CN114901466A - 透明叠层体 - Google Patents

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CN114901466A
CN114901466A CN202080090517.8A CN202080090517A CN114901466A CN 114901466 A CN114901466 A CN 114901466A CN 202080090517 A CN202080090517 A CN 202080090517A CN 114901466 A CN114901466 A CN 114901466A
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CN
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laminate according
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CN202080090517.8A
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高桥康史
今井寿雄
大家和晃
林清美
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种罩部件,其包括:具有第一主面和第二主面的透明基板;和叠层在上述基板的第一主面的透明的第一功能层。

Description

透明叠层体
技术领域
本发明涉及一种透明叠层体。
背景技术
玻璃板、树脂制的板材等透明的基板用于各种用途,例如有时用作用于保护物品的罩部件(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-144575号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
近年来,对于这样的罩部件,要求其不仅能够保护物品,还具有其它功能。本发明是为了解决上述问题而提出的,目的在于提供一种还能够用于保护物品以外的用途的罩部件。
用于解决技术问题的技术方案
项1.一种透明叠层体,其包括:具有第一主面和第二主面的透明的基板;和叠层在上述基板的第一主面的透明的第一功能层。
项2.如项1所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层具有防雾功能。
项3.如项1或2所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层的表面粗糙度Ra为1~1000nm。
项4.如项1~3中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层包括:具有第一主面和第二主面的基材膜;叠层在上述基材膜的第二主面的粘合层;和叠层在上述基材膜的第一主面的防雾层,上述基材膜通过上述粘合层固定在上述基板的第一主面。
项5.如项1~3中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层包括粘合层和防雾层,上述防雾层通过上述粘合层固定在上述基板的第一主面。
项6.如项1~3中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层具有防雾层,上述防雾层叠层在上述基板的第一主面。
项7.如项4~6中任一项所述的透明叠层体,其中,上述防雾层具有含有吸湿性树脂材料的吸湿层。
项8.如项7所述的透明叠层体,其中,上述防雾层包括上述吸湿层、和叠层在上述吸湿层上且具有亲水性的亲水层。
项9.如项8所述的透明叠层体,其中,上述防雾层的上述亲水层含有下述式(A)所示的聚醚改性二甲基硅氧烷,
Figure BDA0003715102250000021
其中,m为2以上的整数,n、x和y独立地为1以上的整数,
R1为氢原子或甲基,R2为碳原子数1~3的烷基。
项10.如项9所述的透明叠层体,其中,在上述式(A)中,m为1~3的整数,n为3~600的整数,y/(x+y)为0.01以上且小于1,上述透明叠层体的平均分子量为3000~300000。
项11.如项7所述的透明叠层体,其中,在上述防雾层中,上述吸湿层中分散有亲水剂。
项12.如项11所述的透明叠层体,其中,上述防雾层含有沸点为100℃以上300℃以下的溶剂。
项13.如项12所述的透明叠层体,其中,上述溶剂具有醇基。
项14.如项11~13中任一项所述的透明叠层体,其中,在用浸渍了醇的布对上述防雾层摩擦规定次数后,该防雾层具有防雾性。
项15.如项11~14中任一项所述的透明叠层体,其中,在进行规定的恒温恒湿试验后,上述防雾层具有防雾性。
项16.如项11~15中任一项所述的透明叠层体,其中,上述防雾层由单一层形成。
项17.如项1~6中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层以无机化合物为主要成分。
项18.如项17所述的透明叠层体,其中,可见光透射率为85%以上,可见光反射率为10%以下。
项19.如项17或18所述的透明叠层体,其中,可见光波长区域内的透射率的最小值在上述基板的透射率的±5%以内。
项20.如项17~19中任一项所述的透明叠层体,其中,可见光波长区域内的反射率的最大值在上述基板的反射率的±5%以内。
项21.如项17~20中任一项所述的透明叠层体,其中,可见光波长区域的反射率满足:1≤最大反射率/最小反射率≤1.5。
项22.如项17~21中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层含有无机微粒和无机粘合剂。
项23.如项22所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层的膜厚为无机微粒的粒径的2倍以下。
项24.如项22或23所述的透明叠层体,其中,上述无机微粒由SiO2形成。
项25.如项24所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层中的上述SiO2的含有率为28质量%以下。
项26.如项22~25中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层含有光催化剂微粒。
项27.如项26所述的透明叠层体,其中,上述光催化剂颗粒由以钛、钨、铁中的任意元素为主要成分的氧化物或氮氧化物形成。
项28.如项26或27所述的透明叠层体,其中,上述光催化剂颗粒的含有率为40质量%以下。
项29.如项26~28中任一项所述的透明叠层体,其中,上述无机粘合剂的含有率为30质量%以上。
项30.如项17~29中任一项所述的透明叠层体,其中,在水中浸渍规定时间后,上述第一功能层具有防雾性。
项31.如项17~30中任一项所述的透明叠层体,其中,在用浸渍了醇的布对上述第一功能层摩擦规定次数后,该第一功能层具有防雾性。
项32.如项17~31中任一项所述的透明叠层体,其中,在用浸渍了醇的布对上述第一功能层摩擦规定次数后,照射紫外线,由此该第一功能层具有防雾性。
项33.如项17~32中任一项所述的透明叠层体,其中,在规定的恒温恒湿试验后,照射紫外线时,上述第一功能层具有防雾性。
项34.如项17~33中任一项所述的透明叠层体,其中,该透明叠层体用作配置在室外的监控摄像机的罩部件。
项35.如项34所述的透明叠层体,其中,上述监控摄像机具有紫外线照射装置。
项36.如项34或35所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层被设置为面向上述监控摄像机侧。
项37.如项34所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层被配置为面向与上述监控摄像机的相反侧。
项38.如项2~10中任一项所述的透明叠层体,其还具有叠层在上述第一功能层上且具有透湿性的第二功能层。
项39.如项38所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层由有机无机复合材料形成,上述第二功能层的折射率小于上述第一功能层。
项40.如项38或39所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层为单一层。
项41.如项40所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层的折射率为1.10~1.45。
项42.如项41所述的透明叠层体,其中,将上述第一功能层的折射率设为X时,上述第二功能层的折射率为
Figure BDA0003715102250000041
项43.如项42所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层含有中空颗粒、和用于粘结上述中空颗粒的粘合剂。
项44.如项43所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒的折射率为1.15~2.70。
项45.如项43或44所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒的平均粒径为20~100nm。
项46.如项43~45中任一项所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒选自二氧化硅、氟化镁、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛和氧化锆。
项47.如项38~46中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层含有沸点为100℃以上300℃以下的溶剂。
项48.如项47所述的透明叠层体,其中,上述溶剂以3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇为主要成分。
项49.如项47或48所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层含有1ppb以上且5g/cm3以下的上述溶剂。
项50.如项43~49中任一项所述的透明叠层体,其中,上述粘合剂含有聚倍半硅氧烷和二氧化硅中的至少一者。
项51.如项43~50中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层的孔隙率为0~70体积%。
项52.如项38或39所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层包括:叠层在上述第一功能层上的第一层;和叠层在上述第一层上且折射率低于上述第一层的第二层。
项53.如项52所述的透明叠层体,其中,上述第一层的折射率为1.35~1.55,上述第二层的折射率为1.10~1.25。
项54.如项53所述的透明叠层体,其中,上述第二层含有中空颗粒和用于粘结上述中空颗粒的粘合剂。
项55.如项54所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒的折射率为1.15~2.70。
项56.如项54或55所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒的平均粒径为20~100nm。
项57.如项54~56中任一项所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒选自二氧化硅、氟化镁、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛和氧化锆。
项58.如项54~57中任一项所述的透明叠层体,其中,上述粘合剂含有聚倍半硅氧烷和二氧化硅中的至少一者。
项59.如项54~58中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第二层的孔隙率为0~70体积%。
项60.如项54~59中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一层含有上述第二层的上述粘合剂。
项61.如项38~60中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层的弯曲弹性模量为1~10GPa。
项62.如项38~61中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第二功能层的弯曲弹性模量与上述第一功能层的弯曲弹性模量重叠。
项63.如项38~62中任一项所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层的线性膨胀系数与上述第二功能层的线性膨胀系数的差为50ppm/℃以下。
项64.如项1所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层具有防反射功能。
项65.如项64所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层由依次叠层有粘合层、基材片和防反射层的膜形成。
项66.如项65所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层的防反射层的折射率为1.10~1.45。
项67.如项65或66所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层的防反射层含有中空颗粒、和用于粘结上述中空颗粒的粘合剂。
项68.如项67所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒的折射率为1.15~2.70。
项69.如项67或68所述的透明叠层体,其中,上述中空颗粒的平均粒径为20~100nm。
项70.如项65~69中任一项所述的透明叠层体,其中,上述防反射层含有沸点高于水的沸点且为上述基材的耐热温度以下的第二溶剂。
项71.如项70所述的透明叠层体,其中,上述第二溶剂以3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇为主要成分。
项72.如项70或71所述的透明叠层体,其中,上述第一功能层含有1ppb以上且5g/cm3%以下的上述第二溶剂。
项73.如项2~72中任一项所述的透明叠层体,其中,上述基板为玻璃。
项74.如项2~73中任一项所述的透明叠层体,其中,上述基板是通过浮法制造的浮法玻璃,上述第一主面中的氧化锡的浓度低于上述第二主面中的氧化锡的浓度。
项75.如项2~73中任一项所述的透明叠层体,其中,上述基板是通过浮法制造的浮法玻璃,上述第一主面中的氧化锡的浓度高于上述第二主面中的氧化锡的浓度。
项76.如项1~75中任一项所述的透明叠层体,其还具有叠层在上述基板的第二主面的第三功能层。
项77.一种飞行器,其为无线操控式的飞行器,包括:具有透镜的摄像装置;和覆盖上述透镜且由项1~76中任一项所述的透明叠层体形成的罩部件,上述罩部件中,上述防雾层被配置为面向上述透镜侧。
项78.如项77所述的飞行器,其构成为能够在水中移动。
项79.一种罩部件,其为设置于搭载有具有透镜的摄像装置的无线操控式的飞行器的罩部件,其中,上述罩部件由项1~76中任一项所述的透明叠层体形成,上述防雾层被配置为面向上述透镜侧。
项80.一种移动装置,其为无人移动装置或载人移动装置,包括:具有透镜的摄像装置;和覆盖上述透镜且由项1~76中任一项所述的透明叠层体形成的罩部件,上述罩部件中,上述防雾层被配置为面向上述透镜侧,控制方式选自无线操控、自主操控、由人直接操控或它们的组合,上述移动装置为飞行器、地面移动装置、水上移动装置和水下移动装置中的至少任一种,其中,不包括现有的汽车、飞机、直升机、船舶和潜艇。
发明的效果
