JP2017031325A - Aqueous coating liquid, film and manufacturing method therefor, laminate and solar cell module - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an aqueous coating liquid capable of forming a film excellent in antireflection property, scratch resistance and antifouling property, a film and a manufacturing method therefor, a laminate and a solar cell module.SOLUTION: There are provided an aqueous coating liquid containing water, a silica particle with average primary particle diameter of 100 nm or less and a binder precursor which is a salt of a compound containing at least one kind of trivalent element and pentavalent element which dissociate in a solution containing water and has molecular weight of 600 or less, a film using the aqueous coating liquid and a manufacturing method therefor and an application thereof.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、水性塗布液、膜及びその製造方法、積層体、並びに太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to an aqueous coating solution, a film and a method for producing the same, a laminate, and a solar cell module.

シリカ微粒子を含有する水性塗布液は、水を含む溶媒を用いており、形成された膜の表面エネルギーが低く、透明性に優れることから、種々の用途に使用されている。その用途としては、例えば、反射防止膜、光学レンズ、光学フィルタ、各種ディスプレイの薄層フィルムトランジスタ(TFT)用平坦化膜、結露防止膜、防汚膜、表面保護膜等が挙げられる。これらの中でも反射防止膜及び防汚膜は、例えば、太陽電池モジュール、監視カメラ、照明機器、標識等の保護膜に使用することができるため有用である。   The aqueous coating solution containing silica fine particles uses a solvent containing water, and is used for various applications because the formed film has low surface energy and excellent transparency. Examples of the application include an antireflection film, an optical lens, an optical filter, a flattening film for a thin film transistor (TFT) of various displays, a dew condensation prevention film, an antifouling film, and a surface protective film. Among these, the antireflection film and the antifouling film are useful because they can be used for protective films for solar cell modules, surveillance cameras, lighting equipment, signs, and the like.

防汚膜等の用途に使用されるシリカ微粒子を含有する水性塗布液については、近年、種々の提案がなされている。
例えば、水性液をはじく性質を有する塗膜表面にも均一に塗布することが可能な防汚コーティング液として、必須成分としてシリカ微粒子と、水と、界面活性剤とを含有し、かつ、アルコールを実質的に含有しない防汚コーティング液が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、硬質表面に対する防汚効果に優れ、かつ、易洗効果も有する防汚剤として、正に帯電した平均粒径1〜100nmのシリカ系化合物及び水を含有する硬質表面用防汚剤が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
In recent years, various proposals have been made on aqueous coating liquids containing silica fine particles used for applications such as antifouling films.
For example, as an antifouling coating liquid that can be uniformly applied to the surface of a coating film having a water repellent property, it contains silica fine particles, water, a surfactant as essential components, and alcohol. An antifouling coating liquid that does not substantially contain has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
In addition, as an antifouling agent having an excellent antifouling effect on a hard surface and having an easy washing effect, a positively charged silica-based compound having an average particle diameter of 1 to 100 nm and water is proposed. (For example, refer to Patent Document 2).

特許2010−138358号公報Japanese Patent No. 2010-138358 特開2002−3820号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-3820

ところで、屋外に設置されて長期間使用される太陽電池モジュール、監視カメラ等の保護膜に対しては、防汚性だけでなく、反射防止性及び耐傷性も求められる。
しかしながら、特許文献1に記載の防汚コーティング液を用いて形成された塗膜表面は、十分な防汚性を有するものの、反射防止性及び耐傷性は十分ではなかった。また、特許文献2に記載の防汚剤を用いて形成された塗膜表面は、十分な防汚性を有するものの、反射防止性及び耐傷性に劣っていた。
すなわち、反射防止性、耐傷性、及び防汚性の全てに優れる膜は、提供されるに至っていないのが実情である。
By the way, not only antifouling properties but also antireflection properties and scratch resistance are required for protective films such as solar cell modules and surveillance cameras that are installed outdoors and used for a long period of time.
However, although the coating film surface formed using the antifouling coating liquid described in Patent Document 1 has sufficient antifouling properties, the antireflection property and scratch resistance were not sufficient. Moreover, although the coating-film surface formed using the antifouling agent of patent document 2 has sufficient antifouling property, it was inferior to antireflection property and scratch resistance.
That is, in reality, a film excellent in all of antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties has not been provided.

本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、本発明の一実施形態における課題は、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れた膜を形成し得る水性塗布液を提供することにある。
また、本発明の別の実施形態の課題は、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れた膜及びその製造方法、積層体、並びに太陽電池モジュールを提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and a problem in one embodiment of the present invention is to provide an aqueous coating liquid that can form a film excellent in antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties. There is to do.
Moreover, the subject of another embodiment of this invention is providing the film | membrane excellent in antireflection property, scratch resistance, and antifouling property, its manufacturing method, a laminated body, and a solar cell module.

課題を解決するための手段は、以下の実施形態を含む。
[1] 水と、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、かつ、分子量が600以下であるバインダー前駆体と、を含む水性塗布液。
Means for solving the problems include the following embodiments.
[1] A salt of a compound containing water, silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less, and a trivalent element dissociating in a solution containing water and at least one pentavalent element, and having a molecular weight And an aqueous coating solution containing a binder precursor having a molecular weight of 600 or less.

[2] 水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種が、アルミニウム、リン、クロム、および鉄から選ばれる少なくとも1種である[1]に記載の水性塗布液。
[3] 水性塗布液におけるシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比率が、質量比で0.0050以上0.0525以下である[1]又は[2]に記載の水性塗布液。
[4] シリカ粒子の平均一次粒子径が1nm以上50nm以下である[1]〜[3]のいずれか1つに記載の水性塗布液。
[5] 水性塗布液におけるシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比率が、質量比で0.0100以上0.0350以下である[1]〜[4]のいずれか1つに記載の水性塗布液。
[6] シリカ粒子の表面が負に帯電している[1]〜[5]のいずれか1つに記載の水性塗布液。
[7] pHが8以上12以下である[1]〜[6]のいずれか1つに記載の水性塗布液。
[2] The aqueous coating according to [1], wherein at least one of a trivalent element and a pentavalent element that dissociates in a solution containing water is at least one selected from aluminum, phosphorus, chromium, and iron. liquid.
[3] The aqueous coating solution according to [1] or [2], wherein the content ratio of the binder precursor to the silica particles in the aqueous coating solution is 0.0050 or more and 0.0525 or less by mass ratio.
[4] The aqueous coating liquid according to any one of [1] to [3], wherein the average primary particle diameter of the silica particles is 1 nm to 50 nm.
[5] The aqueous coating solution according to any one of [1] to [4], wherein the content ratio of the binder precursor to the silica particles in the aqueous coating solution is 0.0100 or more and 0.0350 or less.
[6] The aqueous coating solution according to any one of [1] to [5], wherein the surface of the silica particles is negatively charged.
[7] The aqueous coating solution according to any one of [1] to [6], wherein the pH is 8 or more and 12 or less.

