cut green glass)100×100mm、厚度3.1mm)上涂布该形成溶液。直接在室温下干燥约5分钟左右后,投入预先升温至200℃的烘箱中加热15分钟,之后冷却,形成紫外线屏蔽膜。需要说明的是,所使用的防紫外线绿玻璃在波长380nm下的透光率(T380)为40%、在波长550nm下的透光率(T550)为77%。该防紫外线绿玻璃板含有换算成Fe2O3的全部氧化铁0.9质量%左右。
对这样操作而得到的带紫外线屏蔽膜的玻璃板,实施上述测定。结果示于表2。表2中示出实施例A2~A12、比较例A1中制作的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的测定结果。
(实施例A2~A12)
除了按表1所示变更形成溶液中的各成分的浓度和紫外线吸收剂的平均粒径之外,与实施例A1同样操作,得到带紫外线屏蔽膜的玻璃板。需要说明的是,对实施例A8~A12而言,向形成溶液中进一步添加作为硅烷偶联剂的环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS;3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷;信越化学工业株式会社制)。
(比较例A1)
将常温下为液体的苯并三唑系紫外线吸收剂(CIBA SPECIALTY CHEMICALS,INC.制造的“TINUVIN1130”)、花青(cyanine)系有机色素(zenzoxazolium系)、乙醇(片山化学株式会社制)、四乙氧基硅烷(信越化学工业株式会社制)、浓盐酸(35质量%)按表1所示浓度混合并搅拌,得到形成溶液。该形成溶液为包含苯并三唑系紫外线吸收剂的乳液。接着,使用该形成溶液,与实施例A1同样操作,得到带紫外线屏蔽膜的玻璃板。需要说明的是,上述花青系有机色素可溶于乙醇,在上述形成溶液中以溶质的形式存在。
(实施例A21~A23)
实施例A21~A23中,还添加作为功能性微粒的ITO微粒。
将纯水、乙醇(片山化学株式会社制)、聚醚化合物(聚醚磷酸酯系聚合物;TheLubrizol Corporation制造的Solsperse41000;有机化合物B)、四乙氧基硅烷(TEOS;信越化学工业株式会社制)、浓盐酸(关东化学株式会社制;35质量%)与实施例A1中使用的紫外线吸收剂分散液混合并搅拌,再添加ITO微粒分散液(包含40质量%ITO微粒的乙醇溶液;Mitsubishi Materials Corporation制;平均粒径(标称)100nm以下),再进行搅拌,得到同时屏蔽紫外线和红外线的膜的形成溶液。形成溶液以各成分的浓度(含有率)达到表3的值的方式进行制备。需要说明的是,实施例A23中,与作为聚醚化合物的Solsperse41000一起添加了聚乙二醇(PEG200;关东化学株式会社制)。
接着,使用上述形成溶液和实施例A1中使用的碱石灰硅酸盐玻璃基板,在该基板上形成紫外线屏蔽膜(紫外线红外线屏蔽膜)。
对这样操作得到的带紫外线屏蔽膜的玻璃板实施上述测定。结果示于表4。
(实施例B1)
准备了包含具有式(11)中Bu为正丁基的结构式的市售抗氧化剂(苯二硫酚铜络合物衍生物;(双(4-吗啉磺酰基-1,2-苯二硫酚)铜四正丁基铵);住友精化株式会社制EST-5;有机化合物β)作为分散质、且以水为分散介质的分散液(上述铜络合物含有率为2重量%、平均粒径为135nm)。需要说明的是,上述抗氧化剂使用了预先用调漆器与氧化锆珠一起混合并粉碎成上述平均粒径的抗氧化剂。将纯水、乙醇(片山化学株式会社制)、聚醚化合物(聚醚磷酸酯系聚合物;The Lubrizol Corporation制造的Solsperse41000)、四乙氧基硅烷(TEOS;信越化学工业株式会社制)、浓盐酸(35质量%、关东化学株式会社制)与该苯二硫酚铜络合物分散液混合并搅拌,得到紫外线屏蔽膜的形成溶液。形成溶液以各成分的浓度(含有率)达到表5的值的方式进行制备。表5中一并示出实施例B2~B6、比较例B1~B4所制备的形成溶液中的各成分的浓度。