根据本发明,由于基板的表面叠层有透明的功能层,通过赋予该功能层功能,能够用于物品保护以外的用途。
附图说明
图1是表示本发明的罩部件的第一实施方式的截面图。
图2是表示摄像装置的透镜的前方设有罩部件的示例的概略图。
图3是壳体中收纳有摄像装置的透镜的前方设有罩部件的示例的概略图。
图4是表示实施例1~3和基材的透射率的图表。
图5是表示实施例1~3和基材的反射率的图表。
图6是表示本发明的罩部件的第二实施方式的截面图。
图7是表示作为防反射层的第二功能层的概略结构的截面图。
图8是表示第二实施方式的罩部件的另一个示例的截面图。
图9是表示第二实施方式的罩部件的另一个示例的截面图。
图10是表示第二实施方式的罩部件的另一个示例的截面图。
图11是表示实施例23和26的单面反射率的图表。
图12表示形成有实施例28~30的防反射膜的膜的400~700nm的单面反射率。
图13是显示无人机的概略结构的侧视图。
具体实施方式
<A.第一实施方式>
下面参照附图说明将本发明的透明叠层体应用于罩部件的情况下的第一实施方式。图1是罩部件的截面图。
<1.罩部件的概要>
本实施方式的罩部件如下述,是配置在例如相机等摄像装置的透镜的前方从而保护透镜等的部件。具体而言,如图1所示,该罩部件10包括:具有第一主面11和第二主面12的透明的基材1;和叠层在该基材1的第一主面11的第一功能层2。下面对各部件进行详细说明。
<2.基材>
基材1可以由具有透光性的树脂材料(有机高分子材料)、玻璃板等形成。另外,基材的形状没有特别的限定,可以根据后述那样的各种用途而适当确定为圆形、矩形、多边形、异形等。下面,举出具体例进行说明。
<2-1.树脂材料>
作为树脂材料,只要是如上所述具有透光性的材料,则没有特别限定,例如可以是聚碳酸酯(PC)、丙烯腈/苯乙烯树脂(AS)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯树脂(ABS)、甲基丙烯酸树脂(PMMA)、氯乙烯(PVC)、三乙酰纤维素(TAC)等,或者由含有其中的多种的材料形成。
<2-2.玻璃板>
玻璃板1没有特别限定,可以使用公知的透明的玻璃板。例如,可以使用浮法玻璃、吸热玻璃、透明玻璃、绿玻璃、UV绿玻璃、钠钙玻璃等各种玻璃板。
下面,示出透明玻璃、吸热玻璃、钠钙玻璃和浮法玻璃的组成的一例。
<2-2-1.透明玻璃>
SiO2:70~73质量%
Al2O3:0.6~2.4质量%
CaO:7~12质量%
MgO:1.0~4.5质量%
R2O:13~15质量%(R为碱金属)
换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3):0.08~0.14质量%
<2-2-2.吸热玻璃>
吸热玻璃的组成例如能够设为如下组成:以透明玻璃的组成为基准,使换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3)的比率为0.4~1.3质量%,使CeO2的比率为0~2质量%,使TiO2的比率为0~0.5质量%,使玻璃的骨架成分(主要是SiO2和Al2O3)对应于T-Fe2O3、CeO2和TiO2的增加量相应减少。
<2-2-3.钠钙玻璃>
SiO2:65~80质量%
Al2O3:0~5质量%
CaO:5~15质量%
MgO:2质量%以上
NaO:10~18质量%
K2O:0~5质量%
MgO+CaO:5~15质量%
Na2O+K2O:10~20质量%
SO3:0.05~0.3质量%
B2O3:0~5质量%
换算成Fe2O3的总氧化铁(T-Fe2O3):0.02~0.03质量%
<2-2-4.浮法玻璃>
SiO2:65~80%
Al2O3:0~5%
MgO:0~20%
CaO:0~20%
Na2O:10~20%
K2O:0~5%
<2-2-4-1.高透射率浮法玻璃>
含有:
SiO2:66~72%
Al2O3:2~4%
MgO:8~15%
CaO:1~8%
Na2O:12~16%
K2O:0~1%,
MgO+CaO在12~17%范围内,摩尔比CaO/(MgO+CaO)为0.1~0.4。
下面,对构成该浮法玻璃的组成的各成分进行说明。
(SiO2)
SiO2是构成玻璃板1的主要成分,其含有率过低时,玻璃的耐水性等化学耐久性和耐热性降低。另一方面,SiO2的含有率过高时,玻璃板1在高温下的粘性增高,熔融和成型变得困难。因此,SiO2的含有率在66~72mol%的范围内是合适的,优选为67~70mol%。
(Al2O3)
Al2O3是提高玻璃板1的耐水性等化学耐久性,而且通过使碱金属离子易于在玻璃中移动从而提高化学强化后的表面压缩应力,并且用于加深应力层深度的成分。另一方面,Al2O3的含有率过高时,会增加玻璃熔液的粘度,使T2、T4增加,并且使玻璃熔液的澄清度变差,难以制造高品质的玻璃板。另外,在浮法中,工作温度是玻璃粘度达到104dPa·s的温度,以下称为T4。此外,熔融温度是使玻璃粘度达到102dPa·s的温度,以下称为T2
因此,Al2O3的含有率在1~4mol%的范围内是合适的。Al2O3的含有率优选为3mol%以下,优选为2mol%以上。
(MgO)
MgO是提高玻璃熔融性的必要成分。从充分获得这种效果的观点考虑,该玻璃板1中MgO的含有率为8mol%以上。此外,在MgO的含有率低于8mol%时,化学强化后的表面压缩应力降低,存在应力层深度变浅的趋势。另一方面,含有率增加到超过适当量时,通过化学强化获得的强化性能降低,特别是表面压缩应力层的深度急剧变浅。虽然在碱土金属氧化物中,MgO的这种不利影响最小,但在玻璃板1中,MgO的含有率为15mol%以下。另外,在MgO的含有率高时,使T2、T4增加,并且玻璃熔液的澄清度变差,难以制造高质量的玻璃板。
因此,在该玻璃板1中,MgO的含有率在8~15mol%的范围内,优选为12mol%以下。
(CaO)
CaO具有降低高温下的粘性的效果,含有率过高超出适度范围时,玻璃板1容易失透,并且玻璃板1中的钠离子的移动受阻碍。不含CaO时,存在化学强化后的表面压缩应力降低的趋势。另一方面,含有超过8mol%的CaO时,化学强化后的表面压缩应力显著降低,压缩应力层深度明显变浅,并且玻璃板1容易失透。
因此,CaO的含有率在1~8mol%的范围内是合适的。CaO的含有率优选为7mol%以下,优选为3mol%以上。
(SrO、BaO)
SrO、BaO使玻璃板1的粘性大幅度降低,在少量含有时,使液相温度TL降低的效果比CaO更明显。然而,即使少量添加SrO、BaO,也会明显妨碍钠离子在玻璃板1中的移动,使表面压缩应力大幅度降低,并且压缩应力层的深度变得相当浅。
因此,在该玻璃板1中,优选实质上不含SrO、BaO。
(RO)
在本实施方式中,RO表示MgO和CaO之和。在RO的含有率过低时,降低玻璃板1的粘性的成分不足,熔解变得困难。另一方面,在RO的含有率过高时,表面压缩应力大幅度降低,而且,压缩应力层的深度变得相当浅,并且存在液相温度TL急剧上升的趋势。
因此,RO的含有率在12~17mol%的范围内是合适的。RO的含有率优选为14mol%以上,优选为16mol%以下。
而且,在CaO含有率相对于RO含有率的摩尔比CaO/RO为0.1~0.4的范围的情况下,存在特别是液相温度低的趋势。因此,该摩尔比为0.1~0.4是合适的。此外,如果降低该摩尔比,则能够提高表面压缩应力和压缩应力层的深度,但在另一方面,T2、T4变高,大幅度远离狭义的SL,玻璃物品的制造变得困难。因此,该摩尔比优选为0.2以上,且优选为0.3以下。
(Na2O)
Na2O是用于通过钠离子与钾离子置换来增加表面压缩应力,且加深表面压缩应力层的深度的成分。然而,超过适量而增加含有率时,化学强化处理中的应力松弛会大于因化学强化处理中的离子交换而产生的表面压缩应力,结果,存在表面压缩应力降低的趋势。
此外,Na2O是用于提高熔融性,降低T4、T2的成分,另一方面,在Na2O的含有率过高时,玻璃的耐水性显著降低。在玻璃板1中,只要Na2O的含有率为12mol%以上,则能够充分获得降低T4、T2的效果,在超过16mol%时,应力松弛所导致的表面压缩应力的降低变得显著。
因此,本实施方式的玻璃板1中的Na2O的含有率在12~16mol%的范围内是合适的。Na2O的含有率优选为13mol%以上,更优选为15mol%以下。
(K2O)
K2O与Na2O同样是提高玻璃熔融性的成分。此外,在K2O的含有率低的范围内,化学强化中的离子交换速率增加,表面压缩应力层的深度变深,但在另一方面,玻璃板1的液相温度TL降低。因此,优选以低的含有率含有K2O。
另一方面,K2O与Na2O相比,降低T4、T2的效果小,但是,当大量含有K2O时,会阻碍玻璃熔液的澄清。此外,K2O的含有率越高,则化学强化后的表面压缩应力越低。因此,K2O的含有率在0~1mol%的范围内是合适的。
(Li2O)
Li2O即使仅含有少量,也显著降低压缩应力层的深度。此外,当用硝酸钾单独熔融盐对含有Li2O的玻璃物品进行化学强化处理时,与不含Li2O的玻璃物品相比,该熔融盐劣化的速度明显更快。具体而言,当用相同的熔融盐反复进行化学强化处理时,通过更少的次数,玻璃表面形成的表面压缩应力降低。因此,在本实施方式的玻璃板1中,可以含有1mol%以下的Li2O,但优选实质上不含Li2O。
(B2O3)
B2O3是降低玻璃板1粘性、改善熔融性的成分。然而,在B2O3的含有率过高时,玻璃板1容易分相,玻璃板1的耐水性降低。此外,B2O3与碱金属氧化物形成的化合物可能会挥发,从而损坏玻璃熔融室的耐火物。此外,含有B2O3会降低化学强化中的压缩应力层的深度。因此,B2O3的含有率为0.5mol%以下是适当的。在本发明中,更优选实质上不含B2O3的玻璃板1。
(Fe2O3)
通常,Fe以Fe2+或Fe3+的状态存在于玻璃中,作为着色剂起作用。Fe3+是提高玻璃的紫外线吸收性能的成分,Fe2+是提高热射线吸收性能的成分。当使用玻璃板1作为显示器的盖玻璃时,由于要求着色不显眼,所以优选Fe的含有率少。然而,多数情况下,从工业原料中不可避免地混入Fe。因此,关于换算成Fe2O3的氧化铁的含有率,以玻璃板1整体表示为100质量%时,优选为0.15质量%以下,更优选为0.1质量%以下,进一步优选为0.02质量%以下。特别是在上述高透射率浮法玻璃中,由于Fe的含量少,能够实现高透射率。例如,当厚度为0.55mm时,波长550nm的光的透射率能够达到91%以上100%以下。
(TiO2)
TiO2是降低玻璃板1的粘性的同时,提高由化学强化导致的表面压缩应力的成分,但有时会使玻璃板1着色成黄色。因此,TiO2的含有率为0~0.2质量%是合适的。此外,通常从工业原料中不可避免地混入,有时在玻璃板1中含有0.05质量%左右。如果是这种程度的含有率,则不会使玻璃着色,因此可以包含在本实施方式的玻璃板1中。
(ZrO2)
ZrO2特别是在通过浮法制造玻璃板时,可能会从构成玻璃熔窑的耐火砖混入玻璃板1中,已知其含有率为0.01质量%左右。另一方面,ZrO2是提高玻璃的耐水性并且提高由化学强化导致的表面压缩应力的成分。然而,ZrO2的高含有率有时引起工作温度T4的升高和液相温度TL的急剧上升,而且,在通过浮法制造玻璃板时,含有析出的Zr的结晶容易作为杂质残留在制成的玻璃中。因此,ZrO2的含有率为0~0.1质量%是合适的。
(SO3)
在浮法中,芒硝(Na2SO4)等硫酸盐被广泛用作澄清剂。硫酸盐在熔融玻璃中分解产生气体成分,由此促进玻璃熔液的消泡,部分气体成分作为SO3熔解并残留在玻璃板1中。在本发明的玻璃板1中,SO3优选为0~0.3质量%。
(CeO2)
CeO2用作澄清剂。因CeO2而在熔融玻璃中产生O2气体,因此CeO2有助于消泡。另一方面,在CeO2过多时,会使玻璃着色成黄色。因此,CeO2的含量优选为0~0.5质量%,更优选为0~0.3质量%,进一步优选为0~0.1质量%。
(SnO2)
已知在通过浮法成型的玻璃板中,成型时接触锡浴的面中,锡从锡浴扩散而该锡以SnO2的形态存在。此外,混合在玻璃原料中的SnO2有助于消泡。在本发明的玻璃板1中,SnO2优选为0~0.3质量%。
(其它成分)
基于本实施方式的玻璃板1优选实质上由上述列举的各成分构成。但是,基于本实施方式的玻璃板1中,可以在优选为各成分含有率低于0.1质量%的范围内含有除上述列举的成分以外的成分。
作为允许含有的成分,除上述SO3和SnO2以外,可以例示以熔融玻璃的消泡为目的所添加的As2O5、Sb2O5、Cl、F。但是,由于对环境的不利影响较大等原因,优选不添加As2O5、Sb2O5、Cl、F。此外,作为允许含有的其它例,为ZnO、P2O5、GeO2、Ga2O3、Y2O3、La2O3。即使是来自工业上所使用的原料的上述以外的成分,只要是不超过0.1质量%的范围,则允许含有。这些成分是根据需要适当添加的成分、或不可避免地混入的成分,因此,本实施例方式的玻璃板1可以实质上不含这些成分。
(密度(比重):d)
根据上述组成,在本实施方式中,能够使玻璃板1的密度减小到2.53g·cm-3以下,进而为2.51g·cm-3以下,根据情况减小至2.50g·cm-3以下。
在浮法等中,如果玻璃品种间的密度差异大,在切换所制造的玻璃品种时,密度高的熔融玻璃滞留在熔窑底部,有时会对品种切换造成障碍。目前,利用浮法大量生产的钠钙玻璃的密度约为2.50g·cm-3。因此,考虑到利用浮法的大量生产,玻璃板1的密度优选接近上述值,具体而言,优选为2.45~2.55g·cm-3,特别优选为2.47~2.53g·cm-3,进一步优选为2.47~2.50g·cm-3
(弹性模量:E)
如果进行伴随离子交换的化学强化,则玻璃基板有时会发生翘曲。为了抑制该翘曲,优选玻璃板1的弹性模量高。根据本发明,能够使玻璃板1的弹性模量(杨氏模量:E)增加至70GPa以上,进一步增加至72GPa以上。
(热膨胀系数)
特别是在上述的高透射率浮法玻璃中,能够实现例如在50℃~350℃之间的热膨胀系数为50×10-7~100×10-7/K%以下。
<2-2-5.玻璃板的朝向>
在通过浮法制造的玻璃板中,将与熔融金属接触的面称为底面,且将与其相反的面称为顶面。底面和顶面可以是未经研磨的面。由于底面与熔融金属接触,所以在熔融金属为锡的情况下,底面所含的氧化锡的浓度大于顶面所含的氧化锡的浓度。
如此,由于底面的氧化锡浓度高,所以具有抑制玻璃板所含的碱成分的溶出的效果。在需要抑制因碱溶出引起的耐久性的降低的情况下,能够将上述第一功能层2叠层在底面。另一方面,由于顶面的氧化锡浓度低,所以表面的SiOH基的浓度相对高。因此,在需要利用第一功能层2的OH基和表面SiOH基的化学键来增高密合性的情况下,能够将第一功能层2叠层在顶面。此外,在需要避免微量金属(锡)所带来的影响的情况下,能够利用氧化铈等研磨剂研磨底面,将第一功能层2叠层在底面或顶面、或者底面和顶面双方。另外,上述内容不仅适用于第一功能层2,对于本说明书所记载的其它功能层也同样。
<2-2-6.玻璃板的厚度>
玻璃板1的厚度没有特别限定,例如优选为0.2mm以上10mm以下,更优选为0.5mm以上4mm以下。在玻璃板1的厚度小于0.2mm时,刚性有可能降低,而在玻璃板1的厚度大于10mm时,重量有可能变重。此外,如上所述,在由树脂材料形成基材1的情况下,也能够采用与玻璃板同样的厚度。
<3.第一功能层>
第一功能层2可以由具有各种功能的膜构成。例如,能够使用隔热膜(热反射膜)、防雾层(或防雾片)。为了抑制摄像装置的温度上升,隔热膜为以反射红外线或吸收红外线的方式构成的公知的膜。而且,也可以利用粘合材料将这样的膜粘贴在基材1的第一主面11,或者通过涂敷将具有隔热功能的膜叠层在第一主面11。另外,以下是第一功能层2的另一个示例。对防雾层进行详细说明。
<3-1.防雾层>
对于防雾层,只要具有基材1的防雾效果,就没有特别限定,能够使用公知的防雾层。一般来说,防雾层有:由从水蒸气产生的水在表面形成水膜的亲水型;吸收水蒸气的吸水型;水滴不易在表面凝结的拨水吸水型;以及对从水蒸气产生的水滴拨水的拨水型,任意类型的防雾层均能够适用。以下,作为其中的一例,对拨水吸水型防雾层的例子进行说明。
[有机无机复合防雾层]