[8] 基材上に、[1]〜[7]のいずれか1つに記載の水性塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、形成された塗布膜を乾燥する塗布膜乾燥工程と、を含む膜の製造方法。
[9] 塗布膜乾燥工程の後に、さらに、乾燥後の塗布膜を150℃以上400℃以下の温度で焼成する塗布膜焼成工程を含む[8]に記載の膜の製造方法。
[8] A coating film forming step of forming a coating film by applying the aqueous coating solution according to any one of [1] to [7] on a substrate, and a coating for drying the formed coating film A film drying process.
[9] The method for producing a film according to [8], further including a coating film baking step of baking the dried coating film at a temperature of 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower after the coating film drying step.

[10] さらに、乾燥後の塗布膜を150℃以上400℃以下の温度で焼成する塗布膜焼成工程を含み、塗布膜乾燥工程と塗布膜焼成工程とが一工程で行われる[8]に記載の膜の製造方法。
[11] 少なくとも塗布膜乾燥工程を経た塗布膜は、下記式(1)で定義される、波長400nm〜1100nmの光における5°入射時の平均反射率変化ΔRの絶対値が、2.0%以上である[1]〜[10]のいずれか1つに記載の膜の製造方法。
|平均反射率変化ΔR|=|R膜形成後の基材の平均反射率 − R基材の平均反射率| 式(1)
[10] The method according to [8], further including a coating film baking step of baking the dried coating film at a temperature of 150 ° C. to 400 ° C., wherein the coating film drying step and the coating film baking step are performed in one step. Manufacturing method of the film.
[11] The coating film that has undergone at least the coating film drying step has an absolute value of an average reflectance change ΔR of 2.0% at 5 ° incidence in light having a wavelength of 400 nm to 1100 nm as defined by the following formula (1): The method for producing a film according to any one of [1] to [10] as described above.
| Average reflectance change ΔR | = | Average reflectance of base material after R film formation−Average reflectance of R base material | Formula (1)

[12] 平均反射率変化ΔRの絶対値が、2.5%以上である[11]に記載の膜の製造方法。   [12] The method for producing a film according to [11], wherein the absolute value of the average reflectance change ΔR is 2.5% or more.

[13] 平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種と、を含み、隣接するシリカ粒子同士が、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を介して互いに固定化されて形成された空隙を有する膜。
[14] 膜厚が50nm以上350nm以下である[13]に記載の膜。
[13] Silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less and at least one of trivalent elements and pentavalent elements, and adjacent silica particles are composed of trivalent elements and pentavalent elements. A film having voids formed to be fixed to each other via at least one kind.
[14] The film according to [13], wherein the film thickness is 50 nm or more and 350 nm or less.

[15] 基材上に、[13]又は[14]に記載の膜を有する積層体。
[16] 基材が、ガラス基材である[15]に記載の積層体。
[17] [15]又は[16]に記載の積層体を備える太陽電池モジュール。
[15] A laminate having the film according to [13] or [14] on a substrate.
[16] The laminate according to [15], wherein the substrate is a glass substrate.
[17] A solar cell module comprising the laminate according to [15] or [16].

本発明の一実施形態によれば、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れた膜を形成し得る水性塗布液を提供することができる。
また、本発明の別の実施形態によれば、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れた膜及びその製造方法、積層体、並びに太陽電池モジュールを提供することができる。
According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an aqueous coating solution that can form a film excellent in antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties.
Moreover, according to another embodiment of this invention, the film | membrane excellent in antireflective property, scratch resistance, and antifouling property, its manufacturing method, a laminated body, and a solar cell module can be provided.

以下、本発明の具体的な実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されず、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and can be implemented with appropriate modifications within the scope of the object of the present invention. .

本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本明細書において、組成物中の各成分の量は、各成分に該当する物質が組成物中に複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
In the present specification, a numerical range indicated using “to” means a range including the numerical values described before and after “to” as a minimum value and a maximum value, respectively.
In this specification, the amount of each component in the composition is the total amount of the plurality of substances present in the composition unless there is a specific indication when there are a plurality of substances corresponding to each component in the composition. Means.

本明細書において、「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。   In this specification, the term “process” is not limited to an independent process, and is included in this term if the intended purpose of the process is achieved even when it cannot be clearly distinguished from other processes. It is.

[水性塗布液]
本実施形態の水性塗布液は、水と、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、
水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、分子量が600以下であるバインダー前駆体と、を含む。
水性塗布液によれば、反射防止性、耐傷性、及び防汚性が良好な膜を形成することができる。
[Aqueous coating solution]
The aqueous coating liquid of the present embodiment includes water, silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less,
A binder precursor having a molecular weight of 600 or less, which is a salt of a compound containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element that dissociates in a solution containing water.
According to the aqueous coating liquid, it is possible to form a film having good antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties.

