JP2013119511A - Coated member - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coated member in which, though a coating layer containing a silicon compound is disposed on a substrate containing an alkali component, attack of the coating layer by the alkali component in the substrate can be suppressed over a long period of time.SOLUTION: The coated member 1 comprises a substrate 2 containing an alkali component, a coating layer 3 containing a silicon compound, and an intermediate layer 4 interposed between the substrate 2 and the coating layer 3. The intermediate layer 4 contains at least one selected from calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide.

Description

本発明は、ケイ素化合物を含有する被覆層を備える被覆部材に関する。   The present invention relates to a covering member provided with a covering layer containing a silicon compound.

ケイ素化合物を含有する被覆層は、種々の部材に対して、様々な機能を付与するために、広く適用されている。   A coating layer containing a silicon compound has been widely applied to impart various functions to various members.

例えば、ゾルゲル法などにより形成されるシリカ膜から構成され、或いは更に中空シリカ粒子を含有する被覆層(反射防止層)は、光学部材における反射防止のために適用される。また、ゾルゲル法などにより形成されるシリカ膜から構成され、更に酸化チタン等の光触媒を含有する被覆層(光触媒層)は、部材の防汚性向上などのために適用される。反射防止層は、近年注目されている屋外用途のデジタルサイネージ等の広告系ディスプレイ装置や、太陽電池などにおいて、表面反射率低減による視認性向上や透過率向上などのために利用される。また、光触媒層は、建築部材用のガラス、外装材などの表面に防汚性を付与するために利用される。   For example, a coating layer (antireflection layer) made of a silica film formed by a sol-gel method or the like and further containing hollow silica particles is applied for antireflection in an optical member. Further, a coating layer (photocatalyst layer) composed of a silica film formed by a sol-gel method or the like and further containing a photocatalyst such as titanium oxide is applied for improving the antifouling property of the member. The antireflection layer is used for improving visibility and improving transmittance by reducing surface reflectance in advertising display devices such as digital signage for outdoor use and solar cells that have been attracting attention in recent years. Moreover, a photocatalyst layer is utilized in order to provide antifouling properties to the surfaces of glass for building members, exterior materials, and the like.

このようなケイ素化合物を含有する被覆層は、アルカリ成分に弱いという問題がある。例えば、強化ガラス、光学ガラス、外壁材等の基材は、ナトリウム、リチウム等のアルカリ成分を含有することが多く、このような基材上に被覆層が形成され、この基材中や基材と被覆層との界面などに水分が侵入すると、この水分を媒介としてアルカリ成分が基材から被覆層へ移動し、これによりアルカリ成分が被覆層と反応してしまって、被覆層が劣化してしまうことがある。そうすると、被覆層の外観の悪化、強度の低下、被覆層の機能の低下などの、不具合が生じてしまう。   Such a coating layer containing a silicon compound has a problem that it is weak against an alkali component. For example, base materials such as tempered glass, optical glass, and outer wall materials often contain alkali components such as sodium and lithium, and a coating layer is formed on such a base material. When moisture enters the interface between the coating layer and the coating layer, the alkali component moves from the base material to the coating layer through this moisture, and this causes the alkali component to react with the coating layer, resulting in deterioration of the coating layer. May end up. If it does so, malfunction will arise, such as a deterioration of the appearance of a coating layer, the fall of intensity | strength, and the fall of the function of a coating layer.

アルカリ成分による問題に対処するための方法として、例えば特許文献1には、ガラス基板を化学強化することにより化学強化ガラス基板が形成され、化学強化ガラス基板上に透明導電膜が形成されてなる透明導電膜付き化学強化ガラス基板において、ガラス基板から酸化スズ膜などの透明導電膜へのアルカリマイグレーションを防止するため、酸化ケイ素などのアルカリ中間層をガラス基板と透明導電膜との間に設けることが、開示されている。   As a method for coping with the problem due to the alkali component, for example, in Patent Document 1, a chemically strengthened glass substrate is formed by chemically strengthening a glass substrate, and a transparent conductive film is formed on the chemically strengthened glass substrate. In a chemically strengthened glass substrate with a conductive film, an alkali intermediate layer such as silicon oxide may be provided between the glass substrate and the transparent conductive film in order to prevent alkali migration from the glass substrate to the transparent conductive film such as a tin oxide film. Are disclosed.

特開2004−131314号公報(段落0034)JP 2004-131314 A (paragraph 0034)

しかし、特許文献1のように酸化ケイ素からアルカリ中間層を形成しても、このアルカリ中間層はアルカリ成分によって侵されてしまう。すなわち特許文献1では、アルカリ中間層を犠牲にすることで、アルカリ成分がガラス基板から透明導電膜に達するまでに要する時間を長引かせているに過ぎない。   However, even if an alkali intermediate layer is formed from silicon oxide as in Patent Document 1, the alkali intermediate layer is attacked by an alkali component. That is, in Patent Document 1, by sacrificing the alkali intermediate layer, the time required for the alkali component to reach the transparent conductive film from the glass substrate is merely prolonged.

このため、特許文献1に記載の技術を、被覆層をアルカリ成分から防御するために用いても、十分な効果は期待できない。   For this reason, even if it uses the technique of patent document 1 in order to protect a coating layer from an alkaline component, sufficient effect cannot be expected.

本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、アルカリ成分を含有する基材に対してケイ素化合物を含有する被覆層を設けるにもかかわらず、この被覆層が基材中のアルカリ成分によって侵されることを長期に亘り抑制することができる被覆部材を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned reasons. The object of the present invention is to provide a coating layer containing a silicon compound on a base material containing an alkali component, although the coating layer is based on this coating layer. An object of the present invention is to provide a covering member that can be inhibited from being attacked by an alkali component in a material for a long period of time.

本発明に係る被覆部材は、アルカリ成分を含有する基材と、ケイ素化合物を含有する被覆層と、前記基材と前記被覆層との間に介在する中間層とを備え、
前記中間層が、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム及び酸化セリウムのうち、少なくとも一種を含む。
The covering member according to the present invention comprises a base material containing an alkali component, a covering layer containing a silicon compound, and an intermediate layer interposed between the base material and the covering layer,
The intermediate layer includes at least one of calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide.

本発明において、前記中間層が、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、及び酸化セリウムのうち、少なくとも一種からなる酸化物粒子と、無機マトリックスとから構成されてもよい。   In the present invention, the intermediate layer may be composed of oxide particles composed of at least one of calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide, and an inorganic matrix. Good.

本発明において、前記中間層が、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、及び酸化セリウムから選ばれる金属酸化物からなるものでもよい。   In the present invention, the intermediate layer may be made of a metal oxide selected from calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide.

本発明において、前記中間層内の前記酸化物粒子の割合が5〜90質量%の範囲であることが好ましい。   In this invention, it is preferable that the ratio of the said oxide particle in the said intermediate | middle layer is the range of 5-90 mass%.

本発明によれば、アルカリ成分を含有する基材に対してケイ素化合物を含有する被覆層を設けるにもかかわらず、この被覆層が基材中のアルカリ成分によって侵されることを、中間層によって長期に亘り抑制することができる。   According to the present invention, although the coating layer containing the silicon compound is provided on the base material containing the alkali component, the intermediate layer prevents the coating layer from being attacked by the alkali component in the base material for a long time. It can be suppressed over the range.

本発明の一実施形態を示す、被覆部材の断面図である。It is sectional drawing of the coating | coated member which shows one Embodiment of this invention.

本実施形態では、被覆部材1は、アルカリ成分を含有する基材2と、ケイ素化合物を含有する被覆層3と、基材2と前記被覆層3との間に介在する中間層4とを備える。すなわち、被覆部材1は、基材2、中間層4、及び被覆層3を備え、且つ基材2、中間層4、及び被覆層3がこの順番に積層している構造を有する。   In the present embodiment, the covering member 1 includes a base material 2 containing an alkali component, a covering layer 3 containing a silicon compound, and an intermediate layer 4 interposed between the base material 2 and the covering layer 3. . That is, the covering member 1 includes a base material 2, an intermediate layer 4, and a covering layer 3, and has a structure in which the base material 2, the intermediate layer 4, and the covering layer 3 are laminated in this order.

基材2は、アルカリ成分を含有するのであれば、特に制限されないが、例えばアルカリ成分を含有するガラスから形成される板材、無機系基材2、金属系基材2等が挙げられる。アルカリ成分を含有するガラスとしては、例えばソーダ石灰ガラスが挙げられる。   If the base material 2 contains an alkali component, it will not be restrict | limited especially, For example, the board | plate material formed from the glass containing an alkali component, the inorganic type base material 2, the metal type base material 2, etc. are mentioned. Examples of the glass containing an alkali component include soda lime glass.

