JP2002187738A - Method for forming hard coat film - Google Patents

Method for forming hard coat film

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JP2002187738A JP2000387723A JP2000387723A JP2002187738A JP 2002187738 A JP2002187738 A JP 2002187738A JP 2000387723 A JP2000387723 A JP 2000387723A JP 2000387723 A JP2000387723 A JP 2000387723A JP 2002187738 A JP2002187738 A JP 2002187738A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hard coat film which has high pencil hardness, high refractive index and high adhesion property with a base material although the film is amorphous, and which is useful as a surface protective film or an antidazzle thin film of various kinds of transparent members. SOLUTION: In the method for forming a hard coat film, a sol liquid containing an inorganic compound of at least one kind of element selected from the group of silicon, aluminum, zirconium and hafnium prepared by a sol-gel method is applied on a base material and heat treated at a temperature no exceeding 200 deg.C and irradiated with UV rays of at most 100 mJ/cm2 energy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はハードコート膜形
成方法に関し、更に詳しくは、アモルファス状態であ
り、しかも鉛筆硬度の大きな金属酸化物薄膜を形成する
ことのできるハードコート薄膜形成方法に関する。
The present invention relates to a method for forming a hard coat film, and more particularly, to a method for forming a hard coat thin film capable of forming a metal oxide thin film having a high pencil hardness in an amorphous state.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、シリコーンハードコート膜は、シ
リコン含有高分子を溶解した溶液を基材上に塗布し、こ
れを乾燥した後に100〜300℃に加熱(キュアー)
することにより形成されていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a silicone hard coat film is prepared by applying a solution in which a silicon-containing polymer is dissolved on a substrate, drying the solution, and then heating (curing) it to 100 to 300 ° C.
It was formed by doing.

【0003】しかしながら、このシリコーンハードコー
ト膜は、その鉛筆硬度が3H程度であるから、その表面
が衝撃を受けると容易に傷が付くという問題点があっ
た。
However, since the silicone hard coat film has a pencil hardness of about 3H, there is a problem that the surface is easily damaged when subjected to an impact.

【0004】また、シリコーンハードコート膜の屈折率
は約1.4であるので、高屈折率を要求するところの、
光干渉を利用した低反射膜や高反射膜に利用することが
できないと言う問題点がある。
Further, since the refractive index of the silicone hard coat film is about 1.4, it requires a high refractive index.
There is a problem that it cannot be used for a low reflection film or a high reflection film utilizing optical interference.

【0005】一般的に言うと、「ハードコート膜」と称
される素材に対しては、その硬度ができるだけ高く、基
材の種類を選択する必要がなく、基材との密着性ができ
るだけ大きく、簡単なプロセスで安価に製造することが
望まれている。
Generally speaking, a material called "hard coat film" has a hardness as high as possible, and there is no need to select the type of substrate, and the adhesion to the substrate is as large as possible. Therefore, it is desired to manufacture it by a simple process at a low cost.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、鉛
筆硬度が3Hよりもはるかに大きな硬度を有し、基材と
の密着性が大きく、特定の基材上でしか形成することが
できないと言った制限が緩和され、簡易な製造方法によ
り安価に製造することのできるハードコート膜の形成方
法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to have a pencil hardness much higher than 3H, to have a high adhesion to a substrate, and to form it only on a specific substrate. It is an object of the present invention to provide a method for forming a hard coat film, which can relax the restriction described above and can be manufactured at a low cost by a simple manufacturing method.

【0007】この発明の他の目的は、非晶質でありなが
ら硬度が大きく、しかも基材との密着性に優れたハード
コート膜を簡便に製造することのできるハードコート膜
の形成方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method for forming a hard coat film which can easily produce a hard coat film which is amorphous but has high hardness and excellent adhesion to a substrate. Is to do.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
のこの発明の手段は、ゾルゲル法により形成されたとこ
ろの、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びハフ
ニウムより成る群から選択される少なくとも一種の元素
の無機化合物を含有するゾル液を、基材上に塗布し、2
00℃を超えない温度に加熱処理しながら、大きくとも
100mJ/cm2の紫外線を照射することを特徴とす
るハードコート膜形成方法であり、この発明の好適な態
様においては、前記基材がガラス及び/又はプラスチッ
クから成り、また前記加熱処理が相対湿度70%以上の
雰囲気下に行われ、この発明の好適な他の態様において
は、前記無機化合物がジルコニア及びハフニアよりなる
群から選択される少なくとも一種であり、この発明の好
適なさらに他の態様においては、前記紫外線は、その光
源が高圧水銀灯又は低圧水銀灯である。
According to the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor device, comprising: forming at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, and hafnium; A sol solution containing an inorganic compound of
A method for forming a hard coat film, which comprises irradiating ultraviolet rays of at most 100 mJ / cm 2 while performing a heat treatment at a temperature not exceeding 00 ° C. In a preferred embodiment of the present invention, the base material is glass. And / or plastic, and the heat treatment is performed in an atmosphere having a relative humidity of 70% or more. In another preferred embodiment of the present invention, the inorganic compound is at least selected from the group consisting of zirconia and hafnia. As one type, in still another preferred embodiment of the present invention, the ultraviolet light source is a high-pressure mercury lamp or a low-pressure mercury lamp.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】この発明の方法におけるハードコ
ート膜は、ゾルゲル法により作成したゾル液を基材上に
塗布してゲル膜を、先ず、形成する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The hard coat film in the method of the present invention is formed by first applying a sol liquid prepared by a sol-gel method onto a substrate to form a gel film.

【0010】ゾル液は、例えば、ケイ素、アルミニウ
ム、ジルコニウム、及びハフニウムより成る群から選択
される少なくとも一種の元素、中でもハフニウム及びジ
ルコニウムよりなる群から選択される少なくとも一種の
元素を含有する無機化合物を含有するゾル液であれば良
く、好適例として、所定量の前記元素、好ましくはハフ
ニウム及び/又はジルコニウムの無機化合物を溶媒に溶
解させ、さらに水と酸とを添加し、一定の温度と時間と
をかけて調製して得られるゾル液を挙げることができ
る。
The sol solution contains, for example, an inorganic compound containing at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, and hafnium, in particular, at least one element selected from the group consisting of hafnium and zirconium. Any solution containing sol may be used. As a preferred example, a predetermined amount of the element, preferably, an inorganic compound of hafnium and / or zirconium is dissolved in a solvent, and water and an acid are further added. And a sol liquid obtained by the preparation.