有机无机复合防雾层是在任意功能层表面形成的单层膜或叠层的多层膜。有机无机复合防雾层至少含有吸水性树脂、拨水基和金属氧化物成分。根据需要,防雾层可以还含有其它功能成分。吸水性树脂只要是能够吸收并保持水的树脂,则其类型不受限。拨水基能够从具有拨水基的金属化合物(含拨水基的金属化合物)供给至防雾层。金属氧化物成分能够从含拨水基的金属化合物以外的金属化合物、金属氧化物微粒等供给至防雾层。以下对各成分进行说明。
(吸水性树脂)
作为吸水性树脂没有特别限制,可以列举聚乙二醇、聚醚系树脂、聚氨酯树脂、淀粉系树脂、纤维素系树脂、丙烯酸系树脂、环氧系树脂、聚酯多元醇、羟基烷基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩醛树脂、聚乙酸乙烯酯等。其中优选的是羟基烷基纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇缩醛树脂、聚乙酸乙烯酯、环氧系树脂和聚氨酯树脂,更优选为聚乙烯醇缩醛树脂、环氧系树脂和聚氨酯树脂,特别优选为聚乙烯醇缩醛树脂。
聚乙烯醇缩醛树脂可以通过使聚乙烯醇与醛发生缩合反应而缩醛化来得到。聚乙烯醇的缩醛化可以采用在酸催化剂的存在下使用水介质的沉淀法、使用醇等溶剂的溶解法等公知的方法实施。缩醛化也可以与聚乙酸乙烯酯的皂化并行实施。缩醛化度优选为2~40摩尔%,更优选为3~30摩尔%,特别优选为5~20摩尔%,根据情况,优选为5~15摩尔%。缩醛化度可以基于例如13C核磁共振光谱法测定。缩醛化度在上述范围内的聚乙烯醇缩醛树脂适于形成吸水性和耐水性良好的有机无机复合防雾层。
聚乙烯醇的平均聚合度优选为200~4500,更优选为500~4500。高平均聚合度有利于形成吸水性和耐水性良好的有机无机复合防雾层,但在平均聚合度过高时,溶液粘度也变得过高,有可能对膜形成造成障碍。聚乙烯醇的皂化度优选为75~99.8摩尔%。
作为与聚乙烯醇发生缩合反应的醛,可以列举甲醛、乙醛、丁醛、己基甲醛、辛基甲醛、癸基甲醛等脂肪族醛。此外,还可以列举:苯甲醛、2-甲基苯甲醛、3-甲基苯甲醛、4-甲基苯甲醛、其它烷基取代苯甲醛;氯苯甲醛、其它卤原子取代苯甲醛;用羟基、烷氧基、氨基、氰基等烷基以外的官能团取代了氢原子的取代苯甲醛;萘甲醛、蒽甲醛等稠合芳香环醛等芳香醛。疏水性强的芳香醛在以低缩醛化度形成耐水性优异的有机无机复合防雾层的方面有利。芳香醛的使用在使羟基大量残留并且形成吸水性高的膜的方面也有利。聚乙烯醇缩醛树脂优选为芳香醛,特别优选包含来自苯甲醛的醛结构。
作为环氧系树脂,可以列举缩水甘油醚系环氧树脂、缩水甘油酯系环氧树脂、缩水甘油胺系环氧树脂、环式脂肪族环氧树脂等。其中优选为环式脂肪族环氧树脂。
作为聚氨酯树脂,可以列举由聚异氰酸酯和多元醇构成的聚氨酯树脂。作为多元醇,优选为丙烯酸多元醇和聚氧亚烷基系多元醇。
作为纤维素系树脂,也可以是表面经改性的TAC(三乙酰纤维素)。作为改性方法,可以例示物理改性法、化学改性法。作为物理改性法,可以例示活性射线照射法、等离子体处理法、电晕放电处理法。作为化学改性法,可以将TAC结构中的酰基替换为羟基,使表面亲水化(例如参照日本特开2017-57370、日本特开2017-57242)。具体而言,可以通过使TAC在醇中膨润,进行利用KOH水的皂化、热处理、中和清洗,从而将TAC结构中的酰基替换为羟基。通过这样的皂化处理,能够得到TAC的厚度为10~200μm,且作为TAC的改性层的厚度,1~6μm的表面经改性的TAC。TAC的改性层作为防雾层发挥功能。在TAC的改性层(防雾层)上,也可以形成本发明的防反射层。关于TAC的厚度,可以根据日本工业标准(JIS.K7130:1999.塑料-膜和片材-厚度测定方法)进行评价。在改性层为通过皂化得到的皂化层的情况下,皂化层的厚度可以通过以下方法求得。将从防雾膜取样的试样在二氯甲烷中浸渍24小时。将通过该浸渍而溶解后残留的试样干燥,测定干燥试样的厚度3次,将3个测定值的平均值作为皂化层的厚度(例如,参照日本特开2017-57370的[0039]段)。
有机无机复合防雾层以吸水性树脂为主要成分。在本发明中,“主要成分”是指以质量基准计含有率最高的成分。从膜硬度、吸水性和防雾性的观点考虑,基于有机无机复合防雾层的重量的吸水性树脂的含有率优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,特别优选为65质量%以上,且为95质量%以下,更优选为90质量%以下。
(拨水基)
为了充分获得由拨水基带来的上述效果,优选采用拨水性高的拨水基。优选的拨水基为选自(1)碳原子数3~30的链状或环状烷基、和(2)至少一部分氢原子被氟原子取代的碳原子数1~30的链状或环状烷基(以下,有时称为“氟取代烷基”)中的至少1种。
关于(1)和(2),链状或环状烷基优选为链状烷基。链状烷基可以为具有支链的烷基,优选为直链烷基。碳原子数超过30的烷基有时会使防雾层白浊。从膜的防雾性、强度和外观的平衡的观点考虑,烷基的碳原子数优选为20以下,更优选为6~14。特别优选的烷基为碳原子数6~14、特别是碳原子数6~12的直链烷基,例如正己基(碳原子数6)、正癸基(碳原子数10)、正十二烷基(碳原子数12)。关于(2),氟取代烷基可以为链状或环状烷基的仅部分氢原子被氟原子取代的基团,也可以为链状或环状烷基的所有氢原子被氟原子取代的基团,例如直链状全氟烷基。由于氟取代烷基的拨水性高,通过少量添加就能够实现充分的效果。但是,当氟取代烷基的含量过多时,难以使其在用于形成膜的涂敷液中与其它成分分离。
(具有拨水基的水解性金属化合物)
为了将拨水基配合到防雾层,可以在用于形成膜的涂敷液中添加具有拨水基的金属化合物(含拨水基的金属化合物),特别是具有拨水基和可水解官能团或卤原子的金属化合物(含拨水基的水解性金属化合物)或其水解产物。换言之,拨水基可以来自含拨水基的水解性金属化合物。作为含拨水基的水解性金属化合物,优选为下式(I)所示的含拨水基的水解性硅化合物。
RmSiY4-m (I)
其中,R为拨水基,即至少部分氢原子可以被氟原子取代的碳原子数1~30的链状或环状烷基,Y为可水解官能团或卤原子,m为1~3的整数。可水解官能团例如为选自烷氧基、乙酰氧基、烯氧基和氨基中的至少一种,优选为烷氧基,特别是碳原子数1~4的烷氧基。烯氧基例如为异丙烯氧基。卤原子优选为氯。另外,这里所例示的官能团也能够用作以下所述的“可水解官能团”。m优选为1~2。
当水解和缩聚完全进行时,式(I)所示的化合物提供下式(II)所示的成分。
RmSiO(4-m)/2 (II)
其中,R和m如上所述。在水解和缩聚后,式(II)所示的化合物实际上在防雾层中形成硅原子通过氧原子彼此结合的网络结构。
这样,式(I)所示的化合物被水解或部分水解,进而至少一部分发生缩聚,形成硅原子和氧原子交替连接且三维扩展的硅氧烷键(Si-O-Si)的网络结构。拨水基R连接到该网络结构所包含的硅原子上。换言之,拨水基R通过R-Si键固定在硅氧烷键的网络结构上。该结构有利于使拨水基R在膜中均匀分散。网络结构还可以包含从除式(I)所示的含拨水基的水解性硅化合物以外的硅化合物(例如四烷氧基硅烷、硅烷偶联剂)所提供的二氧化硅成分。如果将不具有拨水基而具有可水解官能团或卤原子的硅化合物(不含拨水基的水解性硅化合物)与含拨水基的水解性硅化合物一起配合至用于形成防雾层的涂敷液中,则能够形成包含与拨水基键合的硅原子和不与拨水基键合的硅原子的硅氧烷键的网络结构。如果采用这样的结构,则易于相互独立地调整防雾层中的拨水基的含有率和金属氧化物成分的含有率。
拨水基具有通过提高含有吸水性树脂的防雾层表面的水蒸气透过性来提高防雾性能的效果。由于吸水和拨水这两种功能相互矛盾,所以吸水性材料和拨水性材料通常被分配到不同层,拨水基通过消除防雾层表面附近的水的不均匀存在来延长直至结露的时间,提高具有单层结构的防雾层的防雾性。以下对该效果进行说明。
侵入含有吸水性树脂的防雾层的水蒸气与吸水性树脂等的羟基形成氢键,以结合水的形态保留。随着量的增加,水蒸气从结合水的形态经半结合水的形态,最终以保留在防雾层中的空隙中的自由水的形态被保留。在防雾层中,拨水基妨碍氢键的形成,并且使所形成的氢键容易解离。如果吸水性树脂的含有率相同,则膜中的能够形成氢键的羟基数量没有差异,但拨水基使氢键的形成速率降低。因此,在含有拨水基的防雾层中,水分最终以上述的任意形态保留在膜中,但在被保留之前,能够以水蒸气的状态扩散至膜的底部。此外,暂时被保留的水也比较容易解离,易于以水蒸气的状态移动至膜的底部。结果,使得膜的厚度方向上的水分保留量的分布从表面附近到膜底部相对均匀。换言之,能够有效利用防雾层的厚度方向整体,吸收供给到膜表面的水,因此难以在表面凝结水滴,提高防雾性。而且,由于难以在表面凝结水滴,吸收了水分的防雾层具有即使在低温也不易冻结的特征。
另一方面,在不含拨水基的防雾层中,侵入到膜中的水蒸气非常容易以结合水、半结合水或自由水的形态保留。因此,所侵入的水蒸气存在保留在膜的表面附近的趋势。结果,膜中的水分在表面附近非常多,随着向膜底部去急剧减少。换言之,尽管膜底部尚能够吸收水,但由于膜表面附近的水分饱和,凝结成水滴,所以防雾性受限。
如果使用含拨水基的水解性硅化合物(参见式(I))将拨水基导入防雾层,则形成牢固的硅氧烷键(Si-O-Si)的网络结构。该网络结构的形成不仅从提高耐磨损性的观点,而且从提高硬度、耐水性等的观点考虑都是有利的。
优选以防雾层表面的水的接触角达到70度以上、优选80度以上、更优选90度以上的程度添加拨水基。水的接触角采用将4mg的水滴滴加在膜表面而测得的值。特别是在使用拨水性稍弱的甲基或乙基作为拨水基的情况下,优选向防雾层配合使水的接触角达到上述范围的量的拨水基。该水滴的接触角的上限没有特别限定,例如为150度以下,或例如为120度以下,进而为100度以下。优选以上述水滴的接触角在防雾层表面的所有区域达到上述范围的方式,在防雾层中均匀地含有拨水基。
另外,也能够对防雾层的表面进行拨水化。由此能够抑制碱成分侵入防雾层,能够从碱成分保护玻璃板1的表面。
防雾层优选含有相对于吸水性树脂100质量份为0.05质量份以上、优选0.1质量份以上、更优选0.3质量份以上的范围内,且为10质量份以下、优选5质量份以下的范围内的拨水基。
(无机氧化物)
无机氧化物为选自例如Si、Ti、Zr、Ta、Nb、Nd、La、Ce和Sn中的至少一种元素的氧化物,至少包含Si的氧化物(二氧化硅)。有机无机复合防雾层优选含有相对于吸水性树脂100重量份优选为0.01重量份以上、更优选0.1重量份以上、进一步优选0.2重量份以上、特别优选1重量份以上、最优选5重量份以上、根据情况为10重量份以上、根据需要为20重量份以上,且优选为50重量份以下、更优选45重量份以下、进一步优选40重量份以下、特别优选35重量份以下、最优选33重量份以下、根据情况为30重量份以下的无机氧化物。无机氧化物是为了确保有机无机复合防雾层的强度,特别是耐磨损性而必需的成分,但在其含量增多时,有机无机复合防雾层的防雾性降低。
(无机氧化物微粒)
有机无机复合防雾层可以进一步含有无机氧化物微粒作为无机氧化物的至少一部分。构成无机氧化物微粒的无机氧化物为选自例如Si、Ti、Zr、Ta、Nb、Nd、La、Ce和Sn中的至少一种元素的氧化物,优选为二氧化硅微粒。二氧化硅微粒例如可以通过添加胶态二氧化硅来导入有机无机复合防雾层中。无机氧化物微粒将施加到有机无机复合防雾层的应力传达至支撑有机无机复合防雾层的物品的作用优异,硬度也高。因此,从提高有机无机复合防雾层的耐磨损性的观点考虑,无机氧化物微粒的添加是有利的。此外,如果将无机氧化物微粒添加到有机无机复合防雾层,则在微粒所接触或接近的部位形成细微空隙,水蒸气容易从这些空隙进入膜中。因此,无机氧化物微粒的添加有时也会对提高防雾性起有利的作用。无机氧化物微粒可以通过将预先形成的无机氧化物微粒添加到用于形成有机无机复合防雾层的涂敷液中,从而供给有机无机复合防雾层中。
无机氧化物微粒的平均粒径过大时,有机无机复合防雾层有时会白浊,而在平均粒径过小时,发生凝集而难以均匀分散。从这一观点考虑,无机氧化物微粒的平均粒径优选为1~20nm,更优选为5~20nm。另外,在此,无机氧化物微粒的平均粒径以一次颗粒的状态进行记述。此外,无机氧化物微粒的平均粒径通过使用扫描式电子显微镜的观察来测定任意选择的50个微粒的粒径,采用其平均值而确定。无机氧化物微粒的含量过多时,有机无机复合防雾层整体的吸水量降低,有机无机复合防雾层有可能变得白浊。无机氧化物微粒可以相对于吸水性树脂100重量份优选添加0~50重量份,更优选为2~30重量份,进一步优选为5~25重量份,特别优选为10~20重量份。
(不具有拨水基的水解性金属化合物)
防雾层也可以含有来自不具有拨水基的水解性金属化合物(不含拨水基的水解性化合物)的金属氧化物成分。优选的不含拨水基的水解性金属化合物为不具有拨水基的水解性硅化合物。不具有拨水基的水解性硅化合物为选自例如烷氧基硅、氯硅烷、酰氧基硅烷、烯氧基硅烷和氨基硅烷中的至少一种硅化合物(其中,不具有拨水基),优选为不具有拨水基的烷氧基硅。另外,作为烯氧基硅烷,可以例示异丙烯氧基硅烷。
不具有拨水基的水解性硅化合物可以为下式(III)所示的化合物。
SiY4 (III)
如上所述,Y为可水解官能团,优选为选自烷氧基、酰氧基、烯氧基、氨基和卤原子中的至少一种。
不含拨水基的水解性金属化合物水解或部分水解,而且至少一部分缩聚,提供金属原子与氧原子结合的金属氧化物成分。该成分将金属氧化物微粒和吸水性树脂牢固接合,有助于提高防雾层的耐磨损性、硬度、耐水性等。来自不具有拨水基的水解性金属化合物的金属氧化物成分相对于吸水性树脂100质量份为0~40质量份,优选为0.1~30个质量份,更优选为1~20质量份,特别优选为3~10质量份,根据情况可以为4~12质量份的范围。
不具有拨水基的水解性硅化合物的优选的一例为四烷氧基硅烷,更具体而言为具有碳原子数1~4的烷氧基的四烷氧基硅烷。四烷氧基硅烷为选自例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷和四叔丁氧基硅烷中的至少一种。
当来自四烷氧基硅烷的金属氧化物(二氧化硅)成分的含量过大时,防雾层的防雾性有时降低。防雾层的柔软性降低,伴随水分的吸收和放出的膜的膨润和收缩受限是原因之一。来自四烷基硅烷的金属氧化物成分可以相对于吸水性树脂100质量份以0~30质量份、优选为1~20质量份、更优选为3~10质量份的范围添加。
不具有拨水基的水解性硅化合物的另一个优选例为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂为具有彼此不同的反应性官能团的硅化合物。优选反应性官能团的一部分为可水解官能团。硅烷偶联剂例如为具有环氧基和/或氨基与可水解官能团的硅化合物。作为优选的硅烷偶联剂,可以例示环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷和氨基烷基三烷氧基硅烷。在这些硅烷偶联剂中,与硅原子直接键合的亚烷基的碳原子数优选为1~3。环氧丙氧基烷基和氨基烷基包含显示亲水性的官能团(环氧基、氨基),因此,虽然含有亚烷基,但整体上不呈拨水性。
硅烷偶联剂将作为有机成分的吸水性树脂和作为无机成分的金属氧化物微粒等牢固结合,有助于提高防雾层的耐磨损性、硬度、耐水性等。然而,当来自硅烷偶联剂的金属氧化物(二氧化硅)成分的含量过大时,防雾层的防雾性降低,根据情况,防雾层变得白浊。来自硅烷偶联剂的金属氧化物成分可以相对于吸水性树脂100质量份以0~10质量份、优选0.05~5质量份、更优选0.1~2质量份的范围添加。
(交联结构)
防雾层可以含有来自交联剂、优选来自选自有机硼化合物、有机钛化合物和有机锆化合物中的至少一种交联剂的交联结构。交联结构的导入使防雾层的耐磨损性、耐划伤性、耐水性提高。从另一观点而言,交联结构的导入使得能够容易地在不降低防雾层的防雾性能的情况下改善其耐久性。
将来自交联剂的交联结构导入金属氧化物成分为二氧化硅成分的防雾层的情况下,该防雾层有时与硅一起含有硅以外的金属原子作为金属原子,优选为硼、钛或锆。