水性塗布液は平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子を含むため、親水性と反射防止性とに優れる膜を形成することができる。さらに、バインダー前駆体として、水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、分子量が600以下であるバインダー前駆体を含む。
シリカ粒子はフィラーとしての役割を担い、かつ粒子表面のヒドロキシ基が作用して親水性に寄与する。従って、シリカ粒子を含む水性塗布液により形成された膜は、表面親水性が良好であり、防汚性に優れる。
本実施形態の水性塗布液に使用されるバインダー前駆体は、比較的低分子量であり、無機性が強く、イオン性が高い化合物の塩である。このため、水性塗布液中で化合物の塩が解離して、解離状態で3価の元素及び5価の元素のイオンがシリカ粒子表面に吸着することで、水性塗布液中における所望されないシリカ粒子同士の凝集を抑制することができる。また、バインダー前駆体に由来するバインダーは、3価の元素及び5価の元素に起因する密な結合ネットワークを有し、シリカ粒子同士を小面積であっても強固に結合させることができると推定される。
即ち、基材上に水性塗布液を塗布して乾燥させると、シリカ粒子同士がバインダー前駆体由来の、無機性が高く、密な結合ネットワークを有するバインダーにより強固に結合する。形成されたシリカ粒子同士間に存在するバインダーは極めて薄層であり、シリカ粒子同士は、隣接する粒子と点接着に近い小面積にて固定化され、シリカ粒子間に従来の有機バインダーにより固定化された場合よりも、より大きな空隙を有する膜が形成される。反射防止性の高いシリカ粒子と、膜中におけるシリカ粒子間の広い空隙により、膜の反射防止性が従来品よりも優れると考えられる。
また、バインダー量が少ない場合であっても、隣接するシリカ粒子同士が強固に結合し、その結果、形成された膜は耐傷性が良好になると考えられる。
なお、本実施形態は、既述の推定機構には何ら制限されない。
Since the aqueous coating solution contains silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less, a film having excellent hydrophilicity and antireflection properties can be formed. Furthermore, the binder precursor is a salt of a compound containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element that dissociates in a solution containing water, and includes a binder precursor having a molecular weight of 600 or less.
Silica particles play a role as fillers, and the hydroxyl groups on the surface of the particles act to contribute to hydrophilicity. Therefore, the film formed of the aqueous coating solution containing silica particles has good surface hydrophilicity and excellent antifouling properties.
The binder precursor used in the aqueous coating solution of the present embodiment is a salt of a compound having a relatively low molecular weight, strong inorganicity, and high ionicity. For this reason, the salt of the compound is dissociated in the aqueous coating solution, and the ions of the trivalent element and pentavalent element are adsorbed on the surface of the silica particles in the dissociated state, so that undesired silica particles in the aqueous coating solution Aggregation can be suppressed. In addition, it is estimated that the binder derived from the binder precursor has a dense bond network derived from trivalent elements and pentavalent elements, and can firmly bond silica particles even in a small area. Is done.
That is, when an aqueous coating solution is applied onto a substrate and dried, the silica particles are strongly bonded to each other by a binder having a high inorganicity and a dense bonding network derived from the binder precursor. The binder existing between the formed silica particles is a very thin layer, and the silica particles are fixed in a small area close to the point adhesion with the adjacent particles, and fixed between the silica particles with a conventional organic binder. A film having a larger void is formed than in the case of the above. It is considered that the antireflection property of the film is superior to the conventional product due to the silica particles having high antireflection properties and the wide gaps between the silica particles in the film.
Further, even when the amount of the binder is small, adjacent silica particles are firmly bonded to each other, and as a result, the formed film is considered to have good scratch resistance.
Note that the present embodiment is not limited to the above-described estimation mechanism.

本明細書において、化合物の塩の「イオン性が高い」とは、イオン化エネルギーが低い、即ち、陽イオン性が高いこと、及び、電気陰性度が高い、即ち、陰イオン性が高いことの双方を含む意味で用いられる。4価の元素を含む化合物の塩、例えば、ケイ酸ナトリウムに比較して、3価の元素を含む化合物の塩はイオン化エネルギーがより低く、5価の元素を含む化合物の塩は電気陰性度がより高い点で、イオン性が高いため、シリカ粒子への吸着しやすさがより向上すると考えられる。   In the present specification, “high ionicity” of a salt of a compound means both low ionization energy, ie, high cationicity, and high electronegativity, ie, high anionicity. It is used in the meaning including. A salt of a compound containing a tetravalent element, for example, a salt of a compound containing a trivalent element is lower in ionization energy than a salt of sodium silicate, and a salt of a compound containing a pentavalent element has an electronegativity. From a higher point, it is considered that since the ionicity is high, the ease of adsorption onto silica particles is further improved.

−シリカ粒子−
本実施形態の水性塗布液は、平均一次粒子径100nm以下のシリカ粒子を含有する。シリカ粒子は、水性塗布液により形成される膜の物理耐性を高めつつ、さらに親水性を発揮させる機能を有する。すなわち、シリカ粒子は粒子表面のヒドロキシ基が作用して形成された膜の親水性発現に寄与する。
水性塗布液中に含まれるシリカ粒子は、平均一次粒子径が100nm以下であれば特に限定なく用いることができる。
本実施形態の水性塗布液に用いうるシリカ粒子としては、例えば、中空シリカ粒子、多孔質シリカ粒子、無孔質シリカ粒子等が挙げられる。シリカ粒子の形状としては、球状、板状、針状、数珠状などが挙げられる。
シリカ粒子は、表面がアルミ化合物等で処理された表面処理シリカ粒子であってもよい。形成された膜の防汚性の観点から、表面処理剤は、シリカ粒子の表面親水性を阻害しない剤を選択することが好ましい。
-Silica particles-
The aqueous coating liquid of this embodiment contains silica particles having an average primary particle diameter of 100 nm or less. Silica particles have a function of further exerting hydrophilicity while enhancing the physical resistance of a film formed by an aqueous coating solution. That is, the silica particles contribute to the hydrophilic expression of the film formed by the action of hydroxy groups on the particle surface.
The silica particles contained in the aqueous coating solution can be used without particular limitation as long as the average primary particle diameter is 100 nm or less.
Examples of silica particles that can be used in the aqueous coating solution of the present embodiment include hollow silica particles, porous silica particles, and nonporous silica particles. Examples of the shape of the silica particles include a spherical shape, a plate shape, a needle shape, and a bead shape.
The silica particles may be surface-treated silica particles whose surface is treated with an aluminum compound or the like. From the viewpoint of the antifouling property of the formed film, it is preferable to select an agent that does not inhibit the surface hydrophilicity of the silica particles.