【0011】ケイ素を含有する無機化合物として、例え
ば、塩化ケイ素、及び臭化ケイ素を含むハロゲン化ケイ
素、並びにテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラ-i−プロピルシラン、及びテトラ−n−ブ
トキシシランを含むアルコキシシランより成る群から選
択されたケイ素の無機化合物を挙げることができる。も
っとも、これらは一例であって、この発明の目的を達成
することができる限り他のケイ素含有無機化合物もこの
発明の範囲に含まれる。
Examples of the inorganic compound containing silicon include silicon halides including silicon chloride and silicon bromide, and tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-i-propylsilane, and tetra-n-butoxysilane. And inorganic compounds of silicon selected from the group consisting of alkoxysilanes. However, these are merely examples, and other silicon-containing inorganic compounds are included in the scope of the present invention as long as the object of the present invention can be achieved.

【0012】アルミニウムを含有する無機化合物とし
て、例えば塩化アルミニウムを含むアルミニウムハロゲ
ン化物、例えば硝酸アルミニウム、硫安アルミニウム及
び硝酸アンモニウムアルミニウムを含むアルミニウム無
機酸塩、例えば乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、
及びラウリル酸アルミニウムを含むアルミニウム有機酸
塩、例えばアルミニウムメトキシド、アルミニウムsec-
ブトキシド、アルミニウムイソプロポキシドを含むアル
ミニウムアルコキシド、並びに例えばアルミニウムアセ
チルアセトナートを含むアルミニウム錯体からなる群よ
り選択されたアルミニウム化合物を挙げることができ
る。もっとも、これらは一例であって、この発明の目的
を達成することができる限り他のアルミニウム含有無機
化合物もこの発明の範囲に含まれる。
As inorganic compounds containing aluminum, for example, aluminum halides containing aluminum chloride, for example, aluminum inorganic acid salts containing aluminum nitrate, ammonium sulfate and ammonium aluminum nitrate, for example, aluminum lactate, aluminum acetate,
And organic salts of aluminum, including aluminum laurate, such as aluminum methoxide, aluminum sec-
Examples include aluminum compounds selected from the group consisting of butoxide, aluminum alkoxides including aluminum isopropoxide, and aluminum complexes including, for example, aluminum acetylacetonate. However, these are merely examples, and other aluminum-containing inorganic compounds are included in the scope of the present invention as long as the object of the present invention can be achieved.

【0013】ジルコニウムを含有する無機化合物とし
て、例えば塩化酸化ジルコニウム・八水和物、塩化ジル
コニウム及び臭化ジルコニウムを含むジルコニウムハロ
ゲン化物、例えばオキシ硝酸ジルコニウム・二水和物及
び硝酸ジルコニウム・四水和物を含むジルコニウム無機
酸塩、例えば酢酸ジルコニウムを含むジルコニウム有機
酸塩、ジルコニウムtetra-n-ブトキシド及びジルコニウ
ムtetra-イソプロポキシドを含むジルコニウムアルコキ
シド、及び例えばジルコニウムアセチルアセトナートを
含むジルコニウム錯体からなる群より選択されたジルコ
ニウム化合物を挙げることができる。もっとも、これら
は一例であって、この発明の目的を達成することができ
る限り他のジルコニウム含有無機化合物もこの発明の範
囲に含まれる。
As the inorganic compound containing zirconium, for example, zirconium chloride octahydrate, zirconium halide containing zirconium chloride and zirconium bromide, for example, zirconium oxynitrate dihydrate and zirconium nitrate tetrahydrate Selected from the group consisting of zirconium inorganic acid salts including, for example, zirconium organic acid salts including zirconium acetate, zirconium alkoxides including zirconium tetra-n-butoxide and zirconium tetra-isopropoxide, and zirconium complexes including, for example, zirconium acetylacetonate. Zirconium compounds. However, these are merely examples, and other zirconium-containing inorganic compounds are included in the scope of the present invention as long as the object of the present invention can be achieved.

【0014】ハフニウムを含有する無機化合物として、
例えば塩化ハフニウム及び臭化ハフニウムと言ったハフ
ニウムハロゲン化物、例えば硝酸ハフニウムを含むハフ
ニウム無機酸塩、例えばハフニウムテトラメトキシド及
びハフニウムテトライソプロポキシドを含むハフニウム
アルコキシド、並びに例えばハフニウムアセチルアセト
ナートを含むハフニウム錯体からなる群より選択された
ハフニウム化合物を挙げることができる。もっとも、こ
れらは一例であって、この発明の目的を達成することが
できる限り他のハフニウム含有無機化合物もこの発明の
範囲に含まれる。
As an inorganic compound containing hafnium,
Hafnium halides, for example, hafnium chloride and hafnium bromide, for example, hafnium inorganic acid salts including hafnium nitrate, for example, hafnium alkoxides including hafnium tetramethoxide and hafnium tetraisopropoxide, and hafnium complexes including, for example, hafnium acetylacetonate And a hafnium compound selected from the group consisting of: However, these are merely examples, and other hafnium-containing inorganic compounds are included in the scope of the present invention as long as the object of the present invention can be achieved.

【0015】前記溶媒としては、前記ケイ素、アルミニ
ウム、ジルコニウム及びハフニウムより成る群から選択
される少なくとも一種の元素を含有する無機化合物を溶
解することができてこの発明の目的を達成することがで
きる限りにおいて特に制限がなく、例えばアルコール溶
媒が好ましく、特にメタノール、エタノール、n−プロ
パノール、n−ブタノール、及びn−ペンタノールを一
例とする炭素数1〜5のアルコール溶媒が好ましい。
As the solvent, any solvent can be used as long as it can dissolve an inorganic compound containing at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium and hafnium and can achieve the object of the present invention. Is not particularly limited, and for example, an alcohol solvent is preferable, and particularly, an alcohol solvent having 1 to 5 carbon atoms such as methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, and n-pentanol is preferable.