交联剂只要能够使所使用的吸水性树脂交联,其种类没有特别限定。在此,仅列举有机钛化合物的例子。有机钛化合物为选自例如烷氧基钛、螯合钛系化合物和酰化钛中的至少一种。烷氧基钛为例如四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四辛氧基钛。螯合钛系化合物为例如乙酰丙酮钛、钛乙酰乙酸乙酯、辛二醇钛、三乙醇胺钛、乳酸钛。乳酸钛也可以是铵盐(乳酸钛铵)。酰化钛为例如硬脂酰钛。优选的有机钛化合物为螯合钛系化合物,特别是乳酸钛。
在吸水性树脂为聚乙烯醇缩醛时,优选的交联剂为有机钛化合物,特别是乳酸钛。
(其它任意成分)
防雾层中也可以配合其它添加剂。作为添加剂,可以列举具有改善防雾性的功能的甘油、乙二醇等多元醇类。添加剂可以是表面活性剂、流平剂、紫外线吸收剂、着色剂、消泡剂、防腐剂等。
(基底层)
防雾层可以直接叠层在各功能层3、4上,也可以在各功能层3、4上形成基底层,在该基底层上叠层防雾层。这样隔着基底层将防雾层叠层在各功能层3、4上,从而能够使防雾层不易剥离。基底层可以采用例如硅烷偶联剂等。
(厚度)
有机无机复合防雾层的厚度可以根据所需的防雾特性及其它特性等进行适当调整。有机无机复合防雾层的厚度优选为1~20μm,更优选为2~15μm,进一步优选为2~12μm,特别优选为3~10μm。如果防雾层的厚度为1μm以上,则能够实现充分的防雾效果。另一方面,在防雾层过厚时,反射像有可能因膜厚不均而变形。此外,防雾层由如上所述的树脂材料形成,具有双折射率,因此过厚时,像有可能模糊。
<3-2.防雾层的成膜方法>
具有上述组成的防雾层的成膜方法没有特别限定,例如可以通过以下方法成膜。
首先,准备上述有机无机复合防雾层用涂敷液(防雾层用溶液)。然后,用涂布机对基材1涂布涂敷液后,在第一加热炉中干燥。
在涂布涂敷液时,优选保持气氛的相对湿度小于60%,进而为40%以下。保持较低的相对湿度时,能够防止有机无机复合防雾层从气氛中过度吸收水分。如果从气氛中大量吸收水分,则进入有机无机复合防雾层的基质内并残留的水有可能使膜的强度降低。
在第一加热炉中,优选以200℃以下,例如50~150℃进行加热。加热时间优选为1~20分钟,更优选为2~10分钟。此外,该加热可以进行多次。例如,可以进行两次以上3~5分钟的加热。这样,涂敷液被焙烧,由吸水性树脂和Si形成交联结构。但是,这并不是涂敷液完全焙烧的牢固的交联结构,而是临时生成的防雾层。
然后,将如上所述进行干燥的基材浸入水槽中。由此,防雾层在基材1上膨润,部分交联点被切断。并且,吸水性树脂所含的杂质例如Na、Cl被除去。此外,未交联的吸水性树脂组合物也被除去。储存在水槽中的水可以设为例如10~80℃,更优选20~60℃,特别优选25~50℃。水的温度也可以小于10℃,但低于10℃时,除去碱成分的效果有可能降低。另一方面,高于80℃时,从水槽蒸发的水蒸气增多,对设备和工作环境的负荷有可能增大。从以上观点考虑,为了保持碱成分除去效果较高,且减小对设备和环境的负荷,水温特别优选为25~50℃。此外,浸在水槽中的时间例如可以设为1~30分钟,更优选3~20分钟,特别优选3~10分钟。即使在上述那样水温低而碱成分除去效率低的情况下,也能够通过延长浸渍时间来以充分程度除去碱成分,但浸渍时间长时,生产效率降低,因此浸渍时间特别优选为3~10分钟。根据以上,可以在例如25~50℃的水中浸渍3~10分钟左右。此外,该水处理也可以进行多次。这样,通过进行多次水处理,无需使水槽大型化,即使是小型水槽也能够实现后述的效果。
接下来,在第二加热炉中加热基材1。在第二加热炉中,膨润的防雾层被焙烧,由残留于防雾层内的吸水性树脂和Si形成的交联结构被强化。该加热炉的加热温度与上述第一加热炉同样,优选设为200℃以下,例如50~150℃。另外,加热时间优选比第一加热炉长,例如为3~60分钟,更优选5~30分钟。这样,防雾层充分被烧,完成防雾层。
<3-3.具有亲水层的防雾层>
上述的防雾层主要具有吸湿功能,但可以在该防雾层(吸湿层)上进一步形成亲水层。以下进行详细说明。
该亲水层可以为各种构成,例如可以含有下式(A)所示的聚醚改性二甲基硅氧烷。
Figure BDA0003715102250000261
其中,m、n、x和y独立地为1以上的整数,R1为氢原子或甲基,R2为碳原子数1~3的烷基。
此外,在上述式(A)中,还可以如下构成。
(1)聚醚改性二甲基硅氧烷的平均分子量可以为3000~300000。
(2)m可以为2或3的整数。换言之,硅酮主链和其侧链与聚醚侧链的连接部为亚乙基、亚丙基。这样的聚醚改性二甲基硅氧烷可以通过使二甲基聚硅氧烷主链的一部分甲基被氢原子取代的二甲基聚硅氧烷与末端具有乙烯基的聚醚发生加成反应来得到。
(3)聚醚侧链的聚合度n可以为3~600的整数。换言之,作为聚乙二醇,分子量为200~20000左右(聚合度为4~400左右)。
(4)改性比例y/(x+y)可以为0.01以上且低于1。换言之,在100个硅氧烷单元中,有一个以上改性,也可以(除两端以外)全部改性。
如上所述的亲水层的形成方法可以适当采用现有公知的方法。例如,将聚醚改性二甲基硅氧烷直接或用可以将其溶解的溶剂稀释后,浸入棉布,然后用该棉布擦拭防雾层来涂在防雾层上。此外,也可以采用喷涂、流涂等方法将稀释液涂敷在防雾层上,使溶剂挥发干燥。
通过形成这样的亲水层,能够达到如下效果。例如,在吸湿性防雾层的吸湿进展,达到饱和状态的情况下,水蒸气附着在亲水层上,由于其亲水性能,在亲水层表面形成水膜。因此,在防雾层达到饱和状态后,虽然形成水膜,但能够抑制因水滴引起的雾化。
<3-4.具有亲水功能的防雾层>
接下来,说明具有亲水功能的防雾层。上述3-3项所述的防雾层是另设了亲水层,但本项的防雾层具有亲水功能,形成为单一层。
该防雾层在上述的具有吸湿功能的防雾层的内部分散有亲水剂。由此,防雾层表面的亲水性变得良好。即,即使上述吸水性树脂因水而饱和,也能够在防雾层表面形成水膜而维持防雾性。此外,在如上述那样在防雾层上另外形成亲水层的情况下,由于亲水层的表观折射率高于防雾层,所以有可能发生闪耀现象(ギラツキ)。另一方面,如果亲水剂分散在防雾层内部,则能够抑制闪耀现象。而且,当亲水剂分散在防雾层内时,即使例如表面的亲水剂因擦拭等原因而被除去,也通过内部的亲水剂出现在表面,能够维持亲水性能。另外,作为亲水剂,没有特别限定,例如可以使用阴离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、两性表面活性剂中的任一种。作为阴离子性表面活性剂,例如可以使用二烷基磺基琥珀酸钠。
防雾层中可以含有高沸点的溶剂,例如沸点为100℃以上300℃以下的溶剂。由此,在例如形成防雾层时,即使在100℃以上进行焙烧,也能够使溶剂分散在防雾层内。并且,由于亲水剂溶解于该溶剂中,因此能够使亲水剂分散在防雾层内。另外,由于含有有机材料的树脂会发生黄变、热分解,通常耐热温度为300℃以下。因此,在使用沸点高于300℃的溶剂的情况下,在300℃以下进行焙烧时,溶剂有可能过剩地残留在防雾层内。因此,这里所使用的溶剂的沸点优选为300℃以下。这样的溶剂优选具有醇基,由此,容易使亲水剂分散在溶剂中。具体而言,可以使用例如丙二醇、聚乙二醇、三乙二醇或甘油。
如上所述的防雾层例如可以如下形成。首先,使上述有机无机复合防雾层用涂敷液含有上述溶剂和亲水剂,生成防雾层用溶液。然后,利用旋涂、辊涂、喷涂等方法将该防雾层用溶液涂敷在基材1上。接下来,通过风冷干燥后,在加热炉中焙烧。然后,通过室温下的空气冷却后,制成防雾层。该防雾层在内部含有亲水剂,因此,通过将涂敷工序和焙烧工序分别进行一次,能够形成防雾层。因此,能够大幅缩短制造时间。另外,上述涂敷液中的高沸点溶剂的添加比率优选为例如0.1~40质量%,亲水剂的添加比率优选为例如0.01~1.0质量%。
<3-5.以无机化合物为主要成分的防雾层>
<3-5-1.防雾层的组成>
接下来,说明以无机化合物为主要成分的防雾层。该防雾层由于在表面具有凹凸,在高湿度条件下,通过在表面形成水膜,能够发挥防雾性能。即,作为所谓的亲水性防雾层发挥功能。此外,通过形成这样的凹凸,表观上,能够减小折射率,能够抑制表面的反射。
这样的防雾层可以含有例如无机微粒、无机粘合剂。此外,也可以含有光催化剂微粒。通过含有光催化剂微粒,将堆积在防雾层表面的烃或有机污垢分解,容易形成水膜。例如,一旦烃或有机污垢堆积在防雾层表面,则接触角变高,当水滴附着时,有可能发生光学变形。相对于此,如果添加光催化剂颗粒,则由于表面的污垢被分解,所以能够抑制水附着所引起的光学变形。
无机微粒可以由例如SiO2、ZrO2、CeO2、ZnO、Al2O3、Nb2O5、Y2O3、MgO形成。无机微粒的粒径优选为例如1~500nm,更优选为5~200nm、10~150nm。无机微粒的粒径变大时,因雾度率变高而不优选。
无机粘合剂可以含有来自水解性金属化合物的金属氧化物成分。优选的水解性金属化合物为不具有拨水基的水解性硅化合物。不具有拨水基的水解性硅化合物为选自例如烷氧基硅、氯硅烷、酰氧基硅烷、烯氧基硅烷和氨基硅烷中的至少一种硅化合物(其中,不具有拨水基),优选不具有拨水基的烷氧基硅。另外,作为烯氧基硅烷,可以例示异丙烯氧基硅烷。
不具有拨水基的水解性硅化合物可以为下式(III)所示的化合物。
SiY4 (III)
如上所述,Y为可水解官能团,优选为选自烷氧基、酰氧基、烯氧基、氨基和卤原子中的至少1种。
不含拨水基的水解性金属化合物发生水解或部分水解,进而至少其一部分缩聚,提供金属原子和氧原子结合的金属氧化物成分。该成分使无机微粒或光催化剂微粒在基材或基材膜,使无机微粒和光催化剂微粒牢固接合,有助于提高防雾层的耐磨损性、硬度、耐水性等。
不具有拨水基的水解性硅化合物的优选的一例为四烷氧基硅烷,更具体而言为具有碳原子数为1~4的烷氧基的四烷氧基硅烷。四烷氧基硅烷为选自例如四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四异丁氧基硅烷、四仲丁氧基硅烷和四叔丁氧基硅烷中的至少一种。
不具有拨水基的水解性硅化合物的另一个优选例为硅烷偶联剂。硅烷偶联剂为具有彼此不同的反应性官能团的硅化合物。优选反应性官能团的一部分为可水解官能团。硅烷偶联剂为具有例如环氧基和/或氨基与可水解官能团的硅化合物。作为优选的硅烷偶联剂,可以例示环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷和氨基烷基三烷氧基硅烷。在这些硅烷偶联剂中,与硅原子直接键合的亚烷基的碳原子数优选为1~3。环氧丙氧基烷基和氨基烷基包含显示亲水性的官能团(环氧基、氨基),因此,虽然含有亚烷基,但整体上不呈拨水性。
光催化剂微粒例如可以由以钛、钨、铁中的任意元素为主要成分的氧化物或氮氧化物形成。光催化剂微粒的粒径优选为例如1~50nm,更优选为2~20nm,进一步优选为5~10nm。
无机微粒的含有率优选为例如0质量%以上60质量%以下,更优选为10质量%以上50质量%以下,进一步优选为20质量%以上40质量%以下,特别优选为20质量%以上28质量%以下。此外,无机粘合剂的含有率优选为例如20质量%至70质量%以下,更优选为30质量%以上50质量%以下。而且,光催化剂微粒的含有率优选为例如10质量%以上50质量%以下,更优选为20质量%以上40质量%以下。另外,也可以是不含无机微粒且含有无机粘合剂和光催化剂微粒的防雾层。
该防雾层的厚度优选为例如10~500nm,更优选为20~250nm,进一步优选为50~200nm。特别是防雾层的膜厚优选为无机微粒的粒径的2倍以下。当防雾层的厚度为无机微粒的粒径的2倍以上时,无机微粒在膜厚方向上相互重叠,无机微粒彼此的粘接变弱,因此耐划伤性有可能变弱。
<3-5-2.透明叠层体的光学特性>
具有如上所述的防雾层的罩部件的可见光透射率优选为85%以上,更优选为88%以上。特别是可见光波长区域内的透射率的最小值优选为基板的透射率的±5%以内,更优选为±2%以内。另一方面,罩部件的可见光反射率优选为10%以下,更优选为7%以下。特别是可见光波长区域内的反射率的最大值优选为基板的反射率的±5%以内,更优选为±2%以内。而且,优选该罩部件的可见光波长区域的反射率满足:1≤最大反射率/最小反射率≤1.5。反射曲线作用于透明叠层体的色调。即,在某一特定波长下的反射率大时,形成着色罩部件,根据用途,可能无法接受,但在满足上述式子的情况下,能够抑制色调。另外,可以通过改变防雾层的膜厚、组成来调整最大反射率/最小反射率。
此外,该透明叠层体的雾度率优选为1.0以下,更优选为0.5以下,特别优选为0.3以下。由此,能够适合用于相机等的罩部件。
<3-6.防雾层的其它形态>
虽然在上述例中,防雾层直接叠层在基材1上,但也可以粘贴防雾片。防雾片具有片状的透明基材膜、叠层在基材膜的一个面上的上述防雾层、和叠层在基材膜的另一个面上的透明粘合层。然后,通过将粘合层固定在基材1的第一主面11,能够将防雾片固定。
基材膜可以由例如聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等透明树脂片形成。基材膜的厚度可以为例如75~100μm。粘合层可以由例如丙烯酸系,有机硅系的粘合层形成。
此外,也可以不使用基材膜。首先,准备脱模膜,在该脱模膜上,依次叠层防雾层和粘合层。然后,将粘合层粘贴在基材1的第一主面11后,除去脱模膜,从而在基材1上依次叠层粘合层和防雾层。因此,在该方式的情况下,不需要基材膜,能够消除因基材膜引起的变形。另外,也可以预先将保护膜粘贴在粘合层上,在使用时,摘下该保护膜后,将粘合层粘贴在基材上。
<3-7.表面粗糙度>
防雾层的表面粗糙度Ra例如可以设为1~1000nm,更优选为10~1000nm。通过使表面粗糙度Ra为1nm以上,能够实现防反射效果。特别是在光的波长为400~800nm的可见光波段中防反射效果大。但是,表面粗糙度Ra大于1000nm时,可能会发生光散射,因此不优选。
<4.用途>
如上所述的罩部件能够用于各种用途。例如,如图2所示,可以用作覆盖摄像装置5的透镜51的罩部件10。这种情况下,上述罩部件10可以适当安装用于安装到透镜的支架6。并且,由罩部件10和支架6在透镜的前方形成闭合空间。这种情况下,罩部件10的基材1的第一主面11朝向该闭合空间。因此,由于第一功能层2叠层在第一主面11,所以能够抑制因闭合空间与外部的温度差或气压差造成第一主面11起雾。因此,能够防止因罩部件10起雾而对摄影造成障碍。
这样的摄像装置例如可以以如图3所示,监控摄像机的子弹型、圆顶型这样的摄像装置5设置在壳体7中,且由壳体7和罩部件10与外部空气隔断的装置作为对象。这种情况下,罩部件10配置在摄像装置5的透镜的前方。这样的监控摄像机会因摄像装置5的放热、和其周围环境的变化,隔着罩部件10产生温度差。因此,罩部件10处于容易发生结露、起雾的环境中。
此外,搭载于周围环境的气压变化显著的飞行器上的摄像装置也容易因气压的变化而发生结露。根据以上,本实施方式的罩部件10能够适合用作搭载于监控摄像机或飞行器的装置的罩部件,。
此外,并不限定于如上述那样在环境变化较大的场所使用,还可以作为例如搭载于汽车等移动装置上的摄像装置的罩部件、以及普通的摄像装置的罩部件使用。
特别是具有以上述无机化合物为主要成分的防雾层的透明叠层体如后述,不仅防雾性能优异,防雾层的剥离、耐候性和耐水性也优异,因此例如能够适合用作在室外使用的监控摄像机等各种摄像机的罩部件。此外,如果防雾层含有光催化剂微粒,则在照射紫外线时,能够分解附着在防雾层表面的有机污垢,恢复防雾性能。作为这样的罩部件,防雾层可以叠层在基材的任意面。即,可以是相机的透镜侧或外部侧的任意侧。在相机的透镜侧叠层防雾层时,优选在监控摄像机设有朝向防雾层照射紫外线的照射装置。由此,能够在需要时将附着于防雾层的有机污垢强制分解。
<5.其它>
在上述例中,由于基材1的第一主面11面向摄像装置的相机的透镜侧,所以第二主面12暴露于外部空气。因此,为了使水滴不附着于第二主面12,可以在第二主面12形成例如拨水层、亲水层(第三功能层)。拨水层和亲水层可以通过涂敷公知的拨水膜、亲水膜来形成。这一点在后述的第二实施方式中也同样。
[实施例]
(1.由有机无机复合膜构成的防雾层)