接着,使用上述形成溶液和实施例A1中使用的碱石灰硅酸盐玻璃基板,与实施例A1同样操作,在该基板上形成紫外线屏蔽膜。
对这样操作得到的带紫外线屏蔽膜的玻璃板实施上述测定。结果示于表6。表6中示出实施例B2~B6、比较例B1~B4中制作的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的测定结果。
(实施例B2~B6)
除了按表5所示变更形成溶液中的成分及其浓度以及紫外线吸收剂的平均粒径之外,与实施例B1同样操作,得到带紫外线屏蔽膜的玻璃板。需要说明的是,实施例B4~B5中,使用上述的ITO微粒分散液,向膜中添加ITO微粒。另外,实施例B6中,使用对甲苯磺酸来代替浓盐酸,并且添加了四氢呋喃(THF)和上述的GPTMS。
(比较例B1、B3)
除了变更形成溶液中的成分的浓度和苯二硫酚铜络合物衍生物的平均粒径以外,与实施例B1同样操作,得到带紫外线屏蔽膜的玻璃板。需要说明的是,比较例B3中,使用上述的ITO微粒分散液,向膜中添加ITO微粒。
(比较例B2、B4)
变更形成溶液中的成分的浓度,并且不以分散液的形式而以溶于有机溶剂(丙酮)而成的溶液的形式添加上述市售的抗氧化剂(苯二硫酚铜络合物衍生物;住友精化株式会社制造的EST-5),除此之外,与实施例B1同样操作,得到带紫外线屏蔽膜的玻璃板。需要说明的是,比较例B4中,使用上述的ITO微粒分散液,向膜中添加ITO微粒。
(比较例C1)
准备了包含分子量超过100万的高分子紫外线吸收剂(二苯甲酮系紫外线吸收剂)作为分散质、且以水为分散介质的市售分散液(BASF Corporation制造的“UVA-383MG”;紫外线吸收剂含有率为30重量%)。需要说明的是,该分散液中包含的高分子紫外线吸收剂的平均粒径为100nm以下。将纯水、乙醇(片山化学株式会社制)、聚醚化合物(聚醚磷酸酯系聚合物;The Lubrizol Corporation制造的Solsperse41000)、四乙氧基硅烷(TEOS;信越化学工业株式会社制)、浓盐酸(35质量%、关东化学株式会社制)与该高分子紫外线吸收剂分散液混合并搅拌,得到紫外线屏蔽膜的形成溶液。形成溶液以各成分的浓度(含有率)达到表7的值的方式进行制备。表7中一并示出比较例C2所制备的形成溶液中的各成分的浓度。
接着,使用上述形成溶液和实施例A1中使用的碱石灰硅酸盐玻璃基板,与实施例A1同样操作,在该基板上形成紫外线屏蔽膜。
对这样操作而得到的带紫外线屏蔽膜的玻璃板实施上述测定。结果示于表8。表8中还示出比较例C2中制作的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的测定结果。需要说明的是,对比较例C1、C2而言,由于无法获得足够低的TUV380,因此未实施耐紫外线特性的测定。
(比较例C2)
作为高分子紫外线吸收剂分散液,使用了包含分子量超过100万的高分子紫外线吸收剂(苯并三唑系紫外线吸收剂)作为分散质、且以水为分散介质的分散液(BASFCorporation制造的“UVA-1383MG”;紫外线吸收剂含有率为30重量%),除此以外,与比较例C1同样操作,得到带紫外线屏蔽膜的玻璃板。需要说明的是,上述分散液中包含的高分子紫外线吸收剂的平均粒径为100nm以下。