【0016】前記酸の一具体例としては、塩酸、硝酸、
亜硝酸、硫酸、亜硫酸、炭酸、塩素酸、亜塩素酸、及び
ヨウ素酸を一例とする無機酸並びに酢酸、プロピオン
酸、酪酸、及びイソ酪酸を一例とする低級モノカルボン
酸に代表される有機酸を挙げることができる。
Specific examples of the acid include hydrochloric acid, nitric acid,
Inorganic acids such as nitrous acid, sulfuric acid, sulfurous acid, carbonic acid, chloric acid, chlorous acid, and iodic acid; and organic acids such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, and lower monocarboxylic acids such as isobutyric acid. Can be mentioned.

【0017】ゾル液におけるケイ素、アルミニウム、ジ
ルコニウム及びハフニウムよりなる群から選択される少
なくとも一種の元素の濃度は、その酸化物換算で1〜3
0%であることが好ましく、1〜20%であることが特
に好ましい。
The concentration of at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium and hafnium in the sol solution is 1 to 3 in terms of oxide.
It is preferably 0%, particularly preferably 1 to 20%.

【0018】この発明の方法においては、前記ゾル液を
所定の基材上に塗布してゲル膜を形成し、紫外線を照射
することにより、ハードコート膜が形成される。
In the method of the present invention, a hard coat film is formed by applying the sol liquid on a predetermined base material to form a gel film and irradiating ultraviolet rays.

【0019】前記基材としては、ゾル液を塗布するこ
と、ゾル液を乾燥する場合には、その乾燥条件に耐える
こと、紫外線を照射する際に加熱することがあればその
加熱温度に耐えることと言った条件を満たす限り特に制
限がなく、様々の素材を採用することができる。この基
材としては、例えば、石英ガラス、96%石英ガラス、
ソーダ石灰ガラス、アルミノ硼珪酸ガラス、硼珪酸ガラ
ス、アルミノ珪酸ガラス、及び鉛ガラスを始めとするガ
ラスから形成された基材、ポリカーボネート及びポリエ
チレンテレフタレートを始めとするプラスチックであっ
て熱軟化温度が200℃以下であるプラスチックから形
成された基材、普通鋼、構造用定合金鋼、高張力鋼、耐
熱鋼、高クロム系耐熱鋼、高ニッケル−クロム系耐熱鋼
を初めとする合金鋼、及びステンレス鋼等の鉄鋼材料、
工業用純アルミニウム、5000系の合金、Al−Mg
系アルミニウム合金及び6000系アルミニウム合金を
初めとするアルミニウム合金、銀入銅、錫入銅、クロム
銅、クロム・ジルコニウム銅、及びジルコニウム銅を初
めとする各種銅合金、純チタン、抗力チタン合金、及び
耐食性チタン合金を初めとするチタン合金と言った金属
材料から形成された基材、ムライト磁器、アルミナ磁
器、ジルコン磁器、コーディエライト磁器、及びステア
タイト磁器と言ったセラミックス材料から形成された基
材、並びに前記金属系材料から形成された基材の表面を
琺瑯、グラスライニング、及びセラミックスコーティン
グの何れかによって被覆した被覆金属基材が挙げられ
る。
The substrate may be coated with a sol liquid, withstand the drying conditions when drying the sol liquid, or withstand the heating temperature if heating when irradiating ultraviolet rays. There is no particular limitation as long as the above condition is satisfied, and various materials can be adopted. As this substrate, for example, quartz glass, 96% quartz glass,
Soda-lime glass, aluminoborosilicate glass, borosilicate glass, aluminosilicate glass, and a substrate formed of glass including lead glass, and a plastic including polycarbonate and polyethylene terephthalate, and a heat softening temperature of 200 ° C. Substrates made of the following plastics, common steel, structural constant alloy steel, high-strength steel, heat-resistant steel, high chromium-based heat-resistant steel, alloy steels including high nickel-chromium-based heat-resistant steel, and stainless steel Steel material, etc.
Industrial pure aluminum, 5000 series alloy, Al-Mg
Aluminum alloys, including 6000 series aluminum alloys and 6000 series aluminum alloys, various copper alloys including silver-containing copper, tin-containing copper, chromium copper, chromium-zirconium copper, and zirconium copper, pure titanium, drag titanium alloy, and Substrates formed from metal materials such as titanium alloys including corrosion-resistant titanium alloys, and base materials formed from ceramic materials such as mullite porcelain, alumina porcelain, zircon porcelain, cordierite porcelain, and steatite porcelain And a coated metal substrate obtained by coating the surface of a substrate formed from the metal-based material with any one of enamel, glass lining, and ceramic coating.

【0020】ガラス材料から形成された基材としては、
自動車、鉄道車両、航空機、及び建築物を初めとする各
種構造物の窓ガラス、並びに自動車用及び航空機用のヘ
ッドアップディスプレーの、撥水性が要求されるガラス
を挙げることができる。
The substrate formed from the glass material includes:
Examples include window glass of various structures including automobiles, railway vehicles, aircraft, and buildings, and glass requiring water repellency of head-up displays for automobiles and aircraft.

【0021】金属材料から形成された基材の一例として
は、外装板例えば送電線、建築物、サッシュ、及びたと
えば鉄道車両の外板を挙げることができる。
Examples of the base material formed of a metal material include an outer plate such as a power transmission line, a building, a sash, and an outer plate of a railway vehicle, for example.

【0022】セラミックス材料から形成された基材の一
例としては、例えば碍子、碍管、及びセラミックスタイ
ル、屋根瓦を挙げることができる。
Examples of the base material formed of a ceramic material include, for example, an insulator, an insulator tube, a ceramic style, and a roof tile.

【0023】被覆金属基材としては、例えば、各種タン
ク、反応槽、醸造槽、並びにコップ、洗面器、及び花瓶
を初めとする日用品等を挙げることができる。
Examples of the coated metal substrate include various tanks, reaction tanks, brewing tanks, and daily necessities such as cups, washbasins, and vases.

【0024】前記基材としては、他に、金属、及びセラ
ミックの表面に塗料が塗布された塗装表面も挙げること
ができる。前記塗装表面としては、具体的には自動車、
鉄道車両、及び航空機の車体表面を挙げることができ
る。
In addition to the above-mentioned base material, there can also be mentioned a painted surface in which a paint is applied to a metal or ceramic surface. As the painted surface, specifically, automobiles,
Examples include railcars and aircraft body surfaces.