中間層4は、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、及び酸化セリウムのうち、少なくとも一種を含む。これらの酸化物は、比較的安定した結合を有し、そのため、ナトリウム、リチウム等のアルカリ成分とは反応し難く、このため、これらの酸化物を含有する中間層4の耐アルカリ性は高い。このため、空気中から基材2等へ侵入した水分を媒介として基材2から中間層4へアルカリ成分が侵入しても、中間層4の劣化、分解が起こり難く、中間層4内でアルカリ成分が留まるため、中間層4から被覆層3へのアルカリ成分の移動が長期に亘って抑制される。   The intermediate layer 4 includes at least one of calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide. These oxides have a relatively stable bond, and therefore hardly react with alkali components such as sodium and lithium. For this reason, the alkali resistance of the intermediate layer 4 containing these oxides is high. For this reason, even if an alkali component enters the intermediate layer 4 from the base material 2 through moisture that has entered the base material 2 or the like from the air, the intermediate layer 4 is hardly deteriorated or decomposed. Since the component remains, the movement of the alkaline component from the intermediate layer 4 to the coating layer 3 is suppressed over a long period of time.

また、この中間層4では、中間層4中の酸化物の割合に応じて、中間層4の屈折率が変動する。このため、中間層4中の酸化物の種類並びに割合を調整することで、被覆部材1の光学特性を制御することも可能である。特に被覆層3が屈折率の低い反射防止層である場合には、中間層4中の酸化物粒子の種類並びに割合を適宜設定することにより、中間層4の屈折率を反射防止層よりも高くすると共にこの屈折率の値を適切に制御することで、被覆部材1の光反射率を大きく低減し、これにより被覆部材1の機能を高めることも可能となる。   In the intermediate layer 4, the refractive index of the intermediate layer 4 varies according to the ratio of the oxide in the intermediate layer 4. For this reason, it is also possible to control the optical characteristics of the covering member 1 by adjusting the kind and ratio of the oxide in the intermediate layer 4. In particular, when the coating layer 3 is an antireflection layer having a low refractive index, the refractive index of the intermediate layer 4 is made higher than that of the antireflection layer by appropriately setting the type and ratio of the oxide particles in the intermediate layer 4. At the same time, by appropriately controlling the value of the refractive index, the light reflectance of the covering member 1 can be greatly reduced, and thereby the function of the covering member 1 can be enhanced.

本実施形態における第一の態様では、中間層4が、無機マトリックスと、この無機マトリックス中に分散している酸化物粒子とから構成される。無機マトリックスは、例えばシロキサン(シリコーン)から構成される。この中間層4は、湿式の成膜法により形成されることが好ましい。この場合、中間層4は、例えばマトリクス形成材料と、酸化物粒子とを含有するコーティング組成物から形成される。   In the first aspect of the present embodiment, the intermediate layer 4 is composed of an inorganic matrix and oxide particles dispersed in the inorganic matrix. The inorganic matrix is composed of, for example, siloxane (silicone). The intermediate layer 4 is preferably formed by a wet film forming method. In this case, the intermediate layer 4 is formed from a coating composition containing, for example, a matrix forming material and oxide particles.

マトリックス形成材料としては、メチルシリケート、オルトケイ酸テトラエチル(TEOS)等の、加水分解性シリコン化合物が挙げられる。   Examples of the matrix forming material include hydrolyzable silicon compounds such as methyl silicate and tetraethyl orthosilicate (TEOS).

酸化物粒子は、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、及び酸化セリウムのうち、少なくとも一種からなる。酸化物粒子は、前記の酸化物の粒子のうち、一種のみを含んでいても、二種以上を含んでいてもよい。酸化物粒子の平均粒径は、特に制限されないが、中間層4の強度を向上する観点及び中間層4の良好な透明性を確保する観点からは、この平均粒径が100nm以下であることが好ましく、5〜80nmの範囲であればより好ましく、10〜60nmの範囲であれば更に好ましい。尚、この平均粒径は、動的光散乱法により測定される体積平均径であり、例えば大塚電子株式会社製のダイナミック光散乱光度計(型番DLS−6500)を用いて測定される。   The oxide particles are made of at least one of calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide. The oxide particles may include only one kind or two or more kinds of the oxide particles. The average particle size of the oxide particles is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the strength of the intermediate layer 4 and ensuring good transparency of the intermediate layer 4, the average particle size may be 100 nm or less. The range is preferably 5 to 80 nm, more preferably 10 to 60 nm. The average particle diameter is a volume average diameter measured by a dynamic light scattering method, and is measured using, for example, a dynamic light scattering photometer (model number DLS-6500) manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.

コーティング組成物が調製される場合、適宜の形態の酸化物粒子が使用される。例えば酸化物粒子の粉体が使用され、或いは酸化物粒子を含むゾルが使用される。酸化物粒子を含むゾル、すなわち酸化物コロイドが使用される場合、例えば、水分散性酸化物コロイドが使用され、或いはアルコール等の親水性の有機溶媒分散性酸化物コロイドが使用される。一般に、このような酸化物コロイドは、固形分としての酸化物微粒子を5〜50質量%含有しており、この値から酸化物粒子の配合量を決定することができる。   When the coating composition is prepared, oxide particles having an appropriate form are used. For example, a powder of oxide particles is used, or a sol containing oxide particles is used. When a sol containing oxide particles, that is, an oxide colloid is used, for example, a water-dispersible oxide colloid is used, or a hydrophilic organic solvent-dispersible oxide colloid such as alcohol is used. In general, such an oxide colloid contains 5 to 50% by mass of oxide fine particles as a solid content, and the blending amount of the oxide particles can be determined from this value.

本態様において、中間層4内の酸化物粒子の割合は、特に制限されないが、5〜90質量%の範囲であることが好ましく、30〜70質量%の範囲であれば更に好ましい。すなわち、コーティング組成物から中間層4が形成される場合には、コーティング組成物中の酸化物粒子の含有量が、コーティング組成物中の固形分全量に対して5〜90質量%の範囲であることが好ましく、30〜70質量%の範囲であれば更に好ましい。この割合が5質量%以上、好ましくは30質量%以上であれば、酸化物粒子によって中間層4の耐アルカリ性を十分に向上する。また、この割合が90質量%以下、好ましくは70質量%以下であることで、中間層4と基材2との間、並びに中間層4と被覆層3との間で、良好な密着性が確保され、このため、被覆層3の密着性、耐摩耗性等の性能が高く維持される。   In this embodiment, the ratio of the oxide particles in the intermediate layer 4 is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 90% by mass, and more preferably in the range of 30 to 70% by mass. That is, when the intermediate layer 4 is formed from the coating composition, the content of the oxide particles in the coating composition is in the range of 5 to 90% by mass with respect to the total solid content in the coating composition. It is more preferable that it is in the range of 30 to 70% by mass. If this ratio is 5 mass% or more, preferably 30 mass% or more, the alkali resistance of the intermediate layer 4 is sufficiently improved by the oxide particles. Further, when this ratio is 90% by mass or less, preferably 70% by mass or less, good adhesion between the intermediate layer 4 and the substrate 2 and between the intermediate layer 4 and the coating layer 3 is obtained. Therefore, the performance of the coating layer 3 such as adhesion and wear resistance is maintained high.

このようなコーティング組成物を基材2上に塗布し、更にこれを乾燥・硬化させることで、基材2上に中間層4を形成することができる。   The intermediate layer 4 can be formed on the substrate 2 by applying such a coating composition on the substrate 2 and further drying and curing the coating composition.

基材2上へのコーティング組成物の塗布方法としては、特に制限されないが、例えば、刷毛塗り、スプレーコート、浸漬(ディッピング、ディップコート)、ロールコート、フローコート、カーテンコート、ナイフコート、スピンコート、テーブルコート、シートコート、枚葉コート、ダイコート、バーコート、メニスカスコーター、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ビードコーター等の通常の各種の塗膜の形成方法から選択される。   The method for applying the coating composition onto the substrate 2 is not particularly limited. For example, brush coating, spray coating, dipping (dipping, dip coating), roll coating, flow coating, curtain coating, knife coating, spin coating. Selected from various conventional coating film forming methods such as table coat, sheet coat, sheet coat, die coat, bar coat, meniscus coater, flexographic printing, screen printing, and bead coater.