シリカ粒子の平均一次粒子径が100nmを超えると、所望されない光の散乱が生じ易くなり、形成される膜の透明性、反射防止性が低下するおそれがあるため、本実施形態では、平均一次粒子径100nm以下のシリカ粒子を用いる。
シリカ粒子の平均一次粒子径は50nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましい。また、シリカ粒子同士の凝集がより効果的に抑制されるという観点から平均一次粒子径は1nm以上であることが好ましい。即ち、シリカ粒子の平均一次粒子径は1nm以上50nm以下であることが好ましい。
本実施形態の水性塗布液を用いて形成された膜が、例えば、防犯カメラカバーの反射防止層、屋外に設置される各種センサー用カバー等に使用される場合は、反射防止性がより良好であるという点から、シリカ粒子の平均一次粒子径は1nm以上50nm以下であることが好ましい。本実施形態の水性塗布液を用いて形成された膜が、例えば、太陽電池モジュールの保護層、自動車の外装部材の保護層等に使用される場合には、より優れた耐傷性、耐久性を達成しうるという観点からは、シリカ粒子の平均一次粒子径は8nm以下であることが好ましく、6nm以下であることがより好ましく、2nm以上4nm以下であることがさらに好ましい。
水性塗布液に含まれるシリカ粒子の平均一次粒子径がより微細であることで、水性塗布液を用いて形成した膜において、シリカ粒子が密に配置され、硬度が高く緻密な膜となり、形成される膜の耐傷性がより良好となると考えられる。また、シリカ粒子が密に配置された緻密な膜は、膜面が平滑となるため、形成される膜の防汚性がより優れると考えられる。
If the average primary particle diameter of the silica particles exceeds 100 nm, undesirable light scattering is likely to occur, and the transparency and antireflection properties of the formed film may be reduced. Therefore, in this embodiment, the average primary particles Silica particles having a diameter of 100 nm or less are used.
The average primary particle size of the silica particles is preferably 50 nm or less, and more preferably 30 nm or less. Moreover, it is preferable that an average primary particle diameter is 1 nm or more from a viewpoint that aggregation of silica particles is suppressed more effectively. That is, the average primary particle diameter of the silica particles is preferably 1 nm or more and 50 nm or less.
When the film formed using the aqueous coating liquid of the present embodiment is used for, for example, an antireflection layer of a security camera cover, a cover for various sensors installed outdoors, the antireflection property is better. From the point of view, the average primary particle diameter of the silica particles is preferably 1 nm or more and 50 nm or less. When the film formed using the aqueous coating liquid of the present embodiment is used for, for example, a protective layer of a solar cell module, a protective layer of an automobile exterior member, etc., it has better scratch resistance and durability. From the viewpoint that it can be achieved, the average primary particle diameter of the silica particles is preferably 8 nm or less, more preferably 6 nm or less, and further preferably 2 nm or more and 4 nm or less.
Since the average primary particle diameter of the silica particles contained in the aqueous coating liquid is finer, in the film formed using the aqueous coating liquid, the silica particles are densely arranged to form a dense film with high hardness. It is considered that the scratch resistance of the film is improved. In addition, a dense film in which silica particles are densely arranged has a smooth film surface, so that the antifouling property of the formed film is considered to be more excellent.

シリカ粒子の平均一次粒子径は、1−メトキシ−2−プロパノールに分散したシリカ粒子を透過型電子顕微鏡により観察し、撮影した写真の画像から求めることができる。具体的には、透過型電子顕微鏡写真の画像から、シリカ粒子の投影面積を測定し、測定した投影面積から円相当径を求め、求めた円相当径の値を算術平均することにより得られた値をシリカ粒子の平均一次粒子径とする。本明細書におけるシリカ粒子の平均一次粒子径は、300個のシリカ粒子の投影面積をそれぞれ測定し、測定した投影面積からそれぞれ円相当径を求め、求めた円相当径の値を算術平均することにより得られた値を採用している。   The average primary particle diameter of the silica particles can be obtained from an image of a photograph taken by observing the silica particles dispersed in 1-methoxy-2-propanol with a transmission electron microscope. Specifically, it was obtained by measuring the projected area of the silica particles from the image of the transmission electron micrograph, obtaining the equivalent circle diameter from the measured projected area, and arithmetically averaging the obtained equivalent circle diameter value. The value is the average primary particle diameter of the silica particles. In the present specification, the average primary particle diameter of the silica particles is obtained by measuring the projected areas of 300 silica particles, obtaining the equivalent circle diameters from the measured projected areas, and arithmetically averaging the obtained equivalent circle diameter values. The value obtained by is adopted.

水性塗布液中に含まれるシリカ粒子としては、形成された膜の耐傷性向上の観点から無孔質シリカ粒子が好ましい。
「無孔質シリカ粒子」とは、粒子の内部に空隙を有さないシリカ粒子を意味し、中空シリカ粒子、多孔質シリカ粒子等の粒子の内部に空隙を有するシリカ粒子とは区別される。 なお、本明細書における「無孔質シリカ粒子」には、粒子の内部にポリマー等のコアを有し、コアの外殻(シェル)がシリカ、又はシリカの前駆体(例えば、焼成によってシリカに変化する素材)で構成されるコア−シェル構造のシリカ粒子は含まれない。
The silica particles contained in the aqueous coating solution are preferably nonporous silica particles from the viewpoint of improving the scratch resistance of the formed film.
“Nonporous silica particles” mean silica particles having no voids inside the particles, and are distinguished from silica particles having voids inside the particles such as hollow silica particles and porous silica particles. In the present specification, the “nonporous silica particles” have a core such as a polymer inside the particles, and the outer shell (shell) of the core is silica or a silica precursor (for example, silica by firing). Silica particles having a core-shell structure composed of a changing material) are not included.

無孔質シリカ粒子は、水性塗布液により形成された塗布膜中では、それぞれの無孔質シリカ粒子が単一粒子(ファンデル・ワールス力により凝集した状態等の集合している状態をここでは単一粒子とする。)として存在し、塗布膜が乾燥した後には、互いに隣接する複数の無孔質シリカ粒子のうち少なくとも一部が、バインダーを介して互いに連結されて固定化された状態で存在する。
水性塗布液中に含まれるシリカ粒子が無孔質シリカ粒子であることで、膜の硬度が高まり、耐傷性がより向上する。
In the coating film formed with the aqueous coating solution, the nonporous silica particles are a state where each nonporous silica particle is aggregated into a single particle (aggregated by van der Waals force). After the coating film is dried, at least some of the non-porous silica particles adjacent to each other are connected to each other via a binder and fixed. Exists.
Since the silica particles contained in the aqueous coating liquid are nonporous silica particles, the hardness of the film is increased and the scratch resistance is further improved.

シリカ粒子は、平均一次粒子径が100nm以下であれば、市販品を使用してもよい。 市販品の例としては、NALCO(登録商標)8699(無孔質シリカ粒子の水分散物、平均一次粒子径:3nm、固形分:15質量%、NALCO社製)、NALCO(登録商標)1130(無孔質シリカ粒子の水分散物、平均一次粒子径:8nm、固形分:30質量%、NALCO社製)、スノーテックス(登録商標)XS(無孔質シリカ粒子の水分散物、平均一次粒子径:5nm、固形分:20質量%、日産化学(株)製)等が挙げられる。これら市販品を、目的に応じて選択して用いることができる。   As the silica particles, commercially available products may be used as long as the average primary particle diameter is 100 nm or less. Examples of commercially available products include NALCO (registered trademark) 8699 (aqueous dispersion of nonporous silica particles, average primary particle size: 3 nm, solid content: 15% by mass, manufactured by NALCO), NALCO (registered trademark) 1130 ( Aqueous dispersion of nonporous silica particles, average primary particle size: 8 nm, solid content: 30% by mass, manufactured by NALCO, Snowtex (registered trademark) XS (aqueous dispersion of nonporous silica particles, average primary particles) Diameter: 5 nm, solid content: 20% by mass, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.). These commercially available products can be selected and used according to the purpose.