就使用了常温下为液体的紫外线吸收剂的比较例A1的带紫外线屏蔽膜的玻璃板而言,在紫外线照射试验前具有极良好的紫外线屏蔽能力,但由于紫外线照射而导致紫外线透射率大幅上升。各实施例的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的初始紫外线屏蔽特性比比较例A1略差,但在长时间照射紫外线后也维持了稳定的紫外线屏蔽效果。各实施例的带紫外线屏蔽膜的玻璃板更适合于希望长时间持续紫外线屏蔽效果的窗玻璃等用途。
就使用了平均粒径过大的紫外线吸收剂的比较例B1、B3的带紫外线屏蔽膜的玻璃板而言,其雾度高,不适合用作窗玻璃。从实施例B1与比较例B1的对比可以明确:平均粒径超过150nm时,雾度急剧上升。
溶解并添加了具有紫外线屏蔽能力的化合物的比较例B2、B4的带紫外线屏蔽膜的玻璃板无法充分地获得紫外线屏蔽能力。苯硫酚铜络合物衍生物一直以来作为抗氧化剂来使用,如果仅期待该功能,则溶于溶剂后添加到膜中即可。另一方面,为了将至今为止未知的该有机化合物的紫外线吸收能力发挥至能够实用的程度,需要以固体微粒的形式添加到膜中。
从使用了高分子紫外线吸收剂的比较例C1、C2的带紫外线屏蔽膜的玻璃板也无法获得紫外线屏蔽能力。高分子紫外线吸收剂是使包含有助于聚合的官能团(比较例1、2所使用的吸收剂中为甲基丙烯酰基)与紫外线吸收基的化合物发生聚合而制造的。该聚合物中,在分子链的侧链的一部分具有带紫外线吸收能力的官能团,但分子链自身或由其他侧链所构成的主要部分不具备紫外线吸收能力。因此,高分子量的聚合物处于适合以固体的形式添加的形态,但有助于吸收紫外线的基团的比率相对变低,对于赋予充分的紫外线屏蔽能力而言是不适合的。另外,从维持耐磨性的观点出发,也不适合添加高分子紫外线吸收剂。
各实施例的带紫外线屏蔽膜的玻璃板具有3%以下的雾度、70%以上的T550、1.5%以下的TUV380、1.5%以下的ATUV380,并具备作为在屋外使用的玻璃物品的优异特性。另外,向膜中进一步添加了ITO微粒的玻璃板具有25%以下的T1550,兼具优异的红外线屏蔽能力。
用扫描型电子显微镜(SEM)观察各实施例中得到的带紫外线屏蔽膜的玻璃板的剖面时,能够确认:有机化合物A以微粒形式分散在膜中。另外,使用X射线衍射装置来分析膜时,观察到源自以微粒的形式存在的有机化合物A的峰。这表示有机化合物A以结晶的形式存在于膜中。将实施例A11的X射线衍射谱图示作图2,将实施例B6的X射线衍射谱图示作图3。
需要说明的是,X射线衍射的测定条件如下所示。所用的测定装置是RigakuCorporation制造的“SmartLab”。
·测定条件:Cukα射线、管电压45kV、管电流200mA(9.0kW)
·测定方法:平面外(out-of-plane)薄膜X射线衍射法(平行束光学体系;ω固定2θ扫描)
·X射线衍射角:0.50°
·2θ扫描范围:3~60°
·取样角度:0.02°
·扫描速度:1.0°/分钟
可以认为:具有紫外线吸收能力的有机化合物A以结晶状态存在于膜中,这对于使各实施例中的紫外线屏蔽特性与比较例相比显著优异是有贡献的。
(实施例D1)
准备了包含与实施例A1同样操作而制备的苯并三唑系紫外线吸收剂(CIBASPECIALTY CHEMICALS,INC.制造的“TINUVIN360”;有机化合物α)作为分散质、且以水为分散介质的分散液。但是,该分散液以紫外线吸收剂的平均粒径达到83nm、固体成分浓度达到0.002质量%的方式进行制备。对该分散液,使用分光光度计(岛津制作所制、UV-1700)测定了吸光度的波长依赖性。用于测定的比色皿的光路长为1cm。将结果与实施例D2和比较例D1、D2的结果一并示于图4和表9。