以下是第一实施方式的实施例,对具有由有机无机复合膜构成的防雾层作为第一功能层的实施例进行说明。但是,本发明并不限定于以下的实施例。
作为实施例1,制作以下罩部件。
(1)基材:使用厚度为1.1mm的浮法玻璃。
(2)第一功能层:在基材的第一主面形成以下所示的防雾层。
(i)防雾层用涂敷液的制备
将含聚乙烯醇缩醛树脂的溶液(积水化学工业社制“S-LEC KX-5”,固体成分8质量%,缩醛化度9摩尔%,含有来自苯甲醛的缩醛结构)62.5质量%、正己基三甲氧基硅烷(HTMS,信越化学工业社制“KBM-3063”)0.37质量%、四乙氧基硅烷(TEOS,信越化学工业社制“KBE-04”)1.04质量%、醇溶剂(日本醇工业制“SOLMIX AP-7”)20.44质量%、净化水15.63质量%、作为酸催化剂的盐酸0.01质量%、流平剂(信越化学工业社制“KP-341”)0.01质量%放入玻璃制容器中,在室温(25℃)搅拌3小时,由此制备防雾层形成用涂敷液。
(ii)防雾层的成膜工序
首先,在基材上涂敷如上所述制备的防雾层用涂敷液,通过90℃的加热炉加热5分钟。然后,将该基材在50℃的水中浸渍10分钟,在110℃的加热炉中加热10分钟。这样,形成防雾层的吸湿层。
然后,将聚醚改性二甲基硅氧烷(BYK-Chemie Japan K.K.制BYK-333)用醇混合溶剂(Japan Alcohol Trading CO.,LTD制“SOLMIX AP-7”)稀释至1wt%,制作涂敷液,用流涂法进行涂敷,使倾斜放置的基材的供水膜整体被润湿,原样进行干燥。这样,形成亲水层。另外,亲水层的膜厚为10nm。
(2.以无机化合物为主要成分的防雾层)
接下来,对具有以无机化合物为主要成分的防雾层作为第一功能层的罩部件的实施例进行说明。
作为基材,准备厚度为1.1mm的浮法玻璃,在其一个面形成具有以下组成的防雾层。防雾层通过旋涂法(转速3000rpm)涂敷防雾层用涂敷液,然后在以下条件下进行焙烧。
[表1]
Figure BDA0003715102250000331
对如上所述形成的实施例1~11的罩部件进行以下试验。
(2-1.防雾性能试验)
在容器中存入80~100℃的热水,在距离该热水的水面5cm的位置,使防雾层朝向水面侧配置罩部件。然后,如下所述进行评价。
A:在3~5秒以内,在防雾层上形成均匀的水膜。
B:在3~5秒以内,在防雾层上形成水膜,但能够看到变形。
C:在3秒以内,防雾层起雾。
此外,照射60mW/cm2的紫外线10分钟后,再次进行防雾性能试验。结果如下。
[表2]
防雾性能 紫外线照射后的防雾性能
实施例1 A -
实施例2 A -
实施例3 A -
实施例4 C A
实施例5 C A
实施例6 C A
实施例7 A -
实施例8 A -
实施例9 A -
实施例10 A -
实施例11 A -
实施例4~6的SiO2微粒的含量少,因此防雾性能低。但是在照射紫外线后,表面的污垢被分解,因此能够实现与实施例1~3、7~11同样的防雾性能,所以认为充分能够耐受实际应用。另外,60mW/cm2的紫外线是高于太阳光的强度,但这是作为加速试验进行的。因此认为,即使是与太阳光同等的1mW/cm2的紫外线,只要经过长时间照射,实施例4~6也能够实现防雾性能。这一点在后述的试验中也同样。
(2-2.磨损试验)
作为布,准备含浸了醇(双叶化学药品株式会社制A-10)的东丽株式会社制Toraysee,对各实施例的防雾层以300g负载将该布按压,并在5cm的距离往返10次。并且,在进行上述防雾性能试验的同时,目视确认是否发生防雾层的剥离。此外,在照射20分钟60mW/cm2的紫外线后,再次进行防雾性能试验。结果如下。
[表3]
防雾性能 紫外线照射后的防雾性能 剥离
实施例1 C A(防雾层的残留部分)
实施例2 C A(防雾层的残留部分)
实施例3 C A(防雾层的残留部分)
实施例4 C A
实施例5 C A
实施例6 C A
实施例7 A -
实施例8 A -
实施例9 A -
实施例10 A -
实施例11 A -
在实施例1~3中,通过磨损试验确认到防雾层剥离。认为这是由于SiO2微粒的含量多。不过,如实施例7~9那样,即使SiO2微粒的含量多,在高温焙烧的情况下,也认为形成了SiO2微粒充分进行交联的牢固的防雾层,看不到剥离。因此可知,例如即使为了除去防雾层的污垢而进行擦拭,特别是在实施例4~11中也防止了防雾层的剥离。
关于防雾性能,可以认为,由于实施例1~6的焙烧温度低,所以SiO2粘合剂所含的有机物残留在防雾层的表面,因此表面接触角变高,未能发挥防雾性能。另一方面,由于实施例7~11的焙烧温度高,所以SiO2粘合剂所含的有机物通过热分解而从表面除去,发挥出防雾性。还可以认为,在这样的耐久性试验中,烃附着于防雾层表面,来自SiO2粘合剂的有机残渣出现在防雾层表面,防雾层被污染,由此防雾性能变差。
(2-3.耐候性试验)
将各实施例的罩部件在温度80℃、湿度80%的恒温槽收纳48小时。然后,进行上述的防雾性能试验。而且,然后照射1mW/cm2的紫外线,测定直至表现出上述评价A的防雾性能的时间。关于该时间的评价如下所述。
P:小于10小时
Q:10~30小时
R:超过30小时的时间
结果如下所示。
[表4]
防雾性能 紫外线照射后的防雾性能
实施例1 C Q
实施例2 C Q
实施例3 C Q
实施例4 C R
实施例5 C R
实施例6 C R
实施例7 C Q
实施例8 C Q
实施例9 C Q
实施例10 C Q
实施例11 C P
在从恒温槽中取出罩部件后的防雾性能试验中,实施例1~11的防雾性能均低(评价C)。另一方面,在照射紫外线之后,虽然实施例1~3、7~11中防雾性能提高,但实施例4~6的防雾性能仍然低。发可以认为这是由于无机粘合剂的含量多。此外,本发明人发现,在实施例1~3中,虽然表4中没有详细记载,但TiO2微粒的含量越多,则直至表现出防雾性能的时间越短。即,与实施例1相比,实施例2和3在紫外线照射后直至表现出防雾性能的时间更短。因此可知,例如在使用本发明作为监控摄像机的罩部件时,即使在室外的高温高湿的环境下,只要照射紫外线,则通常表现出高的防雾性能。
(2-4.浸渍试验)
将各实施例的罩部件在水(20℃±5℃)中浸渍180小时。然后,进行上述的防雾性能试验。结果如下所示。
[表5]
防雾性能
实施例1 A,B
实施例2 A,B
实施例3 A,B
实施例4 A,B
实施例5 A,B
实施例6 A,B
实施例7 A
实施例8 A
实施例9 A
实施例10 A
实施例11 A
实施例1~5的评价“A,B”表示在防雾层中一部分存在评价为B的区域,但已知都具有高防雾性能。因此认为,本发明的罩部件适合用于暴露于雨水那样的户外用途。
根据以上的各试验结果,实施例1~11均适合在室外使用。特别是实施例8~11即使在严苛的环境中也具有高防雾性能。
(2-5.透射率)
基于JIS R3106测定实施例1~3的罩部件和基材的透射率。结果如图4所示。如图4所示,在可见光的波长区域(约380~780nm)中,实施例1~3显示出约89%以上的透射率。特别是从作为玻璃板的基材的透射率为约91%这一点考虑,实施例1~3的透射率收敛于基材透射率的±2%以内,可知显示出高透射率。
(2-6.反射率)
基于JIS R3106测定实施例1~3的罩部件和基材的反射率。结果如图5所示。如图5所示,在可见光的波长区域(约380~780nm)中,实施例1~3显示约6~8%的反射率。特别是从作为玻璃板的基材的反射率为约8~9%这一点考虑,实施例1~3比基材的反射率低约2%,可知显示出低反射率。
(3.具有亲水功能的防雾层)
接下来,对形成有上述具有亲水功能的防雾层作为第一功能层的罩部件的实施例12~20进行说明。
作为基材,准备厚度为1.1mm浮法玻璃,在其一个面形成防雾层。关于防雾层,用旋涂法涂敷以下所述的防雾层用涂敷液,风冷10分钟后,在加热炉中焙烧。在加热炉中,以100℃焙烧30分钟。然后,通过室温空气冷却而形成防雾层。防雾层的厚度为约10μm。
如下所述制备防雾层用涂敷液。将含聚乙烯醇缩醛树脂的溶液(积水化学工业社制“S-LEC KX-5”60.24质量%(固体成分浓度5.0质量%)、高沸点溶剂(表6所示)20.0质量%、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS,信越化学工业社制“KBM-403”)0.28质量%(固体成分浓度0.2质量%)、四乙氧基硅烷(TEOS,信越化学工业社制“KBE-04”)1.04质量%(固体成分浓度0.30质量%)、醇溶剂(日本醇工业制“SOLMIX AP-7”)6.32质量%、净化水11.87质量%、表面活性剂(日油株式会社制“RAPISOL”)0.10~0.40质量%(固体成分浓度0.10~0.40质量%,参照表6)、作为酸催化剂的盐酸0.01质量%、流平剂(信越化学工业社制“KP-341”)0.01质量%、流平剂(信越化学工业社制“KP-112”)0.01质量%、流平剂(陶氏化学日本公司制“DOWSIL8526 Additive”)0.01质量%、流平剂(BYK-Chemie Japan制“BKY-349”)0.01质量%放入玻璃制容器中,在室温(25℃)搅拌3小时,制备防雾层用涂敷液。
作为高沸点溶剂,使用丙二醇(PG)、聚乙二醇(PEG)和三乙二醇(TEG)。实施例12~20的防雾层用涂敷液含有以下高沸点溶剂(单位为添加比率的质量%)。
[表6]
PG PEG TEG 表面活性剂
实施例12 20 0 0 0.1
实施例13 20 0 0 0.2
实施例14 20 0 0 0.4
实施例15 0 5 0 0.2
实施例16 15 5 0 0.2
实施例17 0 0 5 0.2
实施例18 0 0 10 0.2
实施例19 15 0 5 0.2
实施例20 10 0 10 0.2
对如上所述形成的防雾层进行以下试验。
(3-1防雾性能试验)
在容器中存入80~100℃的热水,在距离该热水的水面5cm的位置,使防雾层朝向水面侧配置罩部件。然后,检查是否不起雾10秒以上(防雾性能)、是否在1秒内形成水膜、以及外观是否有问题。在外观检查中,目视观察防雾层表面是否平滑、是否形成变形或条纹。结果如下所示,“OK”表示没有问题。
[表7]
防雾性能 水膜 外观
实施例12 OK OK OK
实施例13 OK OK OK
实施例14 OK OK OK
实施例15 OK OK OK
实施例16 OK OK OK
实施例17 OK OK OK
实施例18 OK OK OK
实施例19 OK OK OK
实施例20 OK OK OK
从以上结果可知,实施例12~20的防雾层显示出充分的防雾性能。
(3-2磨损试验)
作为布,准备含浸了醇(双叶化学药品株式会社制A-10)的东丽株式会社制Toraysee,对各实施例的防雾层以300g负载按压该布,且在5cm的距离内往返10次。然后,进行与上述(3-1)同样的防雾性能试验。结果如下所示。
[表8]
防雾性能 水膜 外观
实施例12 OK OK OK
实施例13 OK OK OK
实施例14 OK OK OK
实施例15 变形 OK OK
实施例16 变形 OK OK
实施例17 OK OK OK
实施例18 变形 OK OK
实施例19 OK OK OK
实施例20 变形 OK OK
从表8的结果可知,擦拭后,在实施例15、16、18、20中,在防雾层表面看到了变形,在其它的实施例中维持防雾性能。
(3-3.耐候性试验)
将各实施例的罩部件在温度85℃、湿度85%的恒温槽收纳48小时。然后,进行与上述(3-1)同样的防雾性能试验。结果如下所示。
[表9]
防雾性能 水膜 外观
实施例12 OK OK OK
实施例13 OK OK OK
实施例14 OK OK OK
实施例15 OK OK OK
实施例16 OK OK OK
实施例17 OK OK OK
实施例18 OK OK OK
实施例19 OK OK OK
实施例20 OK OK OK
<B.第二实施方式>
以下参照附图说明将本发明的透明叠层体应用于罩部件时的第二实施方式。图6是第二实施方式的罩部件的截面图。
本实施方式的罩部件20与第一实施方式的不同点在于,在上述第一功能层2上进一步叠层有第二功能层3,其它构成如第一实施方式所述。以下说明第二功能层。
<1.罩部件的概要>
如图6所示,本实施方式的罩部件20包括基材1、叠层在基材1的第一主面11的第一功能层2、叠层在该第一功能层2上的第二功能层3。基材1、第一功能层2与第一实施方式所示相同。
作为第二功能层3,可以采用例如防反射膜、防眩膜、抗静电膜、抗菌膜等。以下,对采用防雾层作为第一功能层2,并采用防反射层作为第二功能层3的例子进行说明。
第一功能层2的防雾层不是第一实施方式所示的最上面具有亲水层的层,而是例如由有机无机复合防雾层形成的吸湿层。如果防反射层叠层在这样的吸湿性防雾层上,则有可能阻碍吸湿效果。因此,本实施方式的防反射层通过在内部具有空隙,来形成直至防雾层2的水蒸气的通道。以下,进行详细说明。
<2.第二功能层>
图7是第二功能层的截面图。如图6所示,第二功能层3具有中空颗粒31和粘合剂32。中空颗粒31由折射率为1.15~2.70的材料形成。粘合剂32由至少聚倍半硅氧烷形成,将中空颗粒31粘结。在第二功能层3中,将由使用傅里叶变换红外分光光度计的全反射测定法(ATR方法)确定的、来自与硅原子不直接键合的烃基的吸光度、来自硅原子与非反应性官能团的键合的吸光度、以及来自硅原子与羟基的键合的吸光度分别表示为Ia、Ib和Ic。第二功能层3满足条件Ib/Ia≥0.7和Ib/Ic≥0.3中的至少一个条件。在本说明书中,也将Ib/Ia称为有机无机参数(D),将Ib/Ic称为疏水参数(H)。吸光度Ia、吸光度Ib和吸光度Ic可以例如可以由利用ATR法得到的吸收光谱按照实施例所记载的方法确定。
粘合剂32所含的与硅原子不直接键合的烃基的数量越少,则有机无机参数(D)越大。如果粘合剂32所含的与硅原子不直接键合的烃基的数量少,则粘合剂32中的Si-O-Si网络致密,并且粘合剂32中的无机成分的密度变高。由此,中空颗粒31由Si-O-Si网络牢固地固定。因此,在第二功能层3中,只要Ib/Ia≥0.7,则中空颗粒31牢固地固定在第二功能层3中,第二功能层3具有有利于低折射率涂敷的特性。如果中空颗粒在膜中的固定不充分,则膜的机械强度有可能降低。
在粘合剂32中与硅原子键合的羟基越少,则疏水参数(H)越大。例如在粘合剂32的原料中,如果羟基彼此缩合而由Si-O-Si构成的网络发达,则在粘合剂32中与硅原子键合的羟基变少。只要疏水参数(H)为规定值以上,则在粘合剂32中,由Si-O-Si构成的网络致密地发达,能够通过该网络牢固地固定中空颗粒31。因此,在第二功能层3中,只要Ib/Ic≥0.3,则中空颗粒31牢固地固定在第二功能层3中,第二功能层3具有有利于低折射率涂敷的特性。
第二功能层3优选进一步满足Ib/Ia≥0.7和Ib/Ic≥0.3的条件。由此,中空颗粒31更可靠地牢固地固定在第二功能层3中,第二功能层3具有有利于低折射率涂敷的特性。
在粘合剂32中存在硅醇基(Si-OH)的情况下,由于硅醇基与存在于玻璃板1表面的硅醇基形成氢键,所以亲和性高。因此,疏水参数(H)为规定值以下的膜还容易附着于玻璃板1。为了使得与具有亲水性表面的基板和具有疏水性表面的基板都表现出良好的附着性,第二功能层3更优选满足0.3≤Ib/Ic≤2.0的条件。
在第二功能层3中,将由ATR法确定的、来自一个氧原子与两个硅原子的键合的第一吸光度、第二吸光度和第三吸光度分别表示为Id、Ie和If。第一吸光度Id对应于第一波数。第二吸光度Ie对应于大于第一波数的第二波数。第三吸收度If对应于大于第二波数的第三波数。第二功能层3优选满足Id/Ib≤60、Ie/Ib≤20和If/Ib≤174中的至少一个条件。在本说明书中,Id/Ib也称为第一网络参数(N1),Ie/Ib也称为第二网络参数(N2),If/Ib也称为第三网络参数(N3)。
第一波数是在例如455±50cm-1中出现吸收光谱的极大值的波数。第二波数是在例如780±50cm-1中出现吸收光谱的极大值的波数。第三波数是在例如1065±50cm-1中出现吸收光谱的极大值的波数。