【0025】前記基材としては、さらに、コンクリート
壁、テラコッタタイル壁、モルタル壁、及び漆喰壁を始
めとする建築物の外壁を挙げることができる。
The above-mentioned base material may further include an outer wall of a building such as a concrete wall, a terracotta tile wall, a mortar wall, and a plaster wall.

【0026】前記基材としては、紙、布、皮革、木材を
も挙げることができる。上記各種の基材の中でも、前記
ガラスで形成された基材及び前記プラスチックで形成さ
れた基材並びにこれらの複合基材を挙げることができ
る。
Examples of the substrate include paper, cloth, leather, and wood. Among the above-mentioned various substrates, a substrate formed of the glass, a substrate formed of the plastic, and a composite substrate thereof can be exemplified.

【0027】基材の表面にゾル液を塗布する方法として
は、例えば、ゾル液中に基材を浸漬し、これをゆっくり
と引き上げるディップ法、固定された基材表面上にゾル
液を流延する流延法、ゾル液の貯留された槽の一端から
ゾル液に基材を浸漬し、槽の他端から基材を取り出す連
続法、回転する基材上にゾル液を滴下し、基材に作用す
る遠心力によって前記ゾル液を基材上に流延するスピン
ナー法、基材の表面にゾル液を吹き付けるスプレー法、
及びフローコートが挙げられる。
As a method of applying the sol liquid on the surface of the base material, for example, a dipping method in which the base material is immersed in the sol liquid and slowly pulled up, or the sol liquid is cast on the fixed base material surface A casting method, a continuous method in which a substrate is immersed in a sol liquid from one end of a tank in which a sol is stored, and a substrate is taken out from the other end of the tank, and the sol is dropped on a rotating substrate. Spinner method of casting the sol liquid on the substrate by centrifugal force acting on, a spray method of spraying the sol liquid on the surface of the substrate,
And flow coat.

【0028】ゾル液の塗布量は、ゾル液の粘度その他の
条件により異なる。1回の塗布では、目的の厚さの薄膜
が得られない場合は、数回の塗布を繰り返すこともでき
る。
The amount of the sol solution applied varies depending on the viscosity of the sol solution and other conditions. In the case where a thin film having a desired thickness cannot be obtained by one coating, the coating can be repeated several times.

【0029】ゾル液が塗布された基材を乾燥させてから
紫外線照射を行ってもよく、また、塗布直後に紫外線照
射を行ってもよい。
The substrate to which the sol solution has been applied may be dried before being irradiated with ultraviolet rays, or may be irradiated immediately after the application.

【0030】ゾル液を塗布して得られるゲル膜への紫外
線照射は、200℃を超えない温度に、好ましくは50
〜150℃に加熱しつつ行う。加熱温度が200℃を超
えると紫外線を照射しても、この発明の目的を達成する
ことができず、プラスチック基材が変形すると言った問
題がある。
The UV irradiation on the gel film obtained by applying the sol solution is performed at a temperature not exceeding 200 ° C., preferably 50 ° C.
Performing while heating to ~ 150 ° C. If the heating temperature is higher than 200 ° C., the object of the present invention cannot be achieved even by irradiating ultraviolet rays, and there is a problem that the plastic substrate is deformed.

【0031】また、照射する紫外線の強度は大きくとも
100mJ/cm2、好ましくは50〜100mJ/c
2である。紫外線の強度が100mJ/cm2を超える
と、この発明の目的を達成することができず、たとえば
プラスチック基材が変形すると言った問題がある。照射
する紫外線の光源としては、高圧水銀灯及び低圧水銀灯
を使用することができる。これら水銀灯を使用すると前
記強度の紫外線を廉価に照射することができる。
The intensity of the irradiated ultraviolet light is at most 100 mJ / cm 2 , preferably 50 to 100 mJ / c.
m 2 . If the intensity of the ultraviolet light exceeds 100 mJ / cm 2 , the object of the present invention cannot be achieved, and there is a problem that, for example, the plastic base material is deformed. A high-pressure mercury lamp and a low-pressure mercury lamp can be used as a light source of the ultraviolet light to be irradiated. When these mercury lamps are used, ultraviolet rays of the above intensity can be irradiated at low cost.

【0032】さらに言うと、本発明の方法に従って前記
ゲル膜に紫外線を照射すると、前記金属の酸化物から成
るアモルファス膜が得られる。通常、アモルファス膜は
結晶性膜よりも硬度が劣ると予測されているところ、本
発明の方法に従って得られるアモルファス膜が鉛筆硬度
の大きなものとなることは、予想外である。
Furthermore, when the gel film is irradiated with ultraviolet rays according to the method of the present invention, an amorphous film made of the metal oxide is obtained. Normally, amorphous films are expected to have lower hardness than crystalline films. However, it is unexpected that amorphous films obtained according to the method of the present invention have higher pencil hardness.

【0033】また、紫外線の照射は、相対湿度70%以
上の雰囲気下で行うのが好ましい。相対湿度が80%以
上の雰囲気下に紫外線を基材上のゲル膜に照射すると、
よりいっそう硬度の大きなハードコート膜を得ることが
できる。
The irradiation with ultraviolet rays is preferably performed in an atmosphere having a relative humidity of 70% or more. When UV light is irradiated on the gel film on the substrate in an atmosphere having a relative humidity of 80% or more,
A hard coat film having even higher hardness can be obtained.

【0034】得られたハードコート膜の厚さは、用途に
応じて決定することができるのであるが、通常、10n
m〜1000nmの範囲が好ましい。
The thickness of the obtained hard coat film can be determined according to the intended use.
The range from m to 1000 nm is preferred.

【0035】この発明に係る方法により形成されたハー
ドコート膜は、非結晶性(アモルファス)であり、しか
もその鉛筆硬度が6H以上であり、しかも、基材との密
着性が極めて高い。
The hard coat film formed by the method according to the present invention is non-crystalline (amorphous), has a pencil hardness of 6H or more, and has extremely high adhesion to a substrate.

