JP2012180260A - 紫外線遮蔽能を有するガラス物品および紫外線遮蔽膜形成用微粒子分散組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明による紫外線遮蔽膜には、酸化ケイ素と共に、常温で固体であるとともに分子量が5000以下である有機化合物Aの平均粒径150nm以下の微粒子が含まれている。このガラス物品は、例えば2%以下の紫外線透過率(TUV380)を有し、好ましくは70%を超える波長550nmにおける光線透過率(T550)を兼ね備える。紫外線遮蔽膜は、ポリエーテル化合物、ポリオール化合物等の有機化合物Bをさらに含んでいてもよい。
【選択図】図1
Description
ガラス板と、前記ガラス板上に形成された紫外線遮蔽膜と、を有し、
前記紫外線遮蔽膜が、酸化ケイ素とともに、
紫外線遮蔽成分として、常温で固体であるとともに分子量が5000以下である有機化合物Aの微粒子を含み、
前記微粒子の平均粒径が150nm以下である、紫外線遮蔽能を有するガラス物品、を提供する。
液体である分散媒と、前記分散媒中に分散した紫外線遮蔽成分とを含み、
前記紫外線遮蔽成分が、常温で固体であるとともに分子量が5000以下である有機化合物Aの微粒子であり、
前記微粒子の平均粒径が150nm以下である、紫外線遮蔽膜形成用微粒子分散組成物、を提供する。
光学特性は、分光光度計(島津製作所製、UV−3100PC)を用いて測定した。測定した透過率は、波長550nmおよび1550nmにおける透過率、可視光透過率YA、ISO9050(1990年度版)に従って算出した紫外線透過率TUV380、ならびにISO13837(convention A)に従って算出した紫外線透過率TUV400である。なお、TUV380は波長280nm〜380nmにおける光線の透過率に基づいて、TUV400は波長300〜400nmにおける光線の透過率に基づいてそれぞれ算出される値である。また、スガ試験機社製HZ−1Sを用いてヘイズ率を測定した。
膜の耐摩耗性は、JIS R3221に準拠した摩耗試験により評価した。すなわち、市販のテーバー摩耗試験機(TABER INDUSTRIES社製5150 ABRASER)を用い、500gの荷重で1000回摩耗を行い、摩耗試験前後のヘイズ率の測定を行った。なお、ヘイズ率は、上記と同様の装置を用いて測定した。
耐光性(耐紫外線特性)は、岩崎電気社製の紫外線照射装置(EYE SUPER UV TESTER SUV−W13)を用い、波長295〜450nm、照度76mW/cm2、ブラックパネル温度83℃、湿度50%RHの条件を適用し、所定時間(10時間、64時間または100時間)、紫外線を、ガラス板の膜が形成されていない面から紫外線遮蔽膜付きガラス板に照射することにより実施した。紫外線照射試験後の光学特性(TUV380,TUV400)を測定し、同試験前後の変化を算出した。
式(4)において、R1およびR2がともに1,1,3,3−テトラメチルブチル基であるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製「TINUVIN360」;有機化合物α)を分散質として含み、水を分散媒とする分散液(紫外線吸収剤含有率10重量%、平均粒径110nm)を準備した。なお、上記ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、予め、上記平均粒径となるように、ペイントコンディショナーを用い、ジルコニアビーズとともに混合して粉砕したものを用いた。この紫外線吸収剤分散液とともに、純水、エチルアルコール(片山化学製)、グリセリンにプロピレンオキシドが付加したトリオール(ADEKA製G−300;平均分子量300;有機化合物B)、テトラエトキシシラン(TEOS;信越化学工業製)、濃塩酸(関東化学製;35質量%)、を混合、攪拌し、紫外線遮蔽膜の形成溶液を得た。形成溶液は、各成分の濃度(含有率)が表1の値となるように調製した。表1には、実施例A2〜A12、比較例A1で調製した形成溶液における各成分の濃度も併せて示す。
形成溶液における各成分の濃度および紫外線吸収剤の平均粒径を表1に示したとおりに変更した以外は実施例A1と同様にして紫外線遮蔽膜付きガラス板を得た。なお、実施例A8〜A12については、形成溶液に、シランカップリング剤であるグリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン;信越化学工業製)をさらに添加した。