水性塗布液には、シリカ粒子が1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。シリカ粒子が2種以上含有させる場合、シリカ粒子は、サイズが異なる粒子同士、形状が異なる粒子同士など、目的に応じて任意に選択して併用することができる。   The aqueous coating solution may contain only one type of silica particles or two or more types of silica particles. When two or more types of silica particles are contained, the silica particles can be arbitrarily selected according to the purpose, such as particles having different sizes or particles having different shapes.

シリカ粒子の含有量は、水性塗布液の全固形分に対して、64質量%〜95質量%であることが好ましく、70質量%〜95質量%であることがより好ましい。
また、水性塗布液全量に対しては、30質量%以下が好ましく、20質量%以下がより好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。
シリカ粒子の含有量は、水性塗布液が2種以上のシリカ粒子を含有する場合には、その総量を指す。
シリカ粒子の含有量が上記範囲内であると、シリカ粒子の水性塗布液中での分散性が高められ、凝集などを防ぐ点で有利である。また、水性塗布液を用いて形成した膜の耐傷性がより良好となり、より良好な面状の膜を形成することができる。
The content of the silica particles is preferably 64% by mass to 95% by mass and more preferably 70% by mass to 95% by mass with respect to the total solid content of the aqueous coating liquid.
Moreover, 30 mass% or less is preferable with respect to the aqueous coating liquid whole quantity, 20 mass% or less is more preferable, and 10 mass% or less is further more preferable.
The content of silica particles indicates the total amount when the aqueous coating solution contains two or more types of silica particles.
When the content of the silica particles is within the above range, the dispersibility of the silica particles in the aqueous coating solution is enhanced, which is advantageous in preventing aggregation and the like. Further, the scratch resistance of the film formed using the aqueous coating solution becomes better, and a more excellent planar film can be formed.

水性塗布液に含まれるシリカ粒子は、表面が負に帯電していることが好ましい。
表面が負に帯電したシリカ粒子は、水性塗布液中での分散安定性がより良好となり、その結果、塗布精度がより良化し、塗布面状が改良される。このため、水性塗布液により形成された膜は、反射防止性がより良好となり、表面外観がより向上する。
また、シリカ粒子の表面が負に帯電することで、水性塗布液により形成された膜表面も負に帯電し、汚れが付着し難くなり、膜の防汚性がより良好となる。
水性塗布液に含まれるシリカ粒子の帯電状態は、ゼーダ電位を測定することにより確認することができる。具体的には、水性塗布液を、pHを維持した状態で脱イオン水を用いて適宜希釈し、得られた水性塗布液の希釈液について、ゼーダ電位を測定し、測定結果がマイナスの場合には、シリカ粒子が「負」に帯電しているとし、測定結果がプラスの場合には、シリカ粒子が「正」に帯電しているとする。ゼーダ電位の測定装置としては、例えば、ゼーダ電位測定システム(型番:ELSZ−1、大塚電子(株)製)を用いることができる。
The silica particles contained in the aqueous coating solution are preferably negatively charged on the surface.
Silica particles whose surface is negatively charged have better dispersion stability in an aqueous coating solution, and as a result, coating accuracy is further improved and the coated surface is improved. For this reason, the film formed of the aqueous coating solution has better antireflection properties and further improves the surface appearance.
In addition, since the surface of the silica particles is negatively charged, the surface of the film formed by the aqueous coating solution is also negatively charged, dirt is less likely to adhere, and the antifouling property of the film becomes better.
The charged state of the silica particles contained in the aqueous coating solution can be confirmed by measuring the Zeda potential. Specifically, the aqueous coating solution is appropriately diluted with deionized water while maintaining the pH, and the Zeda potential is measured for the obtained diluted aqueous coating solution, and the measurement result is negative. Is assumed that the silica particles are charged “negative”, and if the measurement result is positive, the silica particles are charged “positive”. For example, a Zeda potential measurement system (model number: ELSZ-1, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.) can be used as the Zeda potential measurement device.

−バインダー前駆体−
本実施形態の水性塗布液は、水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、かつ、分子量が600以下であるバインダー前駆体(以下、単に「バインダー前駆体」と称することがある)を含有する。
バインダー前駆体が、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩を含むことで、水性塗布液中で塩が解離して、3価又は5価の元素を含むイオンが生成し、生成されたイオンがシリカ粒子表面に吸着し、被覆することで、水性塗布液中における所望されないシリカ粒子同士の凝集を抑制することができる。
水性塗布液を塗布して形成した塗布膜を乾燥することで、バインダー前駆体から水を含む溶媒が除去され、かつ、熱エネルギーの付与により、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物が互いに結合して2量体、3量体などの多量体を形成することで、シリカ粒子間において無機化合物よる結合ネットワークが形成され、その結果、形成された密な結合ネットワークがバインダーとして機能し、シリカ粒子間を強固に結合することができると考えられる。
-Binder precursor-
The aqueous coating liquid of this embodiment is a salt of a compound containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element that dissociates in a solution containing water, and has a molecular weight of 600 or less. Hereinafter, it may be simply referred to as “binder precursor”.
When the binder precursor contains a salt of a compound containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element, the salt dissociates in the aqueous coating solution, and ions containing a trivalent or pentavalent element are produced. When the generated ions are adsorbed and coated on the surface of the silica particles, undesired aggregation of the silica particles in the aqueous coating liquid can be suppressed.
By drying the coating film formed by applying the aqueous coating solution, the solvent containing water is removed from the binder precursor, and at least one of a trivalent element and a pentavalent element is applied by applying thermal energy. Are bonded to each other to form a multimer such as a dimer or a trimer, whereby a bonded network of inorganic compounds is formed between the silica particles. As a result, the formed dense bonded network is formed into a binder. It is considered that the silica particles can be firmly bonded to each other.