【0036】このような特質によりこのハードコート
は、様々の用途に供することができる。例えば、眼鏡に
取り付けられるプラスチックレンズの表面保護膜、LC
Dなどのディスプレイにおける反射防止用表面保護膜、
あるいは眩しさを防止するための防眩性保護膜等の用途
がある。
Due to such characteristics, the hard coat can be used for various uses. For example, surface protective film of plastic lens attached to spectacles, LC
D and other anti-reflection surface protective films for displays,
Alternatively, there are applications such as an antiglare protective film for preventing glare.

【0037】[0037]

【実施例】(実施例1) 1)ハフニアゾル液の作製 HfCl4 2.0gをN2雰囲気下(乾燥状態)で99.5%エタノー
ル15ml中に溶解した。この溶液に、H2O 0.17gと60%HNO
3 3.32gとを含有する混合溶液を、攪拌しながら加えた
後、50℃で2時間加熱してゾル液を得た。
EXAMPLES (Example 1) 1) Preparation of Hafnia sol solution 2.0 g of HfCl 4 was dissolved in 15 ml of 99.5% ethanol under an N 2 atmosphere (dry state). 0.17 g of H 2 O and 60% HNO
3 A mixed solution containing 3.32 g was added with stirring, and then heated at 50 ° C. for 2 hours to obtain a sol solution.

【0038】2)塗布および紫外線照射 前記ゾル液をソーダライムガラス基材上にスピンナー法
で塗布した。塗布されたゲル膜に、高圧水銀灯で照射し
た。その時の紫外線強度、照射時間および基材温度を表
1に示す。なお、この明細書中に記載されている紫外線
強度の単位は、単にmJと記載されているとしても、す
べてmJ/cm2である。
2) Coating and UV Irradiation The sol was applied to a soda-lime glass substrate by a spinner method. The applied gel film was irradiated with a high-pressure mercury lamp. The UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time are displayed.
Shown in 1. The unit of the ultraviolet intensity described in this specification is mJ / cm 2 even if it is simply described as mJ.

【0039】[0039]

【表1】 [Table 1]

【0040】得られたハフニア膜は、すべて9Hで傷が
つき8Hで傷が付かなかったので鉛筆硬度8H以上であ
ると判断され、碁盤目剥離法では剥離碁盤目数が0であ
った。このハフニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このハフニア膜はアモルファスであることが確
認された。また、このハフニア膜の屈折率は1.9であ
った。ちなみに、塗布膜は6Bで傷がついたので鉛筆硬
度が6B以下であると判断され、碁盤目剥離法では100%
剥離した。
All of the obtained hafnia films were scratched at 9H and were not scratched at 8H, so they were judged to have a pencil hardness of 8H or more, and the number of peeled grids was 0 in the grid peeling method. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous near 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous. The refractive index of this hafnia film was 1.9. By the way, since the coating film was damaged at 6B, it was judged that the pencil hardness was 6B or less, and 100% was obtained by the cross-cut peeling method.
Peeled off.

【0041】(実施例2)ガラス基材を無アルカリガラ
スに変え、基材温度を150℃とした以外は、すべて実施
例1における各例と同様に行った。
Example 2 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the glass substrate was changed to non-alkali glass and the substrate temperature was set to 150 ° C.

【0042】得られたハフニア膜の鉛筆硬度はすべて8
H以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であ
った。このハフニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このハフニア膜はアモルファスであることが確
認された。また、このハフニア膜の屈折率は1.9であ
った。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度はH以下であると判
断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The resulting hafnia films all had a pencil hardness of 8
It was judged to be H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous near 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous. The refractive index of this hafnia film was 1.9. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be H or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0043】(実施例3) 1)ハフニアゾル液の作製 HfCl4 2.0gをN2雰囲気下(乾燥状態)で99.5%エタノー
ル15ml中に溶解した。この溶液に、H2O 0.51gと60%HNO
3 0.33gとを含有する混合溶液を、攪拌しながら加えた
後、60℃で1.5時間加熱してゾル液を得た。
Example 3 1) Preparation of Hafnia Sol Solution 2.0 g of HfCl 4 was dissolved in 15 ml of 99.5% ethanol under a N 2 atmosphere (dry state). 0.51 g of H 2 O and 60% HNO
The mixed solution containing 3 0.33 g, after added with stirring to obtain a sol liquid was heated at 60 ° C. 1.5 hours.

【0044】2)塗布および紫外線照射 ゾル液をソーダライムガラス基材上にスピンナー法で塗
布した。塗布されたゲル膜に、低圧水銀灯で照射した。
その時の紫外線強度、照射時間および基材温度を表2に
示す。
2) Coating and UV Irradiation The sol was applied to a soda-lime glass substrate by a spinner method. The applied gel film was irradiated with a low-pressure mercury lamp.
Table 2 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0045】[0045]

【表2】 [Table 2]

【0046】得られたハフニア膜の鉛筆硬度はすべて8
H以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であ
った。このハフニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このハフニア膜はアモルファスであることが確
認された。また、このハフニア膜の屈折率は1.9であ
った。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると
判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The pencil hardness of the obtained hafnia films was all 8
It was judged to be H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous near 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous. The refractive index of this hafnia film was 1.9. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0047】(実施例4)実施例3において、基材を石
英ガラスとし、基材温度を170℃とした以外は実施例3に
おける各例と同様に行った。
Example 4 The procedure of Example 3 was repeated except that the substrate was quartz glass and the temperature of the substrate was 170 ° C.

【0048】得られたハフニア膜の鉛筆硬度はすべて8
H以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であ
った。このハフニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このハフニア膜はアモルファスであることが確
認された。また、このハフニア膜の屈折率は1.9であ
った。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると
判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The pencil hardness of all the obtained hafnia films was 8
It was judged to be H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous near 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous. The refractive index of this hafnia film was 1.9. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was determined to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0049】(実施例5)実施例1において、基材をポ
リカーボネートとし、塗布法をディップ法とし、紫外線
強度と紫外線照射時間と基材温度とを表3に示される値
にした以外は、実施例1における各例と同様に行った。
Example 5 The procedure of Example 1 was repeated except that the substrate was made of polycarbonate, the coating method was a dipping method, and the UV intensity, the UV irradiation time and the substrate temperature were set to the values shown in Table 3. It carried out similarly to each example in Example 1.