常温で液体であるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社製「TINUVIN1130」)、シアニン系有機色素(zenzoxazolium系)、エチルアルコール(片山化学製)、テトラエトキシシラン(信越化学工業製)、濃塩酸(35質量%)を表1に示した濃度となるように混合、撹拌し、形成溶液を得た。この形成溶液は、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を含むエマルションである。次いで、この形成溶液を用い、実施例A1と同様にして、紫外線遮蔽膜付きガラス板を得た。なお、上記シアニン系有機色素は、エチルアルコールに可溶であり、上記形成溶液中に溶質として存在する。
実施例A21〜A23では、機能性微粒子としてITO微粒子をさらに添加した。
式(11)においてBuがn−ブチル基である構造式を有する市販の酸化防止剤(ベンゼンジチオール銅錯体誘導体;(ビス(4−モルホリノスルホニル−1,2ジチオフェラート)銅テトラ−n−ブチルアンモニウム);住友精化製EST−5;有機化合物β)を分散質として含み、水を分散媒とする分散液(上記銅錯体含有率2重量%、平均粒径135nm)を準備した。なお、上記酸化防止剤は、予め、上記平均粒径となるように、ペイントコンディショナーを用い、ジルコニアビーズとともに混合して粉砕したものを用いた。このベンゼンジチオール銅錯体分散液とともに、純水、エチルアルコール(片山化学製)、ポリエーテル化合物(ポリエーテルリン酸エステル系ポリマー;日本ルーブリゾール製ソルスパース41000)、テトラエトキシシラン(TEOS;信越化学工業製)、濃塩酸(35質量%、関東化学製)を混合、攪拌し、紫外線遮蔽膜の形成溶液を得た。形成溶液は、各成分の濃度(含有率)が表5の値となるように調製した。表5には、実施例B2〜B6、比較例B1〜B4で調製した形成溶液における各成分の濃度も併せて示す。
形成溶液における成分およびその濃度ならびに紫外線吸収剤の平均粒径を表5に示したとおりに変更した以外は実施例B1と同様にして紫外線遮蔽膜付きガラス板を得た。なお、実施例B4〜B5では、上述したITO微粒子分散液を用い、膜にITO微粒子を添加した。また、実施例B6では、濃塩酸に代えてパラトルエンスルホン酸を使用するとともに、テトラヒドロフラン(THF)と上述したGPTMSとをさらに添加した。
形成溶液における成分の濃度およびベンゼンジチオール銅錯体誘導体の平均粒径を変更したことを除いては、実施例B1と同様にして、紫外線遮蔽膜付きガラス板を得た。なお、比較例B3では、上述したITO微粒子分散液を用い、膜にITO微粒子を添加した。
形成溶液における成分の濃度を変更するとともに、上記市販の酸化防止剤(ベンゼンジチオール銅錯体誘導体;住友精化製EST−5)を分散液としてではなく有機溶媒(アセトン)に溶かした溶液として添加したことを除いては、実施例B1と同様にして、紫外線遮蔽膜付きガラス板を得た。なお、比較例B4では、上述したITO微粒子分散液を用い、膜にITO微粒子を添加した。
分子量が100万を超える高分子紫外線吸収剤(ベンゾフェノン系紫外線吸収剤)を分散質として含み、水を分散媒とする市販の分散液(BASF社製「UVA−383MG」;紫外線吸収剤含有率30重量%)を準備した。なお、この分散液に含まれている高分子紫外線吸収剤の平均粒径は100nm以下である。この高分子紫外線吸収剤分散液とともに、純水、エチルアルコール(片山化学製)、ポリエーテル化合物(ポリエーテルリン酸エステル系ポリマー;日本ルーブリゾール製ソルスパース41000)、テトラエトキシシラン(TEOS;信越化学工業製)、濃塩酸(35質量%、関東化学製)を混合、攪拌し、紫外線遮蔽膜の形成溶液を得た。形成溶液は、各成分の濃度(含有率)が表7の値となるように調製した。表7には、比較例C2で調製した形成溶液における各成分の濃度も併せて示す。
高分子紫外線吸収剤分散液として、分子量が100万を超える高分子紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤)を分散質として含み、水を分散媒とする分散液(BASF社製「UVA−1383MG」;紫外線吸収剤含有率30重量%)を用いたことを除いては、比較例C1と同様にして紫外線遮蔽膜付きガラス板を得た。なお、上記分散液に含まれている高分子紫外線吸収剤の平均粒径は100nm以下である。