基材2へ塗布されたコーティング組成物は、乾燥された後、更に熱処理が施されることが好ましい。この熱処理によって、中間層4の機械的強度が更に向上する。熱処理時の条件は、熱処理の効果が充分に得られるように適宜設定されればよいが、例えば加熱温度を比較的低温、例えば100〜300℃の範囲とし、処理時間を5〜30分間の範囲とすることが好ましい。尚、コーティング組成物が加水分解性シリコン化合物を含有し、この加水分解性シリコン化合物の加水分解反応によりコーティング組成物が硬化する場合、熱処理温度が100℃程度の低温であっても、熱処理温度が高温である場合と同等の機械的強度を中間層4に与えることができるため、製造コストが低減され得る。特に、基材2がガラス製である場合には、基材2の熱伝導率性が低いため、温度の上昇と冷却に時間がかかり、そのため熱処理温度が高いほど処理に要する時間が長くなるが、処理温度が低い場合には逆に処理に要する時間が短縮され、このため製造効率が向上する。   The coating composition applied to the substrate 2 is preferably further heat-treated after being dried. By this heat treatment, the mechanical strength of the intermediate layer 4 is further improved. Conditions for the heat treatment may be appropriately set so that the effect of the heat treatment can be sufficiently obtained. For example, the heating temperature is set to a relatively low temperature, for example, a range of 100 to 300 ° C., and the processing time is set to a range of 5 to 30 minutes. It is preferable that In addition, when the coating composition contains a hydrolyzable silicon compound and the coating composition is cured by the hydrolysis reaction of the hydrolyzable silicon compound, the heat treatment temperature is low even if the heat treatment temperature is as low as about 100 ° C. Since the mechanical strength equivalent to that at a high temperature can be given to the intermediate layer 4, the manufacturing cost can be reduced. In particular, when the base material 2 is made of glass, since the thermal conductivity of the base material 2 is low, it takes time to raise the temperature and cool down. Therefore, the higher the heat treatment temperature, the longer the time required for the treatment. On the contrary, when the processing temperature is low, the time required for the processing is shortened, so that the manufacturing efficiency is improved.

このようにコーティング組成物が塗布成膜されると、コーティング組成物中でマトリックス形成材料と酸化物粒子とが混在した状態でマトリックス形成材料が加水分解することで、無機マトリックスが形成されると共に、この無機マトリックス中に酸化物微粒子が分散した状態で固定される。これにより、無機マトリックスと、この無機マトリックス中に分散している酸化物粒子とから構成される中間層4が、形成される。   When the coating composition is applied and formed in this manner, the matrix forming material is hydrolyzed in a state where the matrix forming material and the oxide particles are mixed in the coating composition, thereby forming an inorganic matrix. The oxide fine particles are fixed in a dispersed state in the inorganic matrix. Thereby, the intermediate | middle layer 4 comprised from an inorganic matrix and the oxide particle disperse | distributed in this inorganic matrix is formed.

このように中間層4が構成されると、アルカリ成分に対して安定な酸化物粒子が中間層4内に分散して存在することで、中間層4内の無機マトリックスの占める割合が減少する。このため、無機マトリックスがアルカリ成分と反応しやすいシロキサン(シリコーン)から構成される場合であっても、中間層4内ではアルカリ成分と反応し易いSi−O結合が減少し、その結果、中間層4内にけるアルカリ成分によりアタックされて反応する部位が減少する。このため、中間層4には十分に高い耐アルカリ性が付与され、このため中間層4から被覆層3へのアルカリ成分の移動が長期に亘って抑制される。   When the intermediate layer 4 is configured in this way, oxide particles that are stable with respect to the alkali component are dispersed in the intermediate layer 4, thereby reducing the proportion of the inorganic matrix in the intermediate layer 4. For this reason, even when the inorganic matrix is composed of siloxane (silicone) that easily reacts with the alkali component, Si—O bonds that easily react with the alkali component are reduced in the intermediate layer 4, and as a result, the intermediate layer The number of sites that react by being attacked by the alkali component in 4 is reduced. For this reason, a sufficiently high alkali resistance is imparted to the intermediate layer 4, and thus the movement of the alkali component from the intermediate layer 4 to the coating layer 3 is suppressed over a long period of time.

本実施形態における第二の態様では、中間層4が、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、及び酸化セリウムから選ばれる金属酸化物から成る。   In the second aspect of the present embodiment, the intermediate layer 4 is made of a metal oxide selected from calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide.

中間層4は、湿式の成膜法により形成されることが好ましい。例えば本態様では、中間層4は、カルシウムの加水分解性化合物、アルミニウムの加水分解性化合物、ホウ素の加水分解性化合物、ジルコニウムの加水分解性化合物、チタンの加水分解性化合物、ハフニウムの加水分解性化合物、及びセリウムの加水分解性化合物のうち、少なくとも一種を含むコーティング組成物から形成される。このような加水分解性化合物としては、カルシウムアルコキシド、アルミニウムアルコキシド、ホウ素アルコキシド、ジルコニウムアルコキシド、チタンアルコキシド、ハフニウムアルコキシド、セリウムアルコキシド等が、挙げられる。コーティング組成物は、これらの加水分解性化合物以外の適宜の添加物を含有してもよい。   The intermediate layer 4 is preferably formed by a wet film forming method. For example, in this embodiment, the intermediate layer 4 includes a calcium hydrolyzable compound, an aluminum hydrolyzable compound, a boron hydrolyzable compound, a zirconium hydrolyzable compound, a titanium hydrolyzable compound, and a hafnium hydrolyzable compound. It is formed from a coating composition containing at least one of a compound and a hydrolyzable compound of cerium. Examples of such hydrolyzable compounds include calcium alkoxide, aluminum alkoxide, boron alkoxide, zirconium alkoxide, titanium alkoxide, hafnium alkoxide, cerium alkoxide and the like. The coating composition may contain appropriate additives other than these hydrolyzable compounds.

このようなコーティング組成物を用い、第一の態様の場合と同様にコーティング組成物を基材2上に塗布し、更にこのコーティング組成物を乾燥・成膜することで、基材2上に中間層4を形成することができる。   Using such a coating composition, the coating composition is applied onto the substrate 2 in the same manner as in the first embodiment, and further, this coating composition is dried and formed into a film so that an intermediate is formed on the substrate 2. Layer 4 can be formed.

また、第二の態様においては、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム、及び酸化セリウムから選ばれる金属酸化物から成る中間層4を、蒸着、スパッタ等の乾式の成膜法により形成してもよい。   In the second embodiment, the intermediate layer 4 made of a metal oxide selected from calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide is formed by a dry process such as vapor deposition or sputtering. You may form by the film-forming method.

中間層4は、上記のような酸化物を含有する一層の層のみで構成されてもよいが、酸化物を含有する二種以上の層から構成されてもよい。また、中間層4が、複数種の酸化物が混在する層から構成されてもよい。   The intermediate layer 4 may be composed of only one layer containing the oxide as described above, but may be composed of two or more layers containing the oxide. Moreover, the intermediate | middle layer 4 may be comprised from the layer in which multiple types of oxides were mixed.

中間層4の厚みは適宜設定されるが、被覆層3のアルカリ成分がアルカリ成分によって侵されることが十分に抑制されるためには、厚みが5nm以上であることが好ましい。この中間層4の厚みは、更に5〜1000nmの範囲であることが好ましく、10〜300nmの範囲であればより好ましい。   Although the thickness of the intermediate layer 4 is appropriately set, the thickness is preferably 5 nm or more so that the alkali component of the coating layer 3 is sufficiently suppressed from being attacked by the alkali component. The thickness of the intermediate layer 4 is further preferably in the range of 5 to 1000 nm, and more preferably in the range of 10 to 300 nm.

被覆層3は、ケイ素化合物を含有するのであれば、その詳細は特に制限されず、被覆部材1の使用用途や目的に応じて、適宜の構成を有する被覆層3が形成される。被覆層3の具体例としては、下記の反射防止層及び光触媒層が、挙げられる。   As long as the coating layer 3 contains a silicon compound, the details thereof are not particularly limited, and the coating layer 3 having an appropriate configuration is formed according to the intended use and purpose of the coating member 1. Specific examples of the coating layer 3 include the following antireflection layer and photocatalyst layer.