【0050】[0050]

【表3】 [Table 3]

【0051】なお、表3中の例3,4,7及び8は、基
材温度がこの発明の範囲外であるので、ポリカーボネー
ト基板が黄変し、しかも変形してしまった。他の番号で
示される実験においては、基板に変化が見られなかっ
た。得られたハフニア膜の鉛筆硬度はすべて8H以上で
あると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であった。こ
のハフニア膜の構造をX線回折法により調べた。2θ=
5〜90°において2θ=20°付近のアモルファスに
帰属される幅広いピークの他はピークが観測されず、こ
のハフニア膜はアモルファスであることが確認された。
また、このハフニア膜の屈折率は1.9であった。ちな
みに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると判断され、
碁盤目剥離法では100%剥離した。
In Examples 3, 4, 7 and 8 in Table 3, since the substrate temperature was outside the range of the present invention, the polycarbonate substrate was yellowed and deformed. In the experiments indicated by other numbers, no change was observed in the substrate. The pencil hardness of all of the obtained hafnia films was judged to be 8H or more, and the peeling was zero in the crosscut peeling method. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. 2θ =
At 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous.
The refractive index of this hafnia film was 1.9. By the way, the pencil hardness of the coating film is determined to be 6B or less,
In the cross-cut peeling method, 100% peeling was performed.

【0052】(実施例6)実施例3において、塗布膜を
相対湿度75%の雰囲気下においた以外は実施例3にお
ける各例と同様に行った。
Example 6 Example 6 was performed in the same manner as in Example 3 except that the coating film was placed in an atmosphere at a relative humidity of 75%.

【0053】得られたハフニア膜の鉛筆硬度はすべて9
H以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であ
った。このハフニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このハフニア膜はアモルファスであることが確
認された。また、このハフニア膜の屈折率は1.9であ
った。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると
判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The pencil hardness of the obtained hafnia films was 9
It was judged to be H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous near 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous. The refractive index of this hafnia film was 1.9. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0054】(実施例7)前記実施例5において、塗布
膜を相対湿度85%の雰囲気下においた以外は実施例6
と同様に行った。得られたハフニア膜の鉛筆硬度はすべ
て9H以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0
であった。このハフニア膜の構造をX線回折法により調
べた。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のア
モルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観
測されず、このハフニア膜はアモルファスであることが
確認された。また、このハフニア膜の屈折率は1.9で
あった。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下と判断
され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
Example 7 Example 6 was the same as Example 5 except that the coating film was placed in an atmosphere with a relative humidity of 85%.
The same was done. The pencil hardness of all of the obtained hafnia films was determined to be 9H or more, and the cross-cut peeling method was used for peeling.
Met. The structure of this hafnia film was examined by X-ray diffraction. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous near 2θ = 20 °, confirming that the hafnia film was amorphous. The refractive index of this hafnia film was 1.9. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0055】(実施例8) 1)ジルコニアゾル液の作製 ZrOCl2 4.0gを99.5%エタノール54.96g中に溶解し、酢
酸1.49gを加えた。この溶液に、H2O 2.23gと60%HNO3
3.91gとを含有する混合溶液を、攪拌しながら加えた
後、40℃で3時間加熱してゾル液を得た。
(Example 8) 1) Preparation of zirconia sol solution 4.0 g of ZrOCl 2 was dissolved in 54.96 g of 99.5% ethanol, and 1.49 g of acetic acid was added. 2.23 g of H 2 O and 60% HNO 3
After adding a mixed solution containing 3.91 g with stirring, the mixture was heated at 40 ° C. for 3 hours to obtain a sol solution.

【0056】2)塗布および紫外線照射 前記ゾル液を、ソーダライムガラス基材上にスピンナー
法で塗布した。塗布されたゲル膜に、高圧水銀灯で照射
した。その時の紫外線強度、照射時間および基材温度を
表4に示す。
2) Coating and UV Irradiation The sol was applied to a soda-lime glass substrate by a spinner method. The applied gel film was irradiated with a high-pressure mercury lamp. Table 4 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0057】[0057]

【表4】 [Table 4]

【0058】得られたジルコニア膜の硬度はすべて6H
以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であっ
た。このジルコニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このジルコニア膜はアモルファスであることが
確認された。また、このジルコニア膜の屈折率は1.8
であった。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であ
ると判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The hardness of all the obtained zirconia films was 6H.
It was determined that the above was satisfied, and the peeling was zero in the crosscut peeling method. The structure of the zirconia film was examined by an X-ray diffraction method. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the zirconia film was amorphous. The zirconia film has a refractive index of 1.8.
Met. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0059】(実施例9) 1)ジルコニアゾル液の作製 ZrOCl2 4.0gを99.5%エタノール54.96g中に溶解した。こ
の溶液に、H2O 5.60gと60%HNO3 2.51gとを含有する混
合溶液を、攪拌しながら加えた後、60℃で1時間加熱し
てゾル液を得た。
Example 9 1) Preparation of Zirconia Sol Solution 4.0 g of ZrOCl 2 was dissolved in 54.96 g of 99.5% ethanol. To this solution, a mixed solution containing 5.60 g of H 2 O and 2.51 g of 60% HNO 3 was added with stirring, and then heated at 60 ° C. for 1 hour to obtain a sol liquid.

【0060】2)塗布および紫外線照射 ゾル液を無アルカリガラス基材上にディップ法で塗布し
た。得られたゲル膜に、低圧水銀灯で照射した。その時
の紫外線強度、照射時間および基材温度を表5に示す。
2) Coating and UV Irradiation The sol was applied on a non-alkali glass substrate by a dipping method. The obtained gel film was irradiated with a low-pressure mercury lamp. Table 5 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0061】[0061]

【表5】 [Table 5]

【0062】得られたジルコニア膜の硬度はすべて6H
以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であっ
た。このジルコニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このジルコニア膜はアモルファスであることが
確認された。また、このジルコニア膜の屈折率は1.8
であった。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であ
ると判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The hardness of all the obtained zirconia films was 6H.
It was determined that the above was satisfied, and the peeling was zero in the crosscut peeling method. The structure of the zirconia film was examined by an X-ray diffraction method. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the zirconia film was amorphous. The zirconia film has a refractive index of 1.8.
Met. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0063】(実施例10)実施例8において、基材を
ソーダライムガラスからポリカーボーボネートに変え、
基材温度を50℃とした以外は、実施例8における各例と
同様に行った。
Example 10 In Example 8, the substrate was changed from soda lime glass to polycarbonate.
The same procedures were performed as in Examples 8 except that the substrate temperature was set to 50 ° C.