バインダー前駆体は、分子量が600以下である。分子量が600を超える比較的高分子量の化合物では、3価の元素及び5価の元素を含んでいても、熱エネルギーの付与によっては既述のような反応による多量体は形成し難く、強固なバインダーの形成は期待できない。バインダー前駆体の分子量は、450以下であることが好ましく、300以下であることが、3価の元素及び5価の元素に起因する多量体の形成反応がより進みやすくなるため、強固な結合の形成が期待できるため好ましい。   The binder precursor has a molecular weight of 600 or less. In a relatively high molecular weight compound having a molecular weight of over 600, even if it contains a trivalent element and a pentavalent element, it is difficult to form a multimer by the reaction as described above depending on the application of thermal energy, and it is strong. Binder formation cannot be expected. The molecular weight of the binder precursor is preferably 450 or less, and preferably 300 or less because the formation reaction of multimers caused by the trivalent element and the pentavalent element more easily proceeds. Since formation can be expected, it is preferable.

3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種としては、アルミニウム、リン、クロム、および鉄から選ばれる少なくとも1種が挙げられる。既述の元素は、いずれも本実施形態の水性塗布液に好ましく用いられる。3価の元素又は5価の元素であるアルミニウム、リン、クロム、および鉄から選ばれる少なくとも1種の元素により形成される結合ネットワークは、4価の元素、例えばケイ素を用いた場合に比較してより密になり、シリカ粒子同士をより強固に結合させることができる。   Examples of at least one of the trivalent element and pentavalent element include at least one selected from aluminum, phosphorus, chromium, and iron. Any of the elements described above is preferably used in the aqueous coating solution of the present embodiment. The bond network formed by at least one element selected from trivalent or pentavalent elements such as aluminum, phosphorus, chromium, and iron is compared with the case where a tetravalent element such as silicon is used. It becomes denser and silica particles can be bonded more firmly.

3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩としては、メタリン酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、トリポリリン酸ナトリウム、リン酸リチウム、リン酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウムナトリウム(ゼオライトA)、クロム酸カリウム、二クロム酸カリウム、リン酸鉄(III)等が挙げられる。効果の観点からは、元素として、リンを含むメタリン酸と、アルミニウムとの、複数の3価の元素及び5価の元素を含むメタリン酸アルミニウムが、多量体形成に寄与する反応サイトが複数存在し、より強固な結合ネットワークが形成されるため好ましい。
本実施形態の水性塗布液は、既述の化合物の塩を1種のみ含有してもよく、2種以上含有してもよい。
水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩は、分子量が600以下である化合物、例えば、メタリン酸アルミニウムを用いた場合、強固な結合ネットワークを形成され、本実施形態の効果を奏するが、本発明者らの検討によれば、分子量が600を超えるポリリン酸アルミニウム等では、同様の操作によっても結合ネットワークが形成されず、バインダーによるシリカ粒子の強固な結合が形成されなかった。
なお、水性塗布液におけるバインダー前駆体である3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩の含有量は、内径1mm以下のキャピラリカラムを接続し、マイクロフローポンプを用いて送液しての高速液体クロマトグラフィーでの測定方法により測定することができる。
Examples of the salt of the compound containing at least one of trivalent element and pentavalent element include aluminum metaphosphate, aluminum phosphate, sodium tripolyphosphate, lithium phosphate, magnesium phosphate, aluminum sulfate, aluminum silicate, and silicic acid. Examples include sodium aluminum (zeolite A), potassium chromate, potassium dichromate, and iron (III) phosphate. From the viewpoint of the effect, there are a plurality of reaction sites that contribute to the formation of the multimer, as the element, aluminum metaphosphate with phosphorus and aluminum with a plurality of trivalent and pentavalent elements. This is preferable because a stronger bond network is formed.
The aqueous coating solution of the present embodiment may contain only one kind of the salt of the compound described above, or may contain two or more kinds.
A salt of a compound containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element that dissociates in a solution containing water is a strong bond network when a compound having a molecular weight of 600 or less, such as aluminum metaphosphate, is used. According to the study of the present inventors, the aluminum phosphate having a molecular weight exceeding 600 does not form a bond network even by the same operation, and the silica particles by the binder are formed. The strong bond was not formed.
The salt content of the compound containing at least one of trivalent and pentavalent elements as a binder precursor in the aqueous coating solution is connected to a capillary column having an inner diameter of 1 mm or less using a microflow pump. It can be measured by a measuring method using high performance liquid chromatography after feeding.

バインダー前駆体の含有量は、水性塗布液に含まれるシリカ粒子の含有量に対して、質量比で0.0050以上0.0525以下であることが好ましく、0.0100以上0.0350以下であることがより好ましい。
即ち、本実施形態の水性塗布液を用いることで、シリカ粒子の含有量に対して、バインダー前駆体の含有量が極めて少ない比率においても、強固な結合が達成できる。
一般に、例えば、テトラエトキシシランの如き有機系のバインダーでは、シリカ粒子間を強固に結合するためには、シリカ粒子の含有量に対して質量比で、0.0530以上程度の含有量であることが好ましく、かつ、シリカ粒子同士の強固な結合を達成するためには、例えば、180℃以上の高温加熱が必要であるが、既述のバインダー前駆体を用いれば、150℃程度の加熱でも強固な結合ネットワークが形成される。
The content of the binder precursor is preferably 0.0050 or more and 0.0525 or less, and 0.0100 or more and 0.0350 or less in terms of mass ratio with respect to the content of silica particles contained in the aqueous coating solution. It is more preferable.
That is, by using the aqueous coating liquid of this embodiment, strong bonding can be achieved even in a ratio where the content of the binder precursor is extremely small with respect to the content of silica particles.
In general, for example, an organic binder such as tetraethoxysilane has a mass ratio of about 0.0530 or more with respect to the content of silica particles in order to bond silica particles firmly. In order to achieve a strong bond between the silica particles, for example, heating at a high temperature of 180 ° C. or higher is necessary. However, if the binder precursor described above is used, it is strong even at a temperature of about 150 ° C. A strong connection network is formed.