反射防止層は、例えばシロキサン(シリコーン)から構成される無機マトリックスを備える、低屈折率の層である。反射防止層の屈折率は、例えば1.30〜1.45の範囲である。反射防止層は、例えばケイ素化合物からなるバインダー材料及び必要に応じて使用される屈折率調整用の粒子を含有する組成物から形成される。バインダー材料と屈折率調整用の粒子とが併用される場合、両者の組み合わせ、配合比等により反射防止層の屈折率が適宜調整される。   The antireflection layer is a low refractive index layer including an inorganic matrix made of, for example, siloxane (silicone). The refractive index of the antireflection layer is, for example, in the range of 1.30 to 1.45. The antireflection layer is formed, for example, from a composition containing a binder material made of a silicon compound and particles for adjusting the refractive index used as necessary. When the binder material and the particles for adjusting the refractive index are used in combination, the refractive index of the antireflection layer is appropriately adjusted depending on the combination, blending ratio, and the like.

バインダー材料として、例えば加水分解性ケイ素化合物が用いられる。加水分解性ケイ素化合物としては、RmSi(OR´)nで表されるシリコンアルコキシド(R、R´は炭素数1〜10のアルキル基、m+n=4、m及びnはそれぞれ整数。)の部分加水分解縮合物であるオリゴマー及びポリマーが、挙げられる。シリコンアルコキシドとしては、具体的にはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−iso−プロポキシシラン、テトラ−n−プロポキシシラン、テトラ−n−ブトキシシラン、テトラ−sec−ブトキシシラン、テトラ−tert−ブトキシシラン、テトラペンタエトキシシラン、テトラペンタ−iso−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−プロポキシシラン、テトラペンタ−n−ブトキシシラン、テトラペンタ−sec−ブトキシシラン、テトラペンタ−tert−ブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルプロポキシシラン、ジメチルブトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン等が例示される。 For example, a hydrolyzable silicon compound is used as the binder material. As the hydrolyzable silicon compound, silicon alkoxide represented by R m Si (OR ′) n (R and R ′ are alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, m + n = 4, m and n are integers). Examples include oligomers and polymers that are partially hydrolyzed condensates. Specific examples of the silicon alkoxide include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra-sec-butoxysilane, and tetra-tert-butoxy. Silane, tetrapentaethoxysilane, tetrapenta-iso-propoxysilane, tetrapenta-n-propoxysilane, tetrapenta-n-butoxysilane, tetrapenta-sec-butoxysilane, tetrapenta-tert-butoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxy Silane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethylethoxysilane, dimethylmethoxysilane, di Chill propoxysilane, dimethyl-butoxy silane, methyl dimethoxy silane, methyl diethoxy silane, hexyl trimethoxy silane, and the like.

バインダー材料として、熱又は電離放射線によって反応架橋する複数の基(重合性二重結合基等)を有する反応性有機ケイ素化合物が用いられてもよい。この有機ケイ素化合物の分子量は5000以下であることが好ましい。このような反応性有機ケイ素化合物としては、片末端ビニル官能性ポリシラン、両末端ビニル官能性ポリシラン、片末端ビニル官能ポリシロキサン、両末端ビニル官能性ポリシロキサン、並びにこれらの化合物を反応させて得られるビニル官能性ポリシラン及びビニル官能性ポリシロキサン等が挙げられる。これら以外にも、反応性有機ケイ素化合物としては、3−(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等の(メタ)アクリロキシシラン化合物が挙げられる。   As the binder material, a reactive organosilicon compound having a plurality of groups (polymerizable double bond groups and the like) that undergo reactive crosslinking by heat or ionizing radiation may be used. The molecular weight of the organosilicon compound is preferably 5000 or less. Such reactive organosilicon compounds are obtained by reacting one terminal vinyl functional polysilane, both terminal vinyl functional polysilane, one terminal vinyl functional polysiloxane, both terminal vinyl functional polysiloxane, and these compounds. Examples include vinyl functional polysilanes and vinyl functional polysiloxanes. In addition to these, examples of the reactive organosilicon compound include (meth) acryloxysilane compounds such as 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane and 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane.

屈折率調整用の粒子としては、比較的低屈折率の粒子が使用されることが好ましい。屈折率調整用の粒子の材質としては、シリカ、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウム、フッ化ナトリウム等が挙げられる。屈折率調整用の粒子が中空粒子を含むことが好ましい。中空粒子とは外殻によって包囲された空洞を有する粒子である。中空粒子の屈折率は1.20〜1.45であることが好ましい。屈折率調整用の粒子として、特にシリカから成る中空粒子(中空シリカ)が用いられることが好ましい。   As the particles for adjusting the refractive index, it is preferable to use particles having a relatively low refractive index. Examples of the material for adjusting the refractive index include silica, magnesium fluoride, lithium fluoride, aluminum fluoride, calcium fluoride, sodium fluoride, and the like. It is preferable that the refractive index adjusting particles include hollow particles. A hollow particle is a particle having a cavity surrounded by an outer shell. The refractive index of the hollow particles is preferably 1.20 to 1.45. As particles for adjusting the refractive index, it is particularly preferable to use hollow particles (hollow silica) made of silica.

屈折率調整用の粒子には、必要に応じて、バインダー材料との濡れ性を向上するための表面処理が施されていることが好ましい。   The particles for adjusting the refractive index are preferably subjected to a surface treatment for improving the wettability with the binder material, if necessary.

屈折率調整用の粒子の粒径は十分に小さいこと、すなわち屈折率調整用の粒子がいわゆる超微粒子であることが好ましく、この場合、反射防止層の光透過性が十分に維持されるようになる。屈折率調整用の粒子の粒径は特に、0.5nm〜200nmの範囲であることが好ましい。この屈折率調整用の粒子の粒径とは、粒子の電子顕微鏡写真画像から算出される投影面積と同一の面積を有する円(面積相当円)の径のことである。   The particle diameter of the refractive index adjusting particles is preferably sufficiently small, that is, the refractive index adjusting particles are preferably so-called ultrafine particles, and in this case, the light transmittance of the antireflection layer is sufficiently maintained. Become. The particle diameter of the particles for adjusting the refractive index is particularly preferably in the range of 0.5 nm to 200 nm. The particle diameter of the particles for adjusting the refractive index is the diameter of a circle (area equivalent circle) having the same area as the projected area calculated from the electron micrograph image of the particles.

反射防止層中の屈折率調整用の粒子の含有量は、反射防止層の屈折率の値が適切な値となるように適宜調整されるが、特に反射防止層中の屈折率調整用の粒子の割合が20〜99体積%となるように調整されることが好ましい。   The content of the particles for adjusting the refractive index in the antireflection layer is appropriately adjusted so that the refractive index value of the antireflection layer becomes an appropriate value. In particular, the particles for adjusting the refractive index in the antireflection layer. It is preferable to adjust so that the ratio may become 20-99 volume%.

組成物は、更に撥水、撥油性材料を含有してもよい。この場合、反射防止層に防汚性が付与され得る。撥水、撥油性材料としては、一般的なワックス系の材料等が使用され得る。特に含フッ素化合物が使用されると、反射防止層の汚れ、指紋等の除去性が特に向上すると共に、反射防止層の表面の摩擦抵抗が低減して反射防止層の耐摩耗性が向上する。   The composition may further contain a water and oil repellent material. In this case, antifouling properties can be imparted to the antireflection layer. As the water and oil repellent material, a general wax-based material or the like can be used. In particular, when a fluorine-containing compound is used, the removability of the antireflection layer such as dirt and fingerprints is particularly improved, and the frictional resistance of the surface of the antireflection layer is reduced to improve the wear resistance of the antireflection layer.

反射防止層は、特にバインダー材料としてテトラメトキシシラン部分加水分解縮合物を含有すると共に、屈折率調整用粒子として中空シリカ粒子を含有する組成物から形成されることが好ましい。この場合、反射防止層の低屈折率化が特に容易になる。   The antireflection layer is preferably formed from a composition containing tetramethoxysilane partial hydrolysis condensate as a binder material and hollow silica particles as refractive index adjusting particles. In this case, it is particularly easy to reduce the refractive index of the antireflection layer.

反射防止層は、上記のような組成物が中間層4の上に塗布され、更にこの組成物がバインダー材料の性状に応じて加熱、加湿、紫外線照射、電子線照射等の処理が施されることで硬化することにより、形成され得る。   In the antireflection layer, the composition as described above is applied on the intermediate layer 4, and this composition is further subjected to treatment such as heating, humidification, ultraviolet irradiation, and electron beam irradiation according to the properties of the binder material. It can be formed by curing.

反射防止層の厚みは、この反射防止層に要求される性能に応じて適宜設定されるが、例えば50〜400nmの範囲である。   The thickness of the antireflection layer is appropriately set according to the performance required for the antireflection layer, and is, for example, in the range of 50 to 400 nm.