在粘合剂32中氧原子与两个硅原子的键(Si-O-Si)越多,则第一网络参数(N1)、第二网络参数(N2)和第三网络参数(N3)越大。在粘合剂32的原料中,羟基彼此缩合而生成的Si-O-Si网络越发达,则第一网络参数(N1)、第二网络参数(N2)和第三网络参数(N3)越大。另一方面,为了确保良好的制膜性,重要的是抑制中空颗粒凝集从而保持涂膜的厚度均匀。为了抑制中空颗粒凝集,优选防止Si-O-Si网络的过度发达。从这样的观点考虑,在第二功能层3中,优选满足N1为60以下、N2为20以下和N3为174以下中的至少一者。由此,能够良好地形成第二功能层3,能够通过第二功能层3提供具有良好防反射性能的防反射结构。
第二功能层3优选进一步满足Id/Ib≤60、Ie/Ib≤20和If/Ib≤174的条件。
典型的情况下,粘合剂32的聚倍半硅氧烷具有与硅原子键合的非反应性官能团。为了使粘合剂32的聚倍半硅氧烷发挥适当的疏水作用,非反应性官能团为例如烷基等显示疏水性的官能团。优选粘合剂32的聚倍半硅氧烷为含有16个以下的碳原子的烃基作为非反应性官能团与硅原子键合的聚倍半硅氧烷。这种情况下,由于非反应性官能团体积不大,所以Si-O-Si的网络很容易致密形成。
粘合剂32例如可以进一步由二氧化硅形成。这种情况下,容易由粘合剂32所含的聚倍半硅氧烷发挥疏水作用,且容易由粘合剂32所含的二氧化硅发挥亲水作用。因此,在粘合剂32中,通过调节聚倍半硅氧烷的物质的量Mp与二氧化硅的物质的量Ms之比(Mp/Ms),能够将第二功能层3的亲水性或疏水性调整为适当的水平。由此,对玻璃基板那样具有亲水性表面的基板也能够适当地形成第二功能层3,且对树脂那样具有疏水性表面的基板也能够适当地形成第二功能层3。从这种观点考虑,粘合剂32中的、聚倍半硅氧烷的物质的量Mp与二氧化硅的物质的量Ms之比(Mp/Ms)为例如3/7以上,优选为1~9,更优选为3/2~4。
中空颗粒31只要具有中空结构就没有特别限定,例如具有球状、筒状、片状的形状。中空颗粒31具有例如10~150nm的平均粒径(一次粒径)。由此,中空颗粒31容易在第二功能层3中均匀分散。中空颗粒31的平均粒径可以通过对使用例如透射式电子显微镜(TEM)或扫描式电子显微镜(SEM)观察的50个以上的中空颗粒31的粒径取算术平均来确定。另外,各颗粒的粒径意指最大径。
中空颗粒31优选具有20~100nm的平均粒径,更优选具有30~70nm的平均粒径。另外,中空颗粒31的内部空间的最大尺寸例如为5~100nm,优选为10~70nm,更优选为20~50nm。中空颗粒31优选为具有0.1以下的变异系数的单分散颗粒。
中空颗粒31的材料只要是折射率为1.15~2.70的材料即可,可以是无机材料或有机材料。中空颗粒31的材料优选为折射率为1.20~2.00的材料,更优选折射率为1.30~1.50的材料,进一步优选折射率为1.38~1.46的材料。从不易因外力发生变形的观点考虑,中空颗粒31优选由无机材料形成。这种情况下,中空颗粒31可以由选自例如二氧化硅、氟化镁、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛和氧化锆中的至少一种形成。
其中,为了利用使用第二功能层3的低折射率涂敷来提供具有高防反射性能的防反射结构,中空颗粒31优选由二氧化硅或氟化镁形成。另外,二氧化硅的折射率为1.46,氟化镁的折射率为1.38。
中空颗粒31的结构和材料以使中空颗粒31具有所需的折射率的方式确定。例如,以使中空颗粒31具有所需的折射率的方式,确定中空颗粒31的材料、和内部空间相对于中空颗粒31的整体体积所占的比例。中空颗粒31具有例如1.10~1.40的折射率,优选具有1.20~1.35的折射率,更优选具有1.25~1.30的折射率。例如,在由折射率不同的材料形成的多种中空颗粒中,在内部空间相对于中空颗粒的整体体积的比例相同的情况下,由低折射率材料形成的中空颗粒的折射率低于由高折射率材料形成的中空颗粒的折射率。
中空颗粒31的折射率例如可以通过浸没法(贝克线法)进行测定。例如,在中空颗粒31由二氧化硅形成的情况下,可以按照以下步骤测定中空颗粒31的折射率。(i)使中空颗粒31的分散液的分散介质蒸发和干燥而获得粉末。(ii)将(i)中所得到的粉末与GARGILL公司制的系列A和系列AA等具有不同折射率的各种标准折射率液混合。(iii)将(ii)中所得到的混合液变为透明时所使用的标准折射率液的折射率确定为中空颗粒31的折射率。
中空颗粒31可以是市售品,也可以通过规定方法制作。例如,中空颗粒31可以通过在芯体周围形成壳体后除去芯体来制作。例如,在具有几十纳米粒径的聚合物芯体周围形成由硅形成的壳体或由氟化镁形成的壳体。然后,将聚合物芯体通过溶解于溶剂或燃烧而除去,得到作为中空二氧化硅颗粒或中空氟化镁颗粒的中空颗粒31。此外,通过在由二氧化硅形成的芯体周围形成由氟化镁形成的壳体,且用碱溶解由二氧化硅形成的芯体,也能够得到作为中空氟化镁颗粒的中空颗粒31。
在第二功能层3中,中空颗粒31的质量Wh与粘合剂32的质量Wb之比(Wh/Wb)为例如1/5~20,优选为1/3~10,更优选为1~5。由此,通过使用第二功能层3的低折射率涂层,能够提供具有高防反射性能的防反射结构。
第二功能层3的厚度没有特别限定,例如可以根据需要防止反射的光的波长而确定。具体而言,将需要防止反射的光的波长的中心波长设为λ(nm)时,将第二功能层3的厚度设定为使光学膜厚(折射率×物理膜厚)满足λ/4。例如,为了防止属于可见光区域(实用波长380nm~780nm)的光的反射,将作为中心波长的λ设为λ=550nm,将所使用的低折射率膜的折射率设为1.20时,最佳物理膜厚为115nm。用于防止可见光线反射的实用上有效的第二功能层3的厚度为50~300nm,优选为70~200nm,更优选为90~170nm。由此,能够使用第二功能层3的低折射率涂层提供具有高防反射性能的防反射结构。另外,为了防止近红外线区域(例如波长800nm~2500nm)中接近可见光线区域且以λ=850nm为中心波长的光的反射,将所使用的低折射率膜的折射率设为1.20时,最佳物理膜厚为177nm。用于防止近红外线反射的实用上有效的第二功能层3的厚度为80~350nm,优选为130~250nm,更优选为150~220nm。由此,能够使用第二功能层3的低折射率涂层提供具有高防反射性能的防反射结构。作为防反射结构,在使用多层膜的情况下,可以使用膜厚50nm以下的低折射率层。另外,低折射率膜的物理膜厚不限于此,可以通过SEM、TEM或椭圆偏振计等测定其截面。
第二功能层3具有例如1.45以下、优选为1.1~1.35的折射率。由此,能够使用第二功能层3的低折射率涂层提供具有高防反射性能的防反射结构。第二功能层3优选具有1.30以下的折射率,更优选具有1.25以下的折射率。从降低第二功能层3的折射率的观点考虑,第二功能层3可以包含中空颗粒31彼此间的空间、或粘合剂32中的空气层(air space)。第二功能层3的折射率例如可以通过反射率分光法确定。通过增加该空气层的比例(孔隙率),能够降低第二功能层3的折射率。孔隙率例如为0~70体积%,优选为10~50体积%,更优选为20~50体积%。这一点在后述的由多层构成的第二功能层中也同样。
第二功能层3是例如将规定的液态组合物固化得到的固化物。该液态组合物含有中空颗粒、聚倍半硅氧烷和溶剂。中空颗粒由折射率为1.15~2.70的材料形成。在将液态组合物涂敷在基板上并将液态组合物固化而得到的固化物中,满足Ib/Ia≥0.7和Ib/Ic≥0.3中的至少一个条件。液态组合物所含的溶剂为例如乙醇、甲醇、1-丙醇、2-丙醇等醇或水。
第二功能层用溶液可以通过旋涂、辊涂、喷涂等各种方法涂敷在作为第一功能层的防雾层。但是,辊涂和喷涂等方法在例如涂敷至焙烧的期间需要进行溶液的流平,因此从涂敷到焙烧需要时间。因此,溶剂在该时间期间蒸发,干燥有可能不均匀地进行。由此,例如在粘合剂中,有可能导致在加热炉中形成网络之前溶剂蒸发的区域与网络形成时溶剂残留的区域的折射率不同,或者膜厚不同。
因此,在这样的高温下进行涂敷时,优选使用高沸点溶剂。由此,在第二功能层用溶液中,能够抑制溶剂挥发,因此能够使膜的折射率和膜厚均匀。此外,由于粘合剂中的网络的形成因脱水缩聚反应等而发生,因此,焙烧温度优选为100℃左右。因此,高沸点溶剂的沸点优选为100℃以上。此外,由于第一功能层含有有机树脂,在300℃以上有可能发生黄变等。因此第二功能层的焙烧温度优选为300℃以下。相对于此,使用沸点为300℃以上的溶剂时,焙烧后,溶剂有可能大量残留。结果使第二功能层的折射率发生变化,有可能无法获得所需的光学性能。因此,高沸点溶剂的沸点优选为100℃以上300℃以下。
高沸点溶剂没有特别限定,例如能够以1-甲氧基-2-丙醇、3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇为主要成分。此外,这样的高沸点溶剂在溶液中的含量优选为例如1ppb以上5g/cm3以下,更优选为3g/cm3以下,进一步优选为1g/cm3以下。其原因如下。在上述第二功能层用溶液中,添加有比焙烧温度高的溶剂,因此在焙烧后,在第二功能层中也残留有1ppb以上的溶剂。在此,如果第二功能层中包含5g/cm3以上的溶剂,则由于溶剂残留而使折射率发生变化,因此有可能无法发挥光学薄膜的功能。因此,优选含有5g/cm3以下的溶剂。另外,第二功能层3的体积由测定第二功能层3的厚度10点而得的平均值和第二功能层3的面积算出。此外,高沸点溶剂的溶剂量通过气相色谱法等分析并算出。然后,从算出的体积和溶剂量计算第二功能层3中的高沸点溶剂的浓度(g/cm3)。
另外,在该液态组合物中,不需要具有氟烷基的有机硅烷化合物,因此在液态组合物中不容易发生相分离,液态组合物容易变得均匀。此外,液态组合物对基板和树脂基板的润湿性高,容易通过液态组合物得到均匀结构的防反射层。
在上述固化物中,优选进一步满足Ib/Ia≥0.7和Ib/Ic≥0.3的条件。
在上述固化物中,优选满足Id/Ib≤60、Ie/Ib≤20和If/Ib≤174中的至少一个条件。
在上述固化物中,更优选进一步满足Id/Ib≤60、Ie/Ib≤20和If/Ib≤174的条件。
液态组合物中的聚倍半硅氧烷例如是含有16个以下的碳原子的烃基与作为非反应性官能团的硅原子键合的聚倍半硅氧烷。
第二功能层3中的中空颗粒31的特征在典型的情况下也适用于液态组合物中的中空颗粒。因此,液态组合物中的中空颗粒具有例如10~150nm的平均粒径(一次粒径)。另外,液态组合物中的中空颗粒优选为选自二氧化硅、氟化镁、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛和氧化锆中的至少一种。
液态组合物例如可以除中空颗粒以外还含有二氧化硅。
第二功能层3例如可以通过将液态组合物涂敷于第一功能层2且使液态组合物固化来形成。由此,使用第二功能层3形成低折射率层。通过使用液态组合物,无需具有氟烷基的有机硅烷化合物,能够简单地形成低折射率涂层。
液态组合物的聚倍半硅氧烷例如通过液态组合物的原料所含的三官能性烷氧基硅烷发生水解和脱水缩合而形成。此外,在液态组合物中除中空颗粒外还含有二氧化硅的情况下,该二氧化硅例如通过液态组合物的原料所含的四官能性烷氧基硅烷发生水解和脱水缩合而形成。例如,四官能性烷氧基硅烷通过以下(式1)和(式2)的反应形成二氧化硅(SiO2)。Ra表示烷基。三官能性烷氧基硅烷通过以下(式3)和(式4)的反应形成聚倍半硅氧烷(RbSiO3/2)。Rb表示非反应性官能团,Rc表示烷基。
Si(ORa)4+4H2O→Si(OH)4+4RaOH (式1)
Si(OH)4→SiO2+2H2O (式2)
RbSi(ORc)3+3H2O→RbSi(OH)3+3RcOH (式3)
RbSi(OH)3→RbSiO3/2+3/2H2O (式4)
液态组合物的原料所含的水解催化剂例如为甲酸和乙酸等羧酸。
<3.折射率的调整>
为了使第二功能层3作为防反射层适当发挥功能,考虑作为第一功能层2的防雾层的折射率,需要确定第二功能层3的折射率。防雾层的折射率取决于材料,但大致为1.5~1.6。并且,为了降低第一功能层2和第二功能层3整体的折射率,已知使第二功能层3的折射率为第一功能层1折射率的1/2次方。例如,在防雾层的折射率为1.55的情况下,第二功能层3的折射率优选为1.24。
如上所述,第二功能层3由中空颗粒31、粘合剂32和空气层构成,由于含有内含空气的中空颗粒,所以能够降低折射率。而且,由于还含有空气层,所以在增加其比例(孔隙率)时,能够进一步降低折射率。因此,通过调整中空颗粒的比例或孔隙率,能够使第二功能层3的折射率为例如第一功能层2的折射率的1/2次方±0.1左右。
<4.由多层构成的第二功能层>
在上述的例中,第二功能层3由单层形成,但也可以由两层形成。例如,如图8所示,第二功能层3可以由叠层在第一功能层2上的第一层301和叠层在第一层301上的第二层302构成。在此,为了降低功能层2、3整体的折射率,使第一层301的折射率小于防雾层2,进而使第二层302的折射率小于第一层301。第一层301的折射率例如可以为1.35~1.55,第二层302的折射率例如可以为1.10~1.25。
作为这样的例子,第二层302由上述的单层第二功能层3形成。然后,第一层301是从第二层302除去中空颗粒31的层,是由构成粘合剂的聚倍半硅氧烷和二氧化硅中的至少1种构成的层。该第二层302可以设为例如30~300nm。另外,虽然第一层301不含中空颗粒,也不包括空气层,但由于粘合剂32是多孔的,所以水蒸气能够通过。因此,即使形成这样的第一层301,通过第一层301和第二层302,水蒸气也能到达防雾层2。但是,由于与第二层302相比,水蒸气不易通过,所以第一层301的膜厚优选比第二层302薄。
如此,在以多层形成第二功能层3的情况下,随着从第一功能层2向最外层去,逐步降低各层的折射率即可。因此,第二功能层3能够以3层以上形成。
<5.第二功能层的物性>
在第一功能层2为防雾层的情况下,体积有时因吸湿而变化。而且,由于第二功能层3叠层在第一功能层2上,所以第二功能层3优选跟随第一功能层2的体积变化。如果跟随不充分,则第二功能层3有可能产生裂纹。因此,例如防雾层2的弯曲弹性模量为2~3GPa时,第二功能层3的弯曲弹性模量优选为与防雾层2的弯曲弹性模量重叠的范围,例如1~10GPa,更优选为1~4GPa。即,能够将表现出与防雾层2相同的弯曲弹性模量的聚倍半硅氧烷(弯曲弹性模量2~3GPa)适宜地用作第二功能层3的粘合剂。
此外,第一功能层和第二功能层会因温度变化而发生伸缩,因此第一功能层2和第二功能层3的线性膨胀系数之差优选为30ppm/℃。例如,防雾层的线性热膨胀系数为60~84ppm/℃,相对于此,聚倍半硅氧烷的线性热膨胀系数为40~70ppm/℃,因此,能够用作第二功能层3的粘合剂。即,即使在膜体积因防雾层的吸水量而发生了增减的情况下,也能够抑制第一功能层2和第二功能层3的裂纹。
<6.其它实施方式>
本实施方式的第一功能层2和第二功能层3可以采用各种形态。例如,在第二功能层3为单层的情况下,如图9所示,在基材膜81上,能够依次叠层防雾层2和防反射层3后,通过粘合层(省略图示)将基材膜81粘贴在基材1上。同样,在第二功能层3为多层的情况下,如图10所示,能够在基材膜81上依次叠层防雾层2、防反射层的第一层301、和第二层302后,通过粘合层82将基材膜81粘贴在基材1上。另外,基材膜81和粘合层82与第一实施方式所示的相同。
本发明的透明叠层体可以含有紫外线吸收剂和/或红外线吸收剂。上述第一功能层、第二功能层、第三功能层中的至少一层可以含有紫外线吸收剂和/或红外线吸收剂。