【0064】得られたジルコニア膜の硬度はすべて6H
以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であっ
た。このジルコニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このジルコニア膜はアモルファスであることが
確認された。また、このジルコニア膜の屈折率は1.8
であった。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であ
ると判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The hardness of all the obtained zirconia films was 6H.
It was determined that the above was satisfied, and the peeling was zero in the crosscut peeling method. The structure of the zirconia film was examined by an X-ray diffraction method. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the zirconia film was amorphous. The zirconia film has a refractive index of 1.8.
Met. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0065】(実施例11) 1)アルミナゾル液の作製 Al(sec-C4H9)3 15.0gをイソプロパノール 258.9g中に
溶解した。この溶液に、H2O 62.1gと60%HNO3 18.06g
とを含有する混合溶液を、攪拌しながら加えた後、室温
にて2日間放置して、ゾル液を得た。
Example 11 1) Preparation of Alumina Sol Solution 15.0 g of Al (sec-C 4 H 9 ) 3 was dissolved in 258.9 g of isopropanol. To this solution, 62.1 g of H 2 O and 18.06 g of 60% HNO 3
Was added with stirring, and then left at room temperature for 2 days to obtain a sol solution.

【0066】2)塗布および紫外線照射 ゾル液をソーダライムガラス基材上にフロー法で塗布し
た。得られたゲル液に、高圧水銀灯で照射した。その時
の紫外線強度、照射時間および基材温度を表6に示す。
2) Coating and UV Irradiation The sol was applied to a soda-lime glass substrate by a flow method. The obtained gel solution was irradiated with a high-pressure mercury lamp. Table 6 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0067】[0067]

【表6】 [Table 6]

【0068】得られたアルミナ膜の硬度はすべて6H以
上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であっ
た。このアルミナ膜の構造をX線回折法により調べた。
2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモルフ
ァスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測され
ず、このアルミナ膜はアモルファスであることが確認さ
れた。また、このアルミナ膜の屈折率は1.6であっ
た。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると判
断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The alumina films obtained were all judged to have a hardness of 6H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method. The structure of this alumina film was examined by an X-ray diffraction method.
At 2θ = 5 ° to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the alumina film was amorphous. The refractive index of this alumina film was 1.6. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0069】(実施例12) 1)シリカゾル液の作製 Si(OC2H5)4 6.50gを99.5%エタノール 55ml中に溶解し
た。この溶液に、H2O1.13gと60%HNO3 0.86gとを含有す
る混合溶液を、攪拌しながら加えた後、室温にて1日間
放置して、ゾル液を得た。
Example 12 1) Preparation of Silica Sol Solution 6.50 g of Si (OC 2 H 5 ) 4 was dissolved in 55 ml of 99.5% ethanol. To this solution, a mixed solution containing 1.13 g of H 2 O and 0.86 g of 60% HNO 3 was added with stirring, and then left at room temperature for 1 day to obtain a sol solution.

【0070】2)塗布および紫外線照射 ゾル液をソーダライムガラス基材上にディップ法で塗布
した。得られたゲル膜に、高圧水銀灯で照射した。その
時の紫外線強度、照射時間および基材温度を表7に示
す。
2) Coating and UV Irradiation The sol was applied to a soda-lime glass substrate by a dipping method. The obtained gel film was irradiated with a high-pressure mercury lamp. Table 7 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0071】[0071]

【表7】 [Table 7]

【0072】得られたシリカ膜の硬度はすべて6H以上
であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であった。
このシリカ膜の構造をX線回折法により調べた。2θ=
5〜90°において2θ=20°付近のアモルファスに
帰属される幅広いピークの他はピークが観測されず、こ
のシリカ膜はアモルファスであることが確認された。ま
た、このシリカ膜の屈折率は1.8であった。ちなみ
に、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると判断され、碁
盤目剥離法では100%剥離した。
The hardness of each of the obtained silica films was judged to be 6H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method.
The structure of this silica film was examined by an X-ray diffraction method. 2θ =
At 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the silica film was amorphous. The refractive index of this silica film was 1.8. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was determined to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0073】(実施例13)実施例8において、塗布膜
を相対湿度80%の容器内に置き、石英ガラスを通じて
紫外線を照射した。紫外線強度、照射時間および基材温
度を表8に示す。
Example 13 In Example 8, the coating film was placed in a container having a relative humidity of 80% and irradiated with ultraviolet light through quartz glass. Table 8 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature.

【0074】[0074]

【表8】 [Table 8]

【0075】得られたジルコニア膜の硬度はすべて9H
以上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であっ
た。このジルコニア膜の構造をX線回折法により調べ
た。2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモ
ルファスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測
されず、このジルコニア膜はアモルファスであることが
確認された。また、このジルコニア膜の屈折率は1.6
であった。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であ
ると判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The hardness of all the obtained zirconia films was 9H.
It was determined that the above was satisfied, and the peeling was zero in the crosscut peeling method. The structure of the zirconia film was examined by an X-ray diffraction method. At 2θ = 5 to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the zirconia film was amorphous. The zirconia film has a refractive index of 1.6.
Met. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0076】(実施例14)実施例11において、塗布
膜を相対湿度90%の容器内に置いた。石英ガラスを通
じて紫外線を照射した。その時の紫外線強度、照射時間
および基材温度を表9に示す。
Example 14 In Example 11, the coating film was placed in a container having a relative humidity of 90%. Ultraviolet light was irradiated through quartz glass. Table 9 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0077】[0077]

【表9】 [Table 9]