光触媒層は、例えばシロキサン(シリコーン)から構成される無機マトリックスと、この無機マトリックス中に分散している光触媒とを備える層である。光触媒層は、例えば中間層4の表面上に、光触媒を含有するコーティング組成物が塗布成膜されることで形成される。   A photocatalyst layer is a layer provided with the inorganic matrix comprised, for example from siloxane (silicone), and the photocatalyst currently disperse | distributed in this inorganic matrix. The photocatalyst layer is formed, for example, by coating a coating composition containing a photocatalyst on the surface of the intermediate layer 4.

コーティング組成物は、例えばシリコンアルコキシドの部分加水分解縮合物を含有する。コーティング組成物は、例えばオルガノシランのシリカ分散オリゴマー溶液にポリオルガノシロキサンや、アルキルチタン酸塩等の縮合反応触媒が加えられ、或いは更にシリカが加えられることで調製される。   The coating composition contains, for example, a partial hydrolysis condensate of silicon alkoxide. The coating composition is prepared, for example, by adding a condensation reaction catalyst such as polyorganosiloxane or an alkyl titanate to a silica-dispersed oligomer solution of organosilane, or further adding silica.

光触媒としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化鉄、酸化ジルコニウム、酸化タングステン、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化ゲルマニウム、酸化鉛、酸化カドミウム、酸化銅、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化マンガン、酸化コバルト、酸化ロジウム、酸化ニッケル、酸化レニウムなどの金属酸化物の他、チタン酸ストロンチウム等を挙げることができる。これらの金属酸化物等の中でも特に酸化チタンがその光触媒性能、安全性、入手の容易さ及びコストの面で好ましい。尚、酸化チタンを光触媒として用いる場合は、結晶型がアナタース型(アナターゼ型)であるものを用いる方が光触媒性能及び硬化促進性能が最も強く、しかもこれらの性能が長期間発現すると共に、光触媒性能がより短時間で発現する点で好ましい。光触媒は1種のみ用いても良いし、2種以上を組み合わせても良い。   Photocatalysts include titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, iron oxide, zirconium oxide, tungsten oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, germanium oxide, lead oxide, cadmium oxide, copper oxide, vanadium oxide, niobium oxide, oxide In addition to metal oxides such as tantalum, manganese oxide, cobalt oxide, rhodium oxide, nickel oxide, and rhenium oxide, strontium titanate and the like can be given. Among these metal oxides, titanium oxide is particularly preferable in terms of its photocatalytic performance, safety, availability, and cost. In addition, when using titanium oxide as a photocatalyst, it is stronger to use a crystal type of anatase type (anatase type), and the photocatalytic performance and curing accelerating performance are strong. Is preferable in that it develops in a shorter time. Only one photocatalyst may be used, or two or more photocatalysts may be combined.

光触媒層における光触媒の含有量は、特に制限されないが、例えば光触媒層に対して20〜80質量%の範囲であることが好ましく、すなわち光触媒を含有する無機質塗料中の固形分全量に対して、20〜80質量%の範囲であることが好ましい。   The content of the photocatalyst in the photocatalyst layer is not particularly limited, but is preferably in the range of, for example, 20 to 80% by mass with respect to the photocatalyst layer, that is, 20% of the total solid content in the inorganic paint containing the photocatalyst. It is preferable to be in the range of ˜80 mass%.

このような無機質塗料が、例えば静電塗装、スプレー塗装等により塗布された後、60〜120℃で焼き付け乾燥されて成膜されることで、光触媒層が形成される。光触媒層の厚みは特に制限されないが、例えば0.2〜10μmの範囲に形成される。   Such an inorganic paint is applied by, for example, electrostatic coating or spray coating, and then baked and dried at 60 to 120 ° C. to form a photocatalyst layer. The thickness of the photocatalyst layer is not particularly limited, but is formed in the range of 0.2 to 10 μm, for example.

以上のように構成される被覆部材1では、特に屋外などの紫外線、雨、湿度等の影響を受け易い高い耐久性が求められる環境下で使用される場合でも、被覆層3のアルカリ成分による劣化が長期的に亘って抑制される。このため被覆層3の性能が、長期に亘って安定して発揮されるようになる。   The covering member 1 configured as described above deteriorates due to the alkali component of the covering layer 3 even when used in an environment that is particularly susceptible to the effects of ultraviolet rays, rain, humidity, etc., such as outdoors, and requires high durability. Is suppressed over a long period of time. For this reason, the performance of the coating layer 3 comes to be exhibited stably over a long period of time.

被覆部材1の用途は、特に制限されないが、例えば屋外用のディスプレイの最表面部分を構成する部材(機能性膜付きガラス);自動車のサイドミラー、フロントガラス、サイドガラス、リアガラス、その他車両用ガラス(自動車用の機能性膜付きガラス);建材ガラス(建材用の機能性膜付きガラス)及び外装材;太陽電池等の光学装置における機能性膜付きガラスなどの光の経路を構成する部材等が、挙げられる。また、被覆部材1は、高耐候性が要求される屋外用途に特に好適に用いられる。   The use of the covering member 1 is not particularly limited. For example, a member constituting the outermost surface portion of an outdoor display (glass with a functional film); automotive side mirror, front glass, side glass, rear glass, and other vehicle glass ( Glass with functional film for automobiles); building material glass (glass with functional film for building materials) and exterior materials; members constituting the light path such as glass with functional film in optical devices such as solar cells, etc. Can be mentioned. The covering member 1 is particularly preferably used for outdoor applications that require high weather resistance.

また、これらの用途以外にも、高耐久性が要求され、基材2中のアルカリ成分による被覆層3の劣化を抑制する用途であれば、幅広く適用可能である。   In addition to these applications, high durability is required, and any application that suppresses the deterioration of the coating layer 3 due to the alkali component in the substrate 2 can be widely applied.

以下、本発明を実施例により説明する。尚、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples. The present invention is not limited to these examples.

[実施例1]
本実施例では、被覆層として、まず中空シリカ粒子とシリコン系無機マトリックスで構成される反射防止層を選定し、中間層の有無による反射防止層の性能の劣化の差を検証した。
[Example 1]
In this example, an antireflection layer composed of hollow silica particles and a silicon-based inorganic matrix was first selected as the coating layer, and the difference in performance deterioration of the antireflection layer due to the presence or absence of an intermediate layer was verified.

(実施例1−1)
次に示すようにして、反射防止層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、3.92質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、72.23質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、中空シリカ粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成工業社製、固形分20質量%、平均粒径40nm)を15.0質量部加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対する中空シリカ粒子の割合が60質量%であるコーティング組成物を得た。
(Example 1-1)
A coating composition for forming an antireflection layer was prepared as follows. First, 72.23 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether and 3.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1N) were added to 3.92 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. Was mixed well using a disper to obtain a mixed solution. 15.0 parts by mass of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silica particles (manufactured by JGC Catalysts & Chemicals, solid content 20% by mass, average particle size 40 nm) is added to this mixed solution, and these are mixed well at room temperature. The mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. Thereby, the coating composition whose ratio of the hollow silica particle with respect to solid content whole quantity is 60 mass% was obtained.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、7.84質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、78.37質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、ジルコニア粒子のプロピレングリコールモノメチルエーテル分散液(CIKナノテック製、固形分20質量%、平均粒径40nm)5.00質量部を加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対するジルコニア粒子の割合が20質量%であるコーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 78.37 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was added to 7.84 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and 8.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1N) was added. Was mixed well using a disper to obtain a mixed solution. To this mixture, 5.00 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether dispersion of zirconia particles (manufactured by CIK Nanotech, solid content 20% by mass, average particle size 40 nm) is added, and these are mixed well at room temperature. The mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere. Thereby, the coating composition whose ratio of a zirconia particle with respect to solid content whole quantity is 20 mass% was obtained.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for more than 1 hour after preparation.

基材として強化ガラス板を用意し、この強化ガラスの表面から汚れを除去し、続いて、強化ガラスの表面に中間層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータによって塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で10分間熱処理した。これにより、厚み100nmの中間層を形成した。   A tempered glass plate was prepared as a substrate, dirt was removed from the surface of the tempered glass, and then a coating composition for forming an intermediate layer on the surface of the tempered glass was applied by a spin coater. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes. Thereby, an intermediate layer having a thickness of 100 nm was formed.

続いて、中間層の上に、反射防止層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータにより塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で10分間熱処理した。これにより、厚み130nmの反射防止層を形成した。   Subsequently, a coating composition for forming an antireflection layer was applied on the intermediate layer by a spin coater. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes. Thereby, an antireflection layer having a thickness of 130 nm was formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(反射防止層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (antireflection layer).