或者,上述基材膜、粘合层和防雾层的至少一个膜或层可以含有紫外线吸收剂和/或红外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,例如可以列举苯并三唑化合物[2-(2'-羟基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羟基-3',5'-二叔丁基苯基)苯并三唑等]、二苯甲酮化合物[2,2',4,4'-四羟基二苯甲酮、2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、5,5'-亚甲基二(2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮)等]、羟基苯基三嗪化合物[2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4,6-双(2,4-二叔丁基苯基)均三嗪,2-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-4,6-二苯基-均三嗪,2-(2-羟基-4-丙氧基-5-甲基苯基)-4,6-双(2,4-二叔丁基苯基)-均三嗪等]和氰基丙烯酸酯化合物[乙基-α-氰基-β,β-二苯基丙烯酸酯、甲基-2-氰基-3-甲基-3-(对甲氧基苯基)丙烯酸酯等]等有机物。紫外线吸收剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用。此外,紫外线吸收剂也可以是选自聚甲炔化合物、咪唑啉化合物、香豆素化合物、萘酰亚胺化合物、苝化合物、偶氮化合物、异吲哚酮化合物、喹酞酮化合物和喹啉化合物中的至少一种有机色素。紫外线吸收剂中优选的是作为有机物的紫外线吸收剂,更优选为选自苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、羟基苯基三嗪化合物和氰基丙烯酸酯化合物中的至少一种,进一步优选为二苯甲酮化合物。二苯甲酮化合物在用于形成有机无机复合防雾膜的涂敷液所含的醇系溶剂中的溶解性好,更均匀地分散在聚乙烯醇缩醛树脂中,因而优选。
紫外线吸收剂优选具有羟基,更优选在紫外线吸收剂所具有的一个苯骨架上结合有两个以上的羟基。紫外线吸收剂可以相对于吸水性树脂100重量份优选以0.1~50重量份、更优选为1.0~40重量份、进一步优选为2~35重量份的范围添加。
作为红外线吸收剂,例如可以列举:聚甲炔化合物、花菁化合物、酞菁化合物、萘酞菁化合物、萘醌化合物、蒽醌化合物、二巯基化合物、亚铵(immonium)化合物、二亚铵化合物、铵化合物、吡喃鎓化合物、cerylium化合物、方酸菁(squarylium)化合物、苯二硫醇金属络合物阴离子与花菁色素阳离子的反离子结合体等有机系红外线吸收剂;氧化钨、氧化锡、氧化铟、氧化镁、氧化钛、氧化铬、氧化锆、氧化镍、氧化铝、氧化锌、氧化铁、氧化锑、氧化铅、氧化铋、氧化镧、氧化钨,氧化铟锡、氧化锑锡等无机系红外线吸收剂等。红外线吸收剂可以单独使用,也可以组合两种以上使用。红外线吸收剂中优选无机系红外线吸收剂,更优选氧化铟锡和/或氧化锑锡。
氧化铟锡和/或氧化锑锡在用于形成有机无机复合防雾膜的涂敷液中稳定性好,能够更均匀地分散在聚乙烯醇缩醛树脂中,因此优选。红外线吸收剂可以相对于吸水性树脂100重量份优选以0.1~50重量份、更优选1.0~40重量份、进一步优选2~35重量份的范围添加。
第一功能层2和第二功能层3也可以不相邻。例如,可以在第一功能层2和第二功能层3之间设置底涂层、吸收特定波长的吸收层或变更层。
<7.用途>
本实施方式的罩部件也如上述第一实施方式同样,可以用作设置于无人机等飞行器的摄像装置用的罩部件、监控摄像机的罩部件。特别是在作为第二功能层3形成防反射层时,适合用于大多在环境发生变化的户外拍摄的飞行器的摄像装置用罩部件。特别是在飞行器突然上升时,压力发生急剧变化。由波义耳-查理定律也可理解:当压力降低时,温度会降低。因此,本发明的具有防雾功能的透明叠层体能够适合使用。
实施例
以下说明第二实施方式的实施例21~27。但本发明并不限定于以下的实施例。
(实施例21)
作为实施例21,制作以下罩部件。
(1)基材:厚度为2.8mm的浮法玻璃。
(2)第一功能层:在基材的第一主面形成第一实施方式1的实施例1所示的防雾层。不过,在该防雾层中,没有形成亲水层。膜厚为8μm,折射率为1.55。
(3)第二功能层:形成以下所示的单层的防反射层。
形成防雾层后,如下所述制备防反射层用涂敷液。首先,将四乙氧基硅烷(TEOS)(东京化成工业社制)0.6g、甲基三乙氧基硅烷(MTES)(东京化成工业社制)1.18g、0.3质量%甲酸(KISHIDA CHEMICAL CO.,LTD.制)0.82g、中空二氧化硅颗粒的溶胶(日挥触媒化成社制,产品名:THRULYA 4110,二氧化硅固体成分:约25质量%)3g和乙醇(KISHIDACHEMICAL CO.,LTD.制)22.4g混合,在35℃反应3小时。由此得到实施例22的第二功能层用涂敷液。在中空二氧化硅颗粒的溶胶中,中空二氧化硅颗粒的平均粒径约为50nm,由二氧化硅形成的壳体的厚度为10~20nm,中空二氧化硅颗粒的内部空间的最大尺寸约为10~30nm,中空二氧化硅颗粒的折射率为1.25。该涂敷液中的固体成分含有来自TEOS的二氧化硅0.6质量%、来自MTES的聚甲基倍半硅氧烷1.6质量%、中空二氧化硅颗粒2.6质量%。MTES的物质量相对于制作实施例1的液态组合物时添加的TEOS的物质量之比为7/3。中空二氧化硅颗粒的重量相对于来自TEOS的二氧化硅和来自MTES的聚甲基倍半硅氧烷的固体成分的合计重量的重量比为1.3/1.1。
接下来,通过旋涂法对防雾层涂敷上述涂敷液。得到刚涂敷完毕后外观良好的均匀涂膜。然后,在200℃和10分钟的条件下在烘炉中干燥涂膜,得到实施例22的罩部件。
该防反射膜的膜厚为100nm,折射率为1.24±0.5。另外,构成该防反射膜的材料的体积比如下。即,中空二氧化硅颗粒50体积%、粘合剂23体积%、孔隙率23体积%。
(实施例22)
作为实施例22,制作以下罩部件。
(1)基材:使用厚度为2.8mm的浮法玻璃。
(2)第一功能层:在基材的第一主面形成第一实施方式的实施例1所示的防雾层。但是,在该防雾层中,没有形成亲水层。膜度为8μm,折射率为1.55。
(3)第二功能层:形成以下所示的2层的防反射层。
形成防雾层后,如下所述制备防反射层用涂敷液。即,除了不添加中空二氧化硅颗粒的溶胶以外,与实施例21的涂敷液同样地制备第一层的涂敷液。然后,通过旋涂法将该涂敷液涂敷在防雾层上。然后,在200℃和10分钟的条件下在烘炉中干燥涂膜,形成第一层。第一层的折射率为1.46,厚度为90nm。
然后,在该第一层上,通过旋涂法涂敷与实施例21的涂敷液相同的涂敷液。但是,使用了与实施例21的涂敷液相比,中空二氧化硅颗粒的比例和孔隙率增加的涂敷液。进行来,在200℃和10分钟的条件下在烘炉中干燥涂膜,形成第二层。该第二层的折射率为1.16,厚度为95nm。
(实施例23~27)
作为实施例23-27,制作以下罩部件。
(1)基材:使用厚度为1.1mm的Glannova(日本板硝子株式会社制)。
(2)第一功能层:在基材的第一主面形成第一实施方式的实施例1所示的防雾层。但是,在该防雾层中,没有形成亲水层。膜度为8μm,折射率为1.55。
(3)第二功能层:形成以下所示的单层的防反射层。
形成防雾层后,制备表10所示组成(单位为质量%)的防反射层用涂敷液。首先,将四乙氧基硅烷(TEOS)(东京化成工业社制)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)(东京化成工业社制)、0.3质量%甲酸(KISHIDA CHEMICAL CO.,LTD.制)、中空二氧化硅颗粒的溶胶(日挥触媒化成社制,产品名:THRULYA 4110,二氧化硅固体成分浓度:约25质量%)、溶剂和流平剂等混合,以35℃反应3小时。由此得到实施例23~27的第二功能层用涂敷液。在中空二氧化硅颗粒的溶胶中,中空二氧化硅颗粒的平均粒径约为50nm,由二氧化硅形成的壳体的厚度为10~20nm,中空二氧化硅颗粒的内部空间的最大尺寸约为10~30nm,中空二氧化硅颗粒的折射率为1.25。
[表10]
Figure BDA0003715102250000531
表10所示的溶剂、流平剂等如下所示。其中,E~H是沸点为100℃以上的高沸点溶剂。
A:甲醇
B:乙醇
C:2-丙醇
D:1-丙醇
E:1-丁醇
F:1-甲氧基-2-丙醇
G:3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇
H:3-甲氧基-3-甲基-1-丁基乙酸酯
MIBK:甲基异丁基酮
KP-341:流平剂(信越化学工业社制)
BYK-378_10%:流平剂(BYK-Chemie Japan株式会社制)
然后,对防雾层,用旋涂法涂敷实施例23的涂敷液,用辊涂法涂敷实施例24~27的涂敷液。得到刚涂敷完毕后外观良好的均匀涂膜。然后,在120℃和10分钟的条件下在加热炉中干燥涂膜,得到实施例24~27的罩部件。
向这样形成的实施例24~27的罩部件的第二功能层吹气,并评价防雾性能,结果均未发生起雾。
接下来测定实施例23和26的单面反射率。结果如图11所示。实施例23和26的可见光平均反射率分别为0.71%和0.31%。此外,虽然省略了图示,但未设置第二功能层仅有防雾层的罩部件的反射率为4~5%。因此可知,实施例23和26的罩部件能够显著降低反射率。
(实施例28~30)
作为实施例28~30,制作以下罩部件。首先准备防雾膜(FujiFilm公司制,型号:MF-600)。该膜是将具有通过将TAC(三乙酰纤维素)膜改性而显示防雾性的改性层(防雾层)的TAC膜和PET膜隔着粘合层贴合而成为一体的制品。具体而言,准备具有以下构成的膜。保护膜(PE:60μm)/TAC改性层(5μm)/TAC(120μm)/粘合层(15μm)/PET(50μm)/粘合层(25μm)/保护膜(PET:38μm)。
接下来,剥离TAC改性层侧的保护膜(PE:60μm),对TAC改性层表面进行电晕放电处理(信光电气计装社制,型号:corona master-PS-1M,14.5kW)。将实施例21的涂敷液用旋涂法(5000rpm、20秒,室温)涂敷于电晕放电处理表面(实施例28)。在120℃的焙烧温度下处理10分钟。使用反射率测定装置(奥林巴斯株式会社制,型号:USPM-RUIII)测定形成有防反射层的面的单面反射率。使用该装置,可以在不受背面反射光影响的情况下进行高精度分光反射率测定。由反射率测定仪得到的反射率计算的折射率为1.2382,膜厚为107nm(表11)。而且,通过改变旋涂的转速在膜上形成膜厚不同的防反射层(实施例29、实施例30)。
如上所述,在TAC改性层(防雾层)上形成防反射膜后,剥离粘合层侧的保护膜(PET:38μm),将粘合层面粘贴在玻璃基板(日本板硝子株式会社制,产品名:Glanova,厚度:2.11mm)上。这样,制成实施例28~30的罩部件。接下来如下所述进行评价。
[表11]
实施例28 实施例29 实施例30
旋涂转速(rpm) 5000 6000 6000
焙烧温度(℃) 120 120 120
膜厚(nm) 107 102 109
折射率 1.2382 1.2216 1.2355
将实施例28~30的形成有防反射膜的膜的400~700nm的单面反射率示于图12。将未形成防反射膜的单面反射率作为无防反射层膜表示。由图12明确可知:在未形成本发明的防反射膜的情况下,即防雾层(TAC改性层)的单面反射率为4%以上,与此相对,如实施例28~30那样在防雾层(TAC改性层)上形成有防反射膜的情况下,在400~700nm的范围内,单面反射率小于1%,确认到显著的防反射效果。
此外,向实施例28~30的形成有防反射膜的防雾层吹气,并评价防雾性能的结果,均未发生起雾。
<C.变形例>
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离其宗旨的范围内,能够进行各种变更。另外,以下变形例能够适当组合。
<1>基材1可以是树脂材料和玻璃板的复合材料,或者也可以是用两张玻璃板夹持中间膜的夹层玻璃。
<2>基材1例如可以是具有防眩光(anti-glare)层(或进行了防眩光处理的面)的镜子。
镜子在用户的手触摸的部位会发生膜剥离,往往长期使用而需要对表面的膜剥离的耐久性。因此,如上所述,直接向作为基材的镜子涂敷防雾层时,基材(玻璃板)与防雾层通过硅氧烷键牢固地结合,因此,长期使用时也能够期待高耐久性。
此外,当镜子在浴室或洗面台等使用时,由于是特别高湿度的环境,所以需要高防雾性。另一方面,如果防雾层仅具有吸水性能,则在超过饱和量时,防雾层表面就会产生水滴,成为起雾的原因。因此,如果在防雾层的表面形成如上所述的亲水层,则在吸湿层饱和的情况下,由于表面产生水膜,即使在例如高湿度环境下,也能够避免因起雾而看不到映像。另外,产生水膜时,水的接触角为20度以下。此外,不仅可以具有亲水层,也可以具有拨水层。此处所说的拨水层是指水的接触角在90度以下的层。
使用镜子作为基材时,优选叠层不具有上述PET等基材膜的防雾层。没有基材膜时,能够防止因基材膜引起的变形。特别是在镜子的情况下,需要映像的清晰度和较高的低变形性。此外,在镜子中,入射光和反射光通过防雾层。即,光通过防雾层两次,因此,无基材膜的防雾层对于变形特别有利。另外,防雾层的厚度为1~20μm这样的一定厚度时,弯曲刚性为1~4GPa,因此,即使没有PET等基材膜,也可以处理。此外,适合使用抗拉强度高的防雾层。
<3>在上述第二实施方式中,示出了在第一功能层上叠层作为防反射层的第二功能层的例子,但也可以将这种防反射层作为第一功能层直接叠层在基材1上。这种情况下,除了将第一功能层直接叠层在基材上之外,还可以准备依次叠层有粘合层、基材片和第一功能层的的片材,将粘合层粘贴到基材上。这种情况下,基材片可以由例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚碳酸酯或丙烯酸系树脂形成。此外,粘合层只要能够以充分的强度将基材片固定于基材1即可。具体而言,可以使用常温下具有粘性的丙烯酸系、橡胶系以及甲基丙烯酸系和丙烯酸系单体共聚且设定为所需的玻璃化转移温度的树脂等的粘合层。另外,防反射层可以含有沸点高于水的沸点且为基材片的耐热温度以下的第二溶剂。
另外,作为该防反射层的第一功能层也可以由两层形成。即,可以是与利用图8所说明的第二功能层3相同的构成。
<4>上述的各罩部件可以用于例如无线操控式的飞行器,即无人机。图13是无人机的概略侧视图。如图13所示,该无人机具有沿前后方向延伸的主体部91、安装于在该主体部91的前部向下方延伸的支撑部件92的前端的摄像装置5、在主体部的左右侧面各安装两个的腿部93、和设置于各腿部93的上端的螺旋桨4。主体部91内置有螺旋桨4的驱动源、飞行等的控制装置、通信设备等。此外,摄像装置5设有透镜51,在该透镜的前方,安装有罩部件10。该罩部件10设有用于安装到透镜51的支架6。而且,由罩部件10和支架6在透镜51的前方形成闭合空间。这种情况下,罩部件10的基材1的第一主面11朝向该闭合空间。因此,由于在第一主面11叠层有第一功能层2,所以能够抑制因闭合空间与外部的温度差或气压差而在第一主面11上起雾。特别是,由于无人机在执行飞行时会反复上升、下降,所以上述的温度变化和气压变化有时很显著。因此,罩部件10容易起雾。因此,通过使用本实施方式的罩部件作为搭载于无人机的摄像装置的罩部件,能够防止因起雾而对摄影造成障碍。
另外,图13所示的无人机仅为一例,能够用于所有安装有摄像装置的公知的无人机。例如,作为无人机,有能够在水中移动的无人机,对于这样的无人机,也能够使用本实施方式的罩部件。即,在水中移动时,温度变化和气压变化也会很显著,因此能够很好地使用上述罩部件。另外,作为罩部件10,可以使用本说明书所示的所有罩部件。
另外,除无人机以外,还能够适合用于除现有汽车、飞机、直升机、船舶和潜艇以外的各种移动装置。即,能够将上述摄像装置和罩部件搭载于操控方式选自无线操控、自主操控、由人直接操控或它们的组合中的无人移动装置或载人移动装置,该移动装置为飞行器、地面移动装置、水上移动装置和水下移动装置中的至少任意一种。
符号说明
1:基板;11:第一主面;12:第二主面;2:第一功能层;3:第二功能层。

Claims (80)

1.一种透明叠层体,其特征在于,包括:
具有第一主面和第二主面的透明的基板;和
叠层在所述基板的第一主面的透明的第一功能层。