−水−
本実施形態の水性塗布液は、水を含む。
水性塗布液の水性媒体として水を用いることで、揮発性の有機溶媒を大量に用いた塗布液に比して、環境への負荷が大幅に軽減される。
水性塗布液に用いられる水としては、不純物を含まないか、或いは、不純物の含有量を極力低減させた脱イオン水、イオン交換水が好ましい。
水性塗布液中に含まれる水の含有量は、水性塗布液における液状成分の全量に対して50質量%以上であることが好ましく、65質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることがさらに好ましい。
-Water-
The aqueous coating liquid of this embodiment contains water.
By using water as the aqueous medium of the aqueous coating solution, the burden on the environment is greatly reduced as compared with a coating solution using a large amount of a volatile organic solvent.
The water used for the aqueous coating solution is preferably deionized water or ion-exchanged water that does not contain impurities or has the content of impurities reduced as much as possible.
The content of water contained in the aqueous coating solution is preferably 50% by mass or more, more preferably 65% by mass or more, and more preferably 80% by mass or more with respect to the total amount of liquid components in the aqueous coating solution. More preferably it is.

−その他の成分−
本実施形態の水性塗布液は、本実施形態の効果を損なわない範囲において、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子、バインダー前駆体、及び水以外の成分を、目的に応じて含んでもよい。水性塗布液に任意に含有することができる他の成分を、以下「その他の成分」と称することがある。
本実施形態に用いることができる他の成分としては、界面活性剤、親水性有機溶媒、水溶性高分子、水分散ラテックス等が挙げられる。
-Other ingredients-
The aqueous coating liquid of the present embodiment may contain components other than silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less, a binder precursor, and water depending on the purpose within a range that does not impair the effects of the present embodiment. Other components that can be optionally contained in the aqueous coating solution may be hereinafter referred to as “other components”.
Examples of other components that can be used in this embodiment include a surfactant, a hydrophilic organic solvent, a water-soluble polymer, and a water-dispersed latex.

(界面活性剤)
本実施形態の水性塗布液は、水性塗布液の塗布性向上、シリカ粒子の凝集抑制効果の向上等を目的として、界面活性剤を含有することができる。
界面活性剤は、水性塗布液の使用目的に応じて選択して用いることができる。
界面活性剤としては、水性塗布液中における親水性のシリカ粒子の分散性を損なわないという観点から、非イオン界面活性剤が好ましく用いられる。
(Surfactant)
The aqueous coating solution of the present embodiment can contain a surfactant for the purpose of improving the coating property of the aqueous coating solution and improving the effect of suppressing the aggregation of silica particles.
The surfactant can be selected and used according to the purpose of use of the aqueous coating solution.
As the surfactant, a nonionic surfactant is preferably used from the viewpoint of not impairing the dispersibility of the hydrophilic silica particles in the aqueous coating solution.

(ポリオール型非イオン界面活性剤)
本実施形態の水性塗布液はポリオール型非イオン界面活性剤を含有してもよい。
例えば、シリカ粒子の表面に吸着し難い性質を有するポリオール型非イオン界面活性剤は、シリカ粒子の分散性を低下させることなく、水性塗布液の表面張力を少量で下げることが可能なため、水性塗布液にポリオール型非イオン界面活性剤を用いることで、水性塗布液の基板に対する濡れ性がより良好なものとなると考えられる。水性塗布液の濡れ性がより良好になることで、形成される塗布膜の均一性が高まり、かつ、加熱後の膜の面状がより良好となり、形成された膜の反射防止性がより優れたものになると考えられる。
(Polyol type nonionic surfactant)
The aqueous coating liquid of this embodiment may contain a polyol type nonionic surfactant.
For example, a polyol-type nonionic surfactant having a property that it is difficult to adsorb on the surface of silica particles can reduce the surface tension of an aqueous coating solution in a small amount without reducing the dispersibility of silica particles. By using a polyol type nonionic surfactant for the coating solution, it is considered that the wettability of the aqueous coating solution to the substrate becomes better. By improving the wettability of the aqueous coating solution, the uniformity of the formed coating film is increased, and the surface shape of the film after heating is improved, and the formed film has better antireflection properties. It is thought that it will become a thing.

「ポリオール型非イオン界面活性剤」とは、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、及び両性界面活性剤の如きイオン解離する部分を含まず、かつ、複数の水酸基を有する界面活性剤である。ポリオール型非イオン界面活性剤としては、環状ポリエーテル構造を親水基として有する、ソルビタン脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、アルキルポリグルコシド等が挙げられる。また、環状ポリエーテル構造を有さない、グリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリンのアルキル脂肪酸エステル、アルキルグリセリルエーテル、ソルビトール等が挙げられる。
これらのなかでも、ポリオール型非イオン界面活性剤としては、より良好な面状の膜を形成することができるという観点から、環状ポリエーテルを親水基として有する非イオン界面活性剤が好ましい。更に、より優れた反射防止性及び防汚性を有する膜を形成することができるという観点から、ポリオール型非イオン界面活性剤としては、アルキルポリグルコシドがより好ましい。
“Polyol type nonionic surfactant” is a surfactant having a plurality of hydroxyl groups, which does not contain an ion-dissociating moiety such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, and an amphoteric surfactant. is there. Examples of the polyol type nonionic surfactant include sorbitan fatty acid ester, sucrose fatty acid ester, alkyl polyglucoside having a cyclic polyether structure as a hydrophilic group. Moreover, the glycerin fatty acid ester which does not have a cyclic polyether structure, the alkyl fatty acid ester of polyglycerol, the alkyl glyceryl ether, sorbitol, etc. are mentioned.
Among these, as the polyol type nonionic surfactant, a nonionic surfactant having a cyclic polyether as a hydrophilic group is preferable from the viewpoint that a better planar film can be formed. Furthermore, as a polyol type nonionic surfactant, alkylpolyglucoside is more preferable from the viewpoint that a film having better antireflection properties and antifouling properties can be formed.

アルキルポリグルコシドのアルキル鎖の炭素数は、5〜20であることが好ましく、6〜14であることがより好ましく、8〜14であることがさらに好ましい。アルキルポリグルコシドが有するアルキル鎖は、直鎖状であってもよいし、分岐状であってもよい。グルコシドの平均重合度は、1〜10であることが好ましく、1〜5であることがより好ましい。アルキルポリグルコシドの具体例としては、デシルグルコシド、オクチルグルコシド等が挙げられる。
アルキルポリグルコシドの重量平均分子量は、100〜2000であることが好ましく、100〜1000であることがより好ましい。
The number of carbon atoms in the alkyl chain of the alkylpolyglucoside is preferably 5 to 20, more preferably 6 to 14, and still more preferably 8 to 14. The alkyl chain of the alkylpolyglucoside may be linear or branched. The average degree of polymerization of glucoside is preferably from 1 to 10, and more preferably from 1 to 5. Specific examples of the alkyl polyglucoside include decyl glucoside and octyl glucoside.
The weight average molecular weight of the alkylpolyglucoside is preferably 100 to 2000, and more preferably 100 to 1000.