(実施例1−2)
実施例1−1の場合と同じ方法で、反射防止層を形成するためのコーティング組成物を調製した。
(Example 1-2)
A coating composition for forming an antireflection layer was prepared in the same manner as in Example 1-1.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、4.90質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、73.82質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、ジルコニア粒子のプロピレングリコールモノメチルエーテル分散液(CIKナノテック株式会社製、固形分20質量%、平均粒径40nm)12.50質量部を加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対するジルコニア粒子の割合が50質量%であるコーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 73.82 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was added to 4.90 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and 8.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1N) was added. Was mixed well using a disper to obtain a mixed solution. To this mixed liquid, 12.50 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether dispersion of zirconia particles (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., solid content 20% by mass, average particle size 40 nm) is added, and these are mixed well at room temperature. The mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. Thereby, the coating composition whose ratio of a zirconia particle with respect to solid content whole quantity is 50 mass% was obtained.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置し、続いて、実施例1−1の場合と同じ方法により、強化ガラス板上に、厚み100nmの中間層と、厚み130nmの反射防止層とを、順次形成した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for 1 hour or longer after preparation, and subsequently, an intermediate layer having a thickness of 100 nm and a thickness of 130 nm were formed on the tempered glass plate by the same method as in Example 1-1. Were sequentially formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(反射防止層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (antireflection layer).

(実施例1−3)
実施例1−1の場合と同じ方法で、反射防止層を形成するためのコーティング組成物を調製した。
(Example 1-3)
A coating composition for forming an antireflection layer was prepared in the same manner as in Example 1-1.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、1.96質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、69.26質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、ジルコニア粒子のプロピレングリコールモノメチルエーテル分散液(CIKナノテック株式会社製、固形分20質量%、平均粒径40nm)20.00質量部を加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対するジルコニア粒子の割合が80質量%であるコーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 69.26 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether is added to 1.96 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and 8.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1N) is added. Was mixed well using a disper to obtain a mixed solution. 20.00 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether dispersion of zirconia particles (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., solid content 20% by mass, average particle size 40 nm) is added to this mixed solution, and these are mixed well at room temperature. The mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. Thereby, the coating composition whose ratio of a zirconia particle with respect to solid content whole quantity is 80 mass% was obtained.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置し、続いて、実施例1−1の場合と同じ方法により、強化ガラス板上に、厚み100nmの中間層と、厚み130nmの反射防止層とを、順次形成した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for 1 hour or longer after preparation, and subsequently, an intermediate layer having a thickness of 100 nm and a thickness of 130 nm were formed on the tempered glass plate by the same method as in Example 1-1. Were sequentially formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(反射防止層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (antireflection layer).

(実施例1−4)
実施例1−1の場合と同じ方法で、反射防止層を形成するためのコーティング組成物を調製した。
(Example 1-4)
A coating composition for forming an antireflection layer was prepared in the same manner as in Example 1-1.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、1.96質量部のジルコニウムアルコキシド(マツモトファインケミカル製、1−プロパノール溶媒、固形75質量%)に、89.26質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、ジルコニア粒子のプロピレングリコールモノメチルエーテル分散液(CIKナノテック株式会社製、固形分20質量%、平均粒径40nm)20.00質量部を加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対するジルコニア粒子の割合が80質量%であるコーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 89.26 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether was added to 1.96 parts by mass of zirconium alkoxide (manufactured by Matsumoto Fine Chemical, 1-propanol solvent, solid 75% by mass), and 8.78 parts by mass of nitric acid aqueous solution ( 0.1N) was added, and these were mixed well using a disper to obtain a mixed solution. 20.00 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether dispersion of zirconia particles (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., solid content 20% by mass, average particle size 40 nm) is added to this mixed solution, and these are mixed well at room temperature. The mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. Thereby, the coating composition whose ratio of a zirconia particle with respect to solid content whole quantity is 80 mass% was obtained.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置し、続いて、実施例1−1の場合と同じ方法により、強化ガラス板上に、厚み100nmの中間層と、厚み130nmの反射防止層とを、順次形成した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for 1 hour or longer after preparation, and subsequently, an intermediate layer having a thickness of 100 nm and a thickness of 130 nm were formed on the tempered glass plate by the same method as in Example 1-1. Were sequentially formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(反射防止層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (antireflection layer).

(比較例1−1)
実施例1−1の場合と同じ方法で、反射防止層を形成するためのコーティング組成物を調製した。このコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置した。
(Comparative Example 1-1)
A coating composition for forming an antireflection layer was prepared in the same manner as in Example 1-1. This coating composition was allowed to stand for more than 1 hour after preparation.

基材として強化ガラス板を用意し、この強化ガラスの表面から汚れを除去し、続いて、強化ガラスの表面に反射防止層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータにより塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で10分間熱処理した。これにより、厚み130nmの反射防止層を形成した。   A tempered glass plate was prepared as a substrate, dirt was removed from the surface of the tempered glass, and then a coating composition for forming an antireflection layer on the surface of the tempered glass was applied by a spin coater. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes. Thereby, an antireflection layer having a thickness of 130 nm was formed.

これにより、基材、及び被覆層(反射防止層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material and a coating layer (antireflection layer).

(比較例1−2)
実施例1−1の場合と同じ方法で、反射防止層を形成するためのコーティング組成物を調製した。このコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置した。
(Comparative Example 1-2)
A coating composition for forming an antireflection layer was prepared in the same manner as in Example 1-1. This coating composition was allowed to stand for more than 1 hour after preparation.

基材として強化ガラス板を用意し、この強化ガラスの表面から汚れを除去し、続いて、強化ガラスの表面に、CVD方式でシランガスを用いて二酸化ケイ素からなる厚み100nmの層を形成した。この層の上に、反射防止層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータにより塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で10分間熱処理した。これにより、厚み130nmの反射防止層を形成した。   A tempered glass plate was prepared as a substrate, and dirt was removed from the surface of the tempered glass. Subsequently, a 100 nm thick layer made of silicon dioxide was formed on the surface of the tempered glass using silane gas by a CVD method. On this layer, a coating composition for forming an antireflection layer was applied by a spin coater. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes. Thereby, an antireflection layer having a thickness of 130 nm was formed.

これにより、基材、二酸化ケイ素からなる層、及び被覆層(反射防止層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with the base material, the layer which consists of silicon dioxide, and the coating layer (antireflection layer).

(初期透過率評価)
各実施例及び比較例で得られた被覆部材の、波長300〜1500nmの範囲の分光透過率を、分光光度計(株式会社日立製作所製、型番U−4100)を使用して測定し、その結果に基づいて、400〜1100nmの範囲での透過率の平均を算出した。尚、強化ガラス板のみの場合の結果は91.0%である。
(Evaluation of initial transmittance)
The spectral transmittance in the wavelength range of 300 to 1500 nm of the covering member obtained in each example and comparative example was measured using a spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd., model number U-4100), and the result Based on the above, the average of the transmittance in the range of 400 to 1100 nm was calculated. In addition, the result in the case of only a tempered glass plate is 91.0%.

(耐久性評価)
小型環境試験装置(Espec社製、型番SH−241)を用いて、各実施例及び比較例で得られた被覆部材を、温度85℃、湿度80%の高温高湿雰囲気下に1000時間曝露した。続いて、上記初期透過率評価の場合と同じ方法で、被覆部材の400〜1100nmの範囲での透過率の平均を算出した。更に、これにより得られた透過率の値の、初期透過率からの変化率を算出した。
(Durability evaluation)
Using a small environmental testing apparatus (Espec, model number SH-241), the covering members obtained in each Example and Comparative Example were exposed to a high temperature and high humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 80% for 1000 hours. . Then, the average of the transmittance | permeability in the range of 400-1100 nm of the coating | coated member was computed by the same method as the case of the said initial stage transmittance | permeability evaluation. Furthermore, the change rate from the initial transmittance of the transmittance value thus obtained was calculated.

(耐摩耗性評価)
摩耗試験機(新束科学社製、型番HEIDON−14DR)を用いて、各実施例及び比較例の被覆部材における反射防止層が形成されている側の表面を、スチールウール#0000で、500g荷重で10往復擦り、続いて、この被覆部材の表面を目視で観察した。その結果、被覆部材の表面にキズが認められず、或いはキズが10本未満の場合を○、キズが10以上50本未満認められる場合を△、キズが50本以上認められる場合を×と、評価した。
(Abrasion resistance evaluation)
Using a wear tester (manufactured by Shinbun Kagaku Co., model number HEIDON-14DR), the surface of the coating member of each example and comparative example on which the antireflection layer is formed is steel wool # 0000 with a load of 500 g. Then, the surface of the covering member was visually observed. As a result, the case where scratches are not recognized on the surface of the covering member or the number of scratches is less than 10 is indicated as ◯, the case where scratches are recognized between 10 and less than 50 are indicated as Δ, and the case where scratches are recognized as 50 or more as ×. evaluated.