・測定条件:Cukα線、管電圧45kV、管電流200mA(9.0kW)
・測定方法:out-of-plane薄膜X線回折法(平行ビーム光学系;ω固定2θスキャン)
・X線回折角:0.50°
・2θスキャン範囲:3〜60°
・サンプリング角度:0.02°
・スキャンスピード:1.0°/分
実施例A1と同様にして調製したベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(チバ・スペシャリティ・ケミカルズ製「TINUVIN360」;有機化合物α)を分散質として含み、水を分散媒とする分散液を準備した。ただし、この分散液は、紫外線吸収剤の平均粒径が83nm、固形分濃度が0.002質量%となるように調製した。この分散液について、分光光度計(島津製作所製、UV−1700)を用い、吸光度の波長依存性を測定した。測定に用いたセルの光路長は1cmである。結果を、実施例D2および比較例D1,D2の結果とともに図4および表9に示す。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤に代えて、以下の式に示すトリアジン系紫外線吸収剤を用いたことを除いては、実施例1と同様にして分散液を調製した。分散液は、紫外線吸収剤の平均粒径が90nm、固形分濃度が0.002質量%となるように調製した。この分散液について、実施例D1と同様にして吸光度を測定した。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた溶液を調製した。溶液は、紫外線吸収剤の濃度が0.002質量%となるように調製した。この溶液について、実施例D1と同様にして吸光度を測定した。
実施例2で用いたトリアジン系紫外線吸収剤をテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた溶液を調製した。溶液は、紫外線吸収剤の濃度が0.002質量%となるように調製した。この溶液について、実施例D1と同様にして吸光度を測定した。
2 紫外線遮蔽膜
Claims (15)
- ガラス板と、前記ガラス板上に形成された紫外線遮蔽膜と、を有し、
前記紫外線遮蔽膜が、酸化ケイ素とともに、
紫外線遮蔽成分として、常温で固体であるとともに分子量が5000以下である有機化合物Aの微粒子を含み、
前記微粒子の平均粒径が150nm以下である、紫外線遮蔽能を有するガラス物品。 - ISO9050(1990年度版)に従って算出した紫外線透過率(TUV380)が2%以下である、請求項1に記載のガラス物品。
- 波長550nmにおける光線透過率(T550)が70%を超える、請求項2に記載のガラス物品。
- 前記紫外線遮蔽膜の50質量%以上を酸化珪素が占める、請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記有機化合物Aが、前記式(3)により示される2つの官能基が炭素数3以下のアルキレン基により結合されている構造単位を有する請求項6に記載のガラス物品。
- 前記紫外線遮蔽膜が、ポリエーテル化合物、ポリオール化合物、ポリビニルピロリドン類およびポリビニルカプロラクタム類から選ばれる少なくとも1種に相当する有機化合物Bをさらに含む、請求項1〜9のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記紫外線遮蔽膜が、シランカップリング剤またはシランカップリング剤に由来する構造単位をさらに含む、請求項1〜10のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 前記紫外線遮蔽膜が、インジウム錫酸化物(ITO)微粒子をさらに含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載のガラス物品。
- 液体である分散媒と、前記分散媒中に分散した紫外線遮蔽成分とを含み、
前記紫外線遮蔽成分が、常温で固体であるとともに分子量が5000以下である有機化合物Aの微粒子であり、
前記微粒子の平均粒径が150nm以下である、紫外線遮蔽膜形成用微粒子分散組成物。 - 前記紫外線遮蔽成分の含有率を0.002重量%、光路長を1cmとして測定した吸光度が、波長390nmにおいて0.20以上であり、波長400nmにおいて0.18以下である、請求項13に記載の微粒子分散組成物。
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