【0078】得られたアルミナ膜の硬度はすべて7H以
上であると判断され、碁盤目剥離法では剥離0であっ
た。このアルミナ膜の構造をX線回折法により調べた。
2θ=5〜90°において2θ=20°付近のアモルフ
ァスに帰属される幅広いピークの他はピークが観測され
ず、このアルミナ膜はアモルファスであることが確認さ
れた。また、このアルミナ膜の屈折率は1.6であっ
た。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると判
断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The hardness of all the obtained alumina films was determined to be 7H or more, and the peeling was zero in the cross-cut peeling method. The structure of this alumina film was examined by an X-ray diffraction method.
At 2θ = 5 ° to 90 °, no peak was observed other than the broad peak attributed to amorphous around 2θ = 20 °, confirming that the alumina film was amorphous. The refractive index of this alumina film was 1.6. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0079】(比較例1) 1)チタニアゾル液の作製 チタニウムテトライソプロポキシド28.4gに99.5%エタノ
ール 200mlを加えた。この溶液に、H2O 1.8gと60%HNO3
2.1gとを含有する混合溶液を、攪拌しながら加えた
後、室温にて1日間放置して、チタニアゾル液を得た。
Comparative Example 1 1) Preparation of Titania Sol Solution 200 ml of 99.5% ethanol was added to 28.4 g of titanium tetraisopropoxide. 1.8 g of H 2 O and 60% HNO 3
After adding a mixed solution containing 2.1 g with stirring, the mixture was allowed to stand at room temperature for 1 day to obtain a titania sol solution.

【0080】2)塗布および紫外線照射 このゾル液をソーダライムガラス基材上にスピンナー法
で塗布した。得られたゲル膜に、高圧水銀灯で照射し
た。そのときの紫外線強度、照射時間および基材温度を
表10に示す。
2) Coating and UV irradiation The sol was applied to a soda lime glass substrate by a spinner method. The obtained gel film was irradiated with a high-pressure mercury lamp. Table 10 shows the UV intensity, irradiation time and substrate temperature at that time.

【0081】[0081]

【表10】 [Table 10]

【0082】得られたチタニア膜の鉛筆硬度はすべてB
以下であると判断され、碁盤目剥離法では70%が剥離
した。ちなみに、塗布膜の鉛筆硬度は6B以下であると
判断され、碁盤目剥離法では100%剥離した。
The pencil hardness of the obtained titania film was all B
It was judged to be the following, and 70% was peeled off by the cross-cut peeling method. Incidentally, the pencil hardness of the coating film was judged to be 6B or less, and 100% was peeled off by the cross-cut peeling method.

【0083】[0083]

【発明の効果】この発明の方法によると、密着性に優
れ、鉛筆硬度が大きく、屈折率の大きな非晶質の金属酸
化物の膜であるハードコート膜を、穏和な条件で製造す
ることができる。
According to the method of the present invention, it is possible to produce a hard coat film, which is an amorphous metal oxide film having excellent adhesion, high pencil hardness and high refractive index, under mild conditions. it can.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C09K 3/18 101 C09K 3/18 101 Fターム(参考) 4D075 BB26Z BB42Z BB46Z BB54Z BB91Z BB93Z BB94Z CA02 CA13 CA36 CB02 CB03 DA06 DB02 DB04 DB06 DB07 DB12 DB13 DB14 DC02 DC05 DC08 DC13 DC24 DC38 EA12 EB01 EB43 EB47 4F100 AA17A AA19A AA20A AA27A AG00B AK01B AT00B BA02 CC00A EH46A EH462 EJ42A EJ423 EJ54A EJ543 JA12 JK12 JK12A JN18 JN30 4G059 AA01 AB09 AB11 AC16 CA01 CA03 CB05 EA01 EA04 EA09 EB07 FA01 FA05 FA28 FB06 4H020 BA04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) // C09K 3/18 101 C09K 3/18 101 F term (reference) 4D075 BB26Z BB42Z BB46Z BB54Z BB91Z BB93Z BB94Z CA02 CA13 CA36 CB02 CB03 DA06 DB02 DB04 DB06 DB07 DB12 DB13 DB14 DC02 DC05 DC08 DC13 DC24 DC38 EA12 EB01 EB43 EB47 4F100 AA17A AA19A AA20A AA27A AG00B AK01B AT00B BA02 CC00A EH46A EH462 JEJA12J01A12J01A12A13J01A12A EA01 EA04 EA09 EB07 FA01 FA05 FA28 FB06 4H020 BA04

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ゾルゲル法により形成されたところの、ケ
イ素、アルミニウム、ジルコニウム、及びハフニウムよ
り成る群から選択される少なくとも一種の元素の無機化
合物を含有するゾル液を、基材上に塗布し、200℃を
超えない温度に加熱処理しながら、大きくとも100m
J/cm2の紫外線を照射することを特徴とするハード
コート膜形成方法。
1. A sol liquid formed by a sol-gel method and containing an inorganic compound of at least one element selected from the group consisting of silicon, aluminum, zirconium, and hafnium, is coated on a substrate, 100m at most while heating at a temperature not exceeding 200 ° C
A method for forming a hard coat film, which comprises irradiating ultraviolet rays of J / cm 2 .
【請求項2】前記基材がガラス及び/又はプラスチック
から成る前記請求項1に記載のハードコート膜形成方
法。
2. The method for forming a hard coat film according to claim 1, wherein said substrate is made of glass and / or plastic.
【請求項3】前記加熱処理が相対湿度70%以上の雰囲
気下に行われる前記請求項1又は2に記載のハードコー
ト膜形成方法。
3. The method for forming a hard coat film according to claim 1, wherein the heat treatment is performed in an atmosphere having a relative humidity of 70% or more.
【請求項4】前記無機化合物がジルコニア及びハフニア
よりなる群から選択される少なくとも一種である前記請
求項1〜3のいずれか1項に記載のハードコート膜形成
方法。
4. The method for forming a hard coat film according to claim 1, wherein said inorganic compound is at least one selected from the group consisting of zirconia and hafnia.
【請求項5】前記紫外線は、その光源が高圧水銀灯又は
低圧水銀灯である前記請求項1に記載のハードコート膜
形成方法。
5. The method for forming a hard coat film according to claim 1, wherein the ultraviolet light source is a high-pressure mercury lamp or a low-pressure mercury lamp.
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