(实施例D2)
除了使用下式所示的三嗪系紫外线吸收剂来代替苯并三唑系紫外线吸收剂之外,与实施例1同样操作,制备分散液。分散液以紫外线吸收剂的平均粒径达到90nm、固体成分浓度达到0.002质量%的方式进行制备。对该分散液,与实施例D1同样操作,测定吸光度。
[化12]
(比较例D1)
制备了将苯并三唑系紫外线吸收剂溶于四氢呋喃(THF)而成的溶液。溶液以紫外线吸收剂的浓度达到0.002质量%的方式进行制备。对该溶液,与实施例D1同样操作,测定吸光度。
(比较例D2)
制备了将实施例2中使用的三嗪系紫外线吸收剂溶于四氢呋喃(THF)而成的溶液。溶液以紫外线吸收剂的浓度达到0.002质量%的方式进行制备。对该溶液,与实施例D1同样操作,测定吸光度。
[表9]
*峰波长这一栏表示吸光度达到最大时的波长和该波长下的吸光度。
实施例D1的吸光度在波长380nm下为0.40以上、在波长390nm下为0.20以上、在波长400nm下为0.18以下。实施例1的分光吸光度曲线的吸收峰波长为358nm,比比较例D1的该吸收峰波长长8nm以上,该波长下的吸光度(最大吸光度)也比比较例D1的最大吸光度大0.05以上。
产业上的可利用性
本发明的具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品作为适于在面向屋外的窗、太阳能电池用罩玻璃等中使用的制品具有较大的利用价值。
符号说明
1玻璃板
2紫外线屏蔽膜
Claims (11)
1.一种具有紫外线屏蔽能力的玻璃物品,其具备玻璃板以及在所述玻璃板上形成的单层膜的紫外线屏蔽膜,
所述紫外线屏蔽膜包含氧化硅以及作为紫外线屏蔽成分的、常温下为固体且分子量为500以上、5000以下的有机化合物A的微粒,
所述微粒的平均粒径为150nm以下,
氧化硅占所述紫外线屏蔽膜的70质量%以上。
2.根据权利要求1所述的玻璃物品,其按照1990年版的ISO9050算出的紫外线透射率TUV380为2%以下。
3.根据权利要求2所述的玻璃物品,其在波长550nm下的透光率T550超过70%。
4.根据权利要求1所述的玻璃物品,其中,所述有机化合物A的分子中具有两个以上下述式(1)所示的官能团,
此处,A1~A5各自独立地是氢原子、羟基、直链的或具有支链的碳数1~20的烷基、或者下述式(2)所示的官能团,A1~A5中的至少一个是下述式(2)所示的官能团,
5.根据权利要求4所述的玻璃物品,其中,所述有机化合物A的分子中具有两个以上下述式(3)所示的官能团,
此处,R1是直链的或具有支链的碳数1~20的烷基。
6.根据权利要求5所述的玻璃物品,其中,所述有机化合物A具有两个所述式(3)所示的官能团被碳数为3以下的亚烷基键合而成的结构单元。
7.根据权利要求6所述的玻璃物品,其中,所述有机化合物A为下述式(4)所示的化合物,
此处,R1和R2彼此独立地为直链的或具有支链的碳数1~20的烷基。
8.根据权利要求1所述的玻璃物品,其中,所述有机化合物A的分子中具有下述式(5)所示的结构单元,
9.根据权利要求1所述的玻璃物品,其中,所述紫外线屏蔽膜还包含有机化合物B,所述有机化合物B相当于选自聚醚化合物、多元醇化合物、聚乙烯基吡咯烷酮类和聚乙烯基己内酰胺类中的至少1种化合物。
10.根据权利要求1所述的玻璃物品,其中,所述紫外线屏蔽膜还包含硅烷偶联剂或源自硅烷偶联剂的结构单元。
11.根据权利要求1所述的玻璃物品,其中,所述紫外线屏蔽膜还包含铟锡氧化物ITO微粒。
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