2.如权利要求1所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层具有防雾功能。
3.如权利要求1或2所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层的表面粗糙度Ra为1~1000nm。
4.如权利要求1~3中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层包括:
具有第一主面和第二主面的基材膜;
叠层在所述基材膜的第二主面的粘合层;和
叠层在所述基材膜的第一主面的防雾层,
所述基材膜通过所述粘合层固定在所述基板的第一主面。
5.如权利要求1~3中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层包括粘合层和防雾层,
所述防雾层通过所述粘合层固定在所述基板的第一主面。
6.如权利要求1~3中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层具有防雾层,
所述防雾层叠层在所述基板的第一主面。
7.如权利要求4~6中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述防雾层具有含有吸湿性树脂材料的吸湿层。
8.如权利要求7所述的透明叠层体,其特征在于:
所述防雾层包括所述吸湿层和叠层在所述吸湿层上且具有亲水性的亲水层。
9.如权利要求8所述的透明叠层体,其特征在于:
所述防雾层的所述亲水层含有下述式(A)所示的聚醚改性二甲基硅氧烷,
Figure FDA0003715102240000021
其中,m为2以上的整数,n、x和y独立地为1以上的整数,
R1为氢原子或甲基,R2为碳原子数1~3的烷基。
10.如权利要求9所述的透明叠层体,其特征在于:
在所述式(A)中,
m为1~3的整数,
n为3~600的整数,
y/(x+y)为0.01以上且小于1,
平均分子量为3000~300000。
11.如权利要求7所述的透明叠层体,其特征在于:
在所述防雾层中,所述吸湿层中分散有亲水剂。
12.如权利要求11所述的透明叠层体,其特征在于:
所述防雾层含有沸点为100℃以上300℃以下的溶剂。
13.如权利要求12所述的透明叠层体,其特征在于:
所述溶剂具有醇基。
14.如权利要求11~13中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
在用浸渍了醇的布对所述防雾层摩擦规定次数后,该防雾层具有防雾性。
15.如权利要求11~14中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
在规定的恒温恒湿试验后,所述防雾层具有防雾性。
16.如权利要求11~15中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述防雾层由单一层形成。
17.如权利要求1~6中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层以无机化合物为主要成分。
18.如权利要求17所述的透明叠层体,其特征在于:
可见光透射率为85%以上,
可见光反射率为10%以下。
19.如权利要求17或18所述的透明叠层体,其特征在于:
可见光波长区域内的透射率的最小值在所述基板的透射率的±5%以内。
20.如权利要求17~19中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
可见光波长区域内的反射率的最大值在所述基板的反射率的±5%以内。
21.如权利要求17~20中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
可见光波长区域的反射率满足:1≤最大反射率/最小反射率≤1.5。
22.如权利要求17~21中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层含有无机微粒和无机粘合剂。
23.如权利要求22所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层的膜厚为所述无机微粒的粒径的2倍以下。
24.如权利要求22或23所述的透明叠层体,其特征在于:
所述无机微粒由SiO2形成。
25.如权利要求24所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层中的所述SiO2的含有率为28质量%以下。
26.如权利要求22~25中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层含有光催化剂微粒。
27.如权利要求26所述的透明叠层体,其特征在于:
所述光催化剂颗粒由以钛、钨、铁中的任意元素为主要成分的氧化物或氮氧化物形成。
28.如权利要求26或27所述的透明叠层体,其特征在于:
所述光催化剂颗粒的含有率为40质量%以下。
29.如权利要求26~28中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述无机粘合剂的含有率为30质量%以上。
30.如权利要求17~29中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
在水中浸渍规定时间后,所述第一功能层具有防雾性。
31.如权利要求17~30中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
在用浸渍了醇的布对所述第一功能层摩擦规定次数后,该第一功能层具有防雾性。
32.如权利要求17~31中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
在用浸渍了醇的布对所述第一功能层摩擦规定次数后,照射紫外线,由此该第一功能层具有防雾性。
33.如权利要求17~32中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
在规定的恒温恒湿试验后,照射紫外线时,所述第一功能层具有防雾性。
34.如权利要求17~33中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述透明叠层体用作配置在室外的监控摄像机的罩部件。
35.如权利要求34所述的透明叠层体,其特征在于:
所述监控摄像机具有紫外线照射装置。
36.如权利要求34或35所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层被配置为面向所述监控摄像机侧。
37.如权利要求34所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层被配置为面向与所述监控摄像机的相反侧。
38.如权利要求2~10中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
还具有叠层在所述第一功能层上且具有透湿性的第二功能层。
39.如权利要求38所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层由有机无机复合材料形成,
所述第二功能层的折射率小于所述第一功能层。
40.如权利要求38或39所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层为单一层。
41.如权利要求40所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层的折射率为1.10~1.45。
42.如权利要求41所述的透明叠层体,其特征在于:
将所述第一功能层的折射率设为X时,所述第二功能层的折射率为
Figure FDA0003715102240000051
43.如权利要求42所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层含有中空颗粒和用于粘结所述中空颗粒的粘合剂。
44.如权利要求43所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒的折射率为1.15~2.70。
45.如权利要求43或44所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒的平均粒径为20~100nm。
46.如权利要求43~45中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒选自二氧化硅、氟化镁、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛和氧化锆。
47.如权利要求38~46中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层含有沸点为100℃以上300℃以下的溶剂。
48.如权利要求47所述的透明叠层体,其特征在于:
所述溶剂以3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇为主要成分。
49.如权利要求47或48所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层含有1ppb以上且5g/cm3以下的所述溶剂。
50.如权利要求43~49中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述粘合剂含有聚倍半硅氧烷和二氧化硅中的至少一者。
51.如权利要求43~50中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层的孔隙率为0~70体积%。
52.如权利要求38或39所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层包括叠层在所述第一功能层上的第一层和叠层在所述第一层上且折射率低于所述第一层的第二层。
53.如权利要求52所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一层的折射率为1.35~1.55,
所述第二层的折射率为1.10~1.25。
54.如权利要求53所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二层含有中空颗粒和用于粘结所述中空颗粒的粘合剂。
55.如权利要求54所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒的折射率为1.15~2.70。
56.如权利要求54或55所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒的平均粒径为20~100nm。
57.如权利要求54~56中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒选自二氧化硅、氟化镁、氧化铝、铝硅酸盐、氧化钛和氧化锆。
58.如权利要求54~57中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述粘合剂含有聚倍半硅氧烷和二氧化硅中的至少一者。
59.如权利要求54~58中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二层的孔隙率为0~70体积%。
60.如权利要求54~59中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一层含有所述第二层的所述粘合剂。
61.如权利要求38~60中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层的弯曲弹性模量为1~10GPa。
62.如权利要求38~61中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二功能层的弯曲弹性模量与所述第一功能层的弯曲弹性模量重叠。
63.如权利要求38~62中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层的线性膨胀系数与所述第二功能层的线性膨胀系数的差为50ppm/℃以下。
64.如权利要求1所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层具有防反射功能。
65.如权利要求64所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层由依次叠层有粘合层、基材片和防反射层的膜形成。
66.如权利要求65所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层的防反射层的折射率为1.10~1.45。
67.如权利要求65或66所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层的防反射层含有中空颗粒和用于粘结所述中空颗粒的粘合剂。
68.如权利要求67所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒的折射率为1.15~2.70。
69.如权利要求67或68所述的透明叠层体,其特征在于:
所述中空颗粒的平均粒径为20~100nm。
70.如权利要求65~69中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述防反射层含有沸点高于水的沸点且为所述基材的耐热温度以下的第二溶剂。
71.如权利要求70所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第二溶剂以3-甲氧基-3-甲基-1-丁醇为主要成分。
72.如权利要求70或71所述的透明叠层体,其特征在于:
所述第一功能层含有1ppb以上且5g/cm3%以下的所述第二溶剂。
73.如权利要求2~72中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述基板为玻璃。
74.如权利要求2~73中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述基板是通过浮法制造的浮法玻璃,所述第一主面中的氧化锡的浓度低于所述第二主面中的氧化锡的浓度。
75.如权利要求2~73中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
所述基板是通过浮法制造的浮法玻璃,所述第一主面中的氧化锡的浓度高于所述第二主面中的氧化锡的浓度。
76.如权利要求1~75中任一项所述的透明叠层体,其特征在于:
还具有叠层在所述基板的第二主面的第三功能层。
77.一种飞行器,其为无线操控式的飞行器,其特征在于,包括:
具有透镜的摄像装置;和
覆盖所述透镜且由权利要求1~76中任一项所述的透明叠层体形成的罩部件,
所述罩部件中,所述防雾层被配置为面向所述透镜侧。
78.如权利要求77所述的飞行器,其特征在于:
构成为能够在水中移动。
79.一种罩部件,其为设置于搭载有具有透镜的摄像装置的无线操控式的飞行器的罩部件,其特征在于:
所述罩部件由权利要求1~76中任一项所述的透明叠层体形成,
所述防雾层被配置为面向所述透镜侧。
80.一种移动装置,其为无人移动装置或载人移动装置,其特征在于,包括:
具有透镜的摄像装置;和
覆盖所述透镜且由权利要求1~76中任一项所述的透明叠层体形成的罩部件,
所述罩部件中,所述防雾层被配置为面向所述透镜侧,
所述操控方式选自无线操控、自主操控、由人直接操控或它们的组合,
所述移动装置为飞行器、地面移动装置、水上移动装置和水下移动装置中的至少任一种,其中,不包括现有的汽车、飞机、直升机、船舶和潜艇。
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