(鉛筆硬度)
各実施例及び比較例の被覆部材における反射防止層が形成されている側の表面の鉛筆硬度を、JIS K5600に従って評価した。
(Pencil hardness)
The pencil hardness of the surface on which the antireflection layer was formed in the covering members of each Example and Comparative Example was evaluated according to JIS K5600.

以上の結果を、下記表1に示す。   The above results are shown in Table 1 below.

Figure 2013119511
Figure 2013119511

表1に示されるように、各実施例及び比較例では被覆部材の透過率は強化ガラスのみの場合と比べて2%以上も高く、このためこれらの被覆部材の初期の光学性能は良好であった。特に実施例1−2,1−3,1−4では透過率が特に高かった。これは、中間層の屈折率が、高屈折率材料であるジルコニアによって適切に調整されることで、反射防止層の反射防止性能が特に向上したためと考えられる。   As shown in Table 1, in each of the examples and comparative examples, the transmittance of the covering member is 2% or more higher than that of the case of using only the tempered glass. Therefore, the initial optical performance of these covering members is good. It was. In particular, the transmittance was particularly high in Examples 1-2, 1-3, and 1-4. This is presumably because the antireflection performance of the antireflection layer was particularly improved by appropriately adjusting the refractive index of the intermediate layer with zirconia, which is a high refractive index material.

また、耐久性の評価に関しては、比較例1では、透過率が1.2%も低下した。これは、被覆部材が中間層を備えないために反射防止層が強化ガラス板中のアルカリ成分により速やかに侵されたためであると考えられる。   Regarding the evaluation of durability, in Comparative Example 1, the transmittance decreased by 1.2%. This is presumably because the antireflection layer was rapidly attacked by the alkali component in the tempered glass plate because the covering member did not include the intermediate layer.

また、比較例2では比較例1の場合よりも透過率の低下が抑制された。これは、二酸化ケイ素から成る層によって強化ガラス板から反射防止層へのアルカリ成分の移動がある程度抑制されたためであると考えられる。しかし、この比較例2でも、反射防止層の耐久性は十分ではない。   Further, in Comparative Example 2, a decrease in transmittance was suppressed as compared with Comparative Example 1. This is considered to be because the movement of the alkali component from the tempered glass plate to the antireflection layer was suppressed to some extent by the layer made of silicon dioxide. However, even in Comparative Example 2, the durability of the antireflection layer is not sufficient.

一方、各実施例では、いずれも透過率が0.5%以内に抑えられた。これは、耐アルカリ性の高いジルコニアを含有する中間層により、強化ガラス板から反射防止層へのアルカリ成分の移動が十分に抑制されたためであると考えられる。この効果は、実施例1−1,1−2,1−3の結果によると、中間層中のジルコニア粒子の割合が増大するほど、透過率の低下が改善されていることからも、確認できる。また、実施例4のようにジルコニアから成る中間層が形成された場合には、反射防止層の耐久性が最も高くなった。   On the other hand, in each Example, the transmittance | permeability was restrained within 0.5%. This is considered to be because the movement of the alkali component from the tempered glass plate to the antireflection layer was sufficiently suppressed by the intermediate layer containing zirconia having high alkali resistance. According to the results of Examples 1-1, 1-2, and 1-3, this effect can also be confirmed from the fact that the decrease in transmittance is improved as the proportion of zirconia particles in the intermediate layer is increased. . Further, when an intermediate layer made of zirconia was formed as in Example 4, the durability of the antireflection layer was the highest.

[実施例2]
本実施例では、被覆層として、酸化チタン粒子とシリコン系無機マトリックスで構成される光触媒層を選定し、中間層の有無による光触媒層の性能の劣化の差を検証した。
[Example 2]
In this example, a photocatalyst layer composed of titanium oxide particles and a silicon-based inorganic matrix was selected as the coating layer, and the difference in performance degradation of the photocatalyst layer due to the presence or absence of an intermediate layer was verified.

(実施例2−1)
次に示すようにして、光触媒層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、4.90質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、77.99質量部のメタノールを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、アナターゼ型酸化チタン粒子の水分散液(石原産業株式会社製、品番STS−01、固形分30質量%)を8.33質量部加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対する中空シリカ粒子の割合が50質量%であるコーティング組成物を得た。
(Example 2-1)
A coating composition for forming a photocatalyst layer was prepared as follows. First, 79.99 parts by mass of methanol was added to 4.90 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and then 8.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1 N) was added. The mixture was obtained by mixing well. To this mixed solution was added 8.33 parts by mass of an aqueous dispersion of anatase type titanium oxide particles (manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., product number STS-01, solid content 30% by mass), and these were mixed well at room temperature. The mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. Thereby, the coating composition whose ratio of the hollow silica particle with respect to solid content whole quantity is 50 mass% was obtained.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、31.46質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、432.04部のメタノールを加え、さらに、カルシウムメトキサイド(GELEID,Ltd製、品番AKC−165)と硝酸水溶液(0.1N)とを1.5:48.5の質量比で混合した混合液を50.0部加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液を、25℃の恒温雰囲気下で24時間静置した。続いて、この混合液にイソプロパノールを加えて希釈した。これにより、コーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 432.04 parts of methanol was added to 31.46 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and further calcium methoxide (GELEID, Ltd., product number AKC-165) and aqueous nitric acid solution (0. 1N) was mixed at a mass ratio of 1.5: 48.5, and 50.0 parts of the mixed solution was added, and these were mixed well using a disper to obtain a mixed solution. This mixed solution was allowed to stand for 24 hours in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. Subsequently, the mixture was diluted with isopropanol. This obtained the coating composition.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for more than 1 hour after preparation.

基材としてソーダライムガラス板(屈折率1.54)を用意し、このソーダライムガラス板の表面を酸化セリウム微粒子で研磨洗浄した。続いて、ソーダライムガラス板の表面に中間層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータによって塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で10分間熱処理した。これにより、厚み100nmの中間層を形成した。   A soda lime glass plate (refractive index 1.54) was prepared as a base material, and the surface of this soda lime glass plate was polished and washed with fine cerium oxide particles. Subsequently, a coating composition for forming an intermediate layer on the surface of the soda lime glass plate was applied by a spin coater. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 10 minutes. Thereby, an intermediate layer having a thickness of 100 nm was formed.

続いて、中間層の上に、光触媒層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータにより塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で15分間熱処理した。これにより、厚み300nmの光触媒層を形成した。   Then, the coating composition for forming a photocatalyst layer was apply | coated with the spin coater on the intermediate | middle layer. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 15 minutes. Thereby, a photocatalyst layer having a thickness of 300 nm was formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(光触媒層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (photocatalyst layer).

(実施例2−2)
実施例2−1の場合と同じ方法で、光触媒層を形成するためのコーティング組成物を調製した。
(Example 2-2)
A coating composition for forming a photocatalyst layer was prepared in the same manner as in Example 2-1.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、2.75質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、74.47質量部のプロピレングリコールモノメチルエーテルを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、アルミナ粒子のメチルイソブチルケトン系溶媒分散液(CIKナノテック株式会社製、固形分15質量%、平均粒径40nm)14.00質量部を加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対するアルミナ粒子の割合が60質量%であるコーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 74.47 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether and 2.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1 N) were added to 2.75 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. Was mixed well using a disper to obtain a mixed solution. To this mixed liquid was added 14.00 parts by mass of a methyl isobutyl ketone solvent dispersion of alumina particles (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., solid content 15% by mass, average particle size 40 nm), and these were mixed well at room temperature. Further, the mixture was stirred and mixed in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. for 1 hour. This obtained the coating composition whose ratio of the alumina particle with respect to solid content whole quantity is 60 mass%.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置し、続いて、実施例2−1の場合と同じ方法により、強化ガラス板上に、厚み100nmの中間層と、厚み300nmの光触媒層とを、順次形成した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for 1 hour or longer after preparation, and then, by the same method as in Example 2-1, an intermediate layer having a thickness of 100 nm and a thickness of 300 nm were formed on the tempered glass plate. Were sequentially formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(光触媒層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (photocatalyst layer).

(実施例2−3)
実施例2−1の場合と同じ方法で、光触媒層を形成するためのコーティング組成物を調製した。
(Example 2-3)
A coating composition for forming a photocatalyst layer was prepared in the same manner as in Example 2-1.

また、次に示すようにして、中間層を形成するためのコーティング組成物を調製した。まず、2.75質量部の三菱化学株式会社製のメチルシリケートMS51に、74.47質量部のイソプロピルアルコールを加え、さらに8.78質量部の硝酸水溶液(0.1N)を加え、これらをディスパーを用いてよく混合することで、混合液を得た。この混合液に、ルチル型酸化チタン粒子のイソプロピル系溶媒分散液(CIKナノテック株式会社製、固形分15質量%、平均粒径40nm)14.00質量部を加えて、これらを室温でよく混合し、さらに25℃の恒温雰囲気下で1時間撹拌混合した。これにより、固形分全量に対する酸化チタン粒子の割合が60質量%であるコーティング組成物を得た。   Moreover, the coating composition for forming an intermediate | middle layer was prepared as shown next. First, 74.47 parts by mass of isopropyl alcohol was added to 2.75 parts by mass of methyl silicate MS51 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, and 8.78 parts by mass of an aqueous nitric acid solution (0.1 N) was added. Was mixed well to obtain a mixed solution. 14.00 parts by mass of an isopropyl solvent dispersion of rutile titanium oxide particles (manufactured by CIK Nanotech Co., Ltd., solid content: 15% by mass, average particle size: 40 nm) is added to this mixed solution, and these are mixed well at room temperature. Further, the mixture was stirred and mixed for 1 hour in a constant temperature atmosphere at 25 ° C. This obtained the coating composition whose ratio of the titanium oxide particle with respect to solid content whole quantity is 60 mass%.

これらの二種類のコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置し、続いて、実施例2−1の場合と同じ方法により、強化ガラス板上に、厚み100nmの中間層と、厚み300nmの光触媒層とを、順次形成した。   These two types of coating compositions were allowed to stand for 1 hour or longer after preparation, and then, by the same method as in Example 2-1, an intermediate layer having a thickness of 100 nm and a thickness of 300 nm were formed on the tempered glass plate. Were sequentially formed.

これにより、基材、中間層、及び被覆層(光触媒層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material, an intermediate | middle layer, and a coating layer (photocatalyst layer).

(比較例2−1)
実施例2−1の場合と同じ方法で、光触媒層を形成するためのコーティング組成物を調製した。このコーティング組成物を、調製してから1時間以上放置した。
(Comparative Example 2-1)
A coating composition for forming a photocatalyst layer was prepared in the same manner as in Example 2-1. This coating composition was allowed to stand for more than 1 hour after preparation.

基材としてソーダライムガラス板(屈折率1.54)を用意し、このソーダライムガラス板の表面を酸化セリウム微粒子で研磨洗浄した。続いて、ソーダライムガラス板の表面に、光触媒層を形成するためのコーティング組成物をスピンコータにより塗布した。続いて、このコーティング組成物を200℃で15分間熱処理した。これにより、厚み300nmの光反射層を形成した。   A soda lime glass plate (refractive index 1.54) was prepared as a base material, and the surface of this soda lime glass plate was polished and washed with fine cerium oxide particles. Then, the coating composition for forming a photocatalyst layer was apply | coated to the surface of the soda-lime glass plate with the spin coater. Subsequently, the coating composition was heat-treated at 200 ° C. for 15 minutes. As a result, a light reflecting layer having a thickness of 300 nm was formed.

これにより、基材、及び被覆層(光触媒層)を備える被覆部材を得た。   This obtained the coating | coated member provided with a base material and a coating layer (photocatalyst layer).

(初期光触媒性能評価)
各実施例及び比較例で得られた被覆部材における光触媒層上にオレイン酸を塗布し、続いてこの光触媒層へ向けてブラックライトから紫外線を1mW/cm2の強度で24時間照射した。続いて、光触媒層上の水の接触角を測定した。この場合、水の接触角が小さいほど、光触媒層の光触媒性能が十分に機能してこの光触媒層上のオレイン酸の分解が促進されたものと、判断される。
(Initial photocatalyst performance evaluation)
Oleic acid was applied on the photocatalyst layer in the covering member obtained in each Example and Comparative Example, and subsequently, the photocatalyst layer was irradiated with ultraviolet rays from a black light at an intensity of 1 mW / cm 2 for 24 hours. Subsequently, the contact angle of water on the photocatalyst layer was measured. In this case, it is determined that the smaller the contact angle of water, the more the photocatalytic performance of the photocatalytic layer functions and the decomposition of oleic acid on the photocatalytic layer is promoted.

(耐久性評価)
小型環境試験装置(Espec社製、型番SH−241)を用いて、各実施例及び比較例で得られた被覆部材を、温度85℃、湿度80%の高温高湿雰囲気下に1000時間曝露した。続いて、上記初期光触媒性能評価の場合と同じ方法で、光触媒層の水の接触角を測定した。
(Durability evaluation)
Using a small environmental testing apparatus (Espec, model number SH-241), the covering members obtained in each Example and Comparative Example were exposed to a high temperature and high humidity atmosphere at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 80% for 1000 hours. . Subsequently, the contact angle of water in the photocatalyst layer was measured by the same method as in the case of the initial photocatalyst performance evaluation.

以上の結果を、下記表2に示す。   The above results are shown in Table 2 below.

Figure 2013119511
Figure 2013119511

表2に示される結果によると、各実施例及び比較例での初期光触媒活性の評価結果は、水接触角30°以下であり、これにより、いずれの実施例及び比較例でも初期の光触媒活性が高いことが確認された。   According to the results shown in Table 2, the evaluation result of the initial photocatalytic activity in each example and comparative example is a water contact angle of 30 ° or less, whereby the initial photocatalytic activity in any of the examples and comparative examples is It was confirmed to be high.

しかし、高温高湿試験後は、比較例2−1では水の接触角は30°を大きく超えてしまった。これは、比較例2−1では、ソーダライムガラス板から光触媒層へアルカリ成分が移動したことで光触媒層が大きく劣化し、これにより光触媒性能が大きく低下したためと、考えられる。   However, after the high temperature and high humidity test, the contact angle of water greatly exceeded 30 ° in Comparative Example 2-1. This is considered to be because, in Comparative Example 2-1, the alkali component moved from the soda lime glass plate to the photocatalyst layer, the photocatalyst layer was greatly deteriorated, and the photocatalytic performance was greatly reduced.

一方、実施例2−1,2−2,2−3では、高温高湿試験後でも、水の接触角は30°以下に維持された。これは、耐アルカリ性の高い酸化物を含有する中間層により、ソーダライムガラス板から光触媒層へのアルカリ成分の移動が十分に抑制されたためであると考えられる。   On the other hand, in Examples 2-1, 2-2, and 2-3, the contact angle of water was maintained at 30 ° or less even after the high temperature and high humidity test. This is considered to be because the movement of the alkali component from the soda lime glass plate to the photocatalyst layer was sufficiently suppressed by the intermediate layer containing an oxide having high alkali resistance.

1 被覆部材
2 基材
3 被覆層
4 中間層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coating member 2 Base material 3 Coating layer 4 Intermediate layer

Claims (4)

アルカリ成分を含有する基材と、ケイ素化合物を含有する被覆層と、前記基材と前記被覆層との間に介在する中間層とを備え、
前記中間層が、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム及び酸化セリウムのうち、少なくとも一種を含む被覆部材。
A base material containing an alkali component, a coating layer containing a silicon compound, and an intermediate layer interposed between the base material and the coating layer,
A covering member in which the intermediate layer contains at least one of calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide.
前記中間層が、無機マトリックスと、この無機マトリックス中に分散している酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム及び酸化セリウムのうち、少なくとも一種からなる酸化物粒子とから構成される請求項1に記載の被覆部材。 The intermediate layer includes an inorganic matrix and oxide particles made of at least one of calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide dispersed in the inorganic matrix. The covering member according to claim 1 constituted. 前記中間層が、酸化カルシウム、酸化アルミニウム、酸化ホウ素、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化ハフニウム及び酸化セリウムから選ばれる金属酸化物からなる請求項1に記載の被覆部材。 The covering member according to claim 1, wherein the intermediate layer is made of a metal oxide selected from calcium oxide, aluminum oxide, boron oxide, zirconium oxide, titanium oxide, hafnium oxide, and cerium oxide. 前記中間層内の前記酸化物粒子の割合が5〜90質量%の範囲である請求項2に記載の被覆部材。 The covering member according to claim 2, wherein a ratio of the oxide particles in the intermediate layer is in a range of 5 to 90 mass%.
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