ポリオール型非イオン界面活性剤は、市販品を用いてもよい。市販品の例としては、TRITON(登録商標)BG−10(アルキルポリグルコシド系界面活性剤、ダウ・ケミカル社製)、マイドール(登録商標)10、12(アルキルポリグルコシド界面活性剤、花王(株)製)、レオドール(登録商標)SP−P10(ソルビタン脂肪酸エステル界面活性剤、花王(株)製)、リケマール(登録商標)L−71−D(ジグリセリン脂肪酸エステル界面活性剤、理研ビタミン(株)製)、エキセル(登録商標)95N(グリセリン脂肪酸エステル、花王(株)製)、ポエム(登録商標)PR−100(アルキルグリセリルエーテル、理研ビタミン(株)製)、DKエステル(登録商標)(ショ糖脂肪酸エステル、第一工業製薬(株)製)等が挙げられる。   A commercially available product may be used as the polyol type nonionic surfactant. Examples of commercially available products include TRITON (registered trademark) BG-10 (alkyl polyglucoside surfactant, manufactured by Dow Chemical), Mydol (registered trademark) 10, 12 (alkyl polyglucoside surfactant, Kao ( ), Rheodor (registered trademark) SP-P10 (Sorbitan fatty acid ester surfactant, manufactured by Kao Corporation), Riquemar (registered trademark) L-71-D (diglycerin fatty acid ester surfactant, RIKEN vitamin ( Co., Ltd.), Exel (registered trademark) 95N (glycerin fatty acid ester, manufactured by Kao Corporation), Poem (registered trademark) PR-100 (alkyl glyceryl ether, manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.), DK Ester (registered trademark) (Sucrose fatty acid ester, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.).

水性塗布液がポリオール型非イオン界面活性剤を含む場合の含有量としては、水性塗布液の全質量に対して、0.07質量%〜1.0質量%であることが好ましく、0.07質量%〜0.8質量%であることがより好ましく、0.07質量%〜0.5質量%であることが更に好ましい。
水性塗布液中のポリオール型非イオン界面活性剤の含有量が上記範囲において、添加の効果、即ち、水性塗布液の表面張力が低下し、濡れ性がより良好なものとなり、かつ、水性塗布液中のミセル形成が抑制され、形成された膜におけるシリカ粒子の緻密性をより高めることができる。
The content when the aqueous coating solution contains a polyol-type nonionic surfactant is preferably 0.07% by mass to 1.0% by mass with respect to the total mass of the aqueous coating solution, The content is more preferably from mass% to 0.8 mass%, and further preferably from 0.07 mass% to 0.5 mass%.
When the content of the polyol type nonionic surfactant in the aqueous coating liquid is within the above range, the effect of addition, that is, the surface tension of the aqueous coating liquid is lowered, the wettability is improved, and the aqueous coating liquid is used. The micelle formation inside is suppressed, and the denseness of the silica particles in the formed film can be further increased.

(親水性有機溶媒)
水性塗布液は、水以外に、水との親和性に優れる親水性有機溶媒の少なくとも1種を含んでもよい。
水性塗布液が親水性有機溶媒を含むことで、水性塗布液の表面張力がより低くなり、より均一な塗布膜の形成が可能となる。また、親水性有機溶媒が低沸点有機溶媒であると、水性塗布液の乾燥が容易になる等の利点を有することになる。
(Hydrophilic organic solvent)
The aqueous coating solution may contain at least one hydrophilic organic solvent having excellent affinity with water in addition to water.
When the aqueous coating solution contains a hydrophilic organic solvent, the surface tension of the aqueous coating solution becomes lower, and a more uniform coating film can be formed. Further, when the hydrophilic organic solvent is a low boiling point organic solvent, there are advantages such as easy drying of the aqueous coating solution.

親水性有機溶媒としては、特に限定されず、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、エチレングリコール、エチルセロソルブ等が挙げられる。入手容易性及び環境負荷の低減の観点から、親水性有機溶媒としては、アルコールが好ましく、なかでも、エタノール、イソプロパノール等がより好ましい。   It does not specifically limit as a hydrophilic organic solvent, Methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, ethylene glycol, ethyl cellosolve etc. are mentioned. From the viewpoint of easy availability and reduction of environmental burden, the hydrophilic organic solvent is preferably alcohol, and ethanol, isopropanol and the like are more preferable.

水性塗布液が水性媒体として水以外に親水性有機溶媒を含む場合、水性塗布液に用いられる水の含有量は、水性媒体の全質量に対して、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましい。   When the aqueous coating solution contains a hydrophilic organic solvent in addition to water as an aqueous medium, the content of water used in the aqueous coating solution is preferably 30% by mass or more based on the total mass of the aqueous medium. More preferably, it is at least mass%.

水性塗布液中の固形分量は、水性塗布液の全質量に対して、0.1質量%〜30質量%であることが好ましく、0.2質量%〜20質量%であることがより好ましく、0.5質量%〜10質量%であることが更に好ましい。水性塗布液中の固形分量は、溶媒、特に水の含有量により調整することができる。   The solid content in the aqueous coating solution is preferably 0.1% by mass to 30% by mass, more preferably 0.2% by mass to 20% by mass, based on the total mass of the aqueous coating solution. More preferably, it is 0.5 mass%-10 mass%. The solid content in the aqueous coating solution can be adjusted by the content of the solvent, particularly water.

(水性塗布液のpH)
水性塗布液のpHは、8〜12であることが好ましく、9〜11であることがより好ましい。
水性塗布液のpHを8〜12とすることで、水性塗布液中でのシリカ粒子の凝集が抑制され、シリカ粒子の分散性がより良好となり、塗布精度が向上すると考えられる。
特に、既述の表面が負に帯電したシリカ粒子を用いた場合、表面が負に帯電したシリカ粒子の等電点はpH4〜6であり、水性塗布液の好ましいpHであるpH8〜12とが互いに相違することで、微細なシリカ粒子の凝集が抑制され、シリカ粒子の分散性がより良好になると考えられる。
水性塗布液の塗布精度が向上することで、水性塗布液により形成された膜の均一性、面状がより向上し、特に、反射防止性がより優れた膜の形成が容易になると考えられる。
水性塗布液のpHが8〜12であることで、水性塗布液中でのシリカ粒子の凝集が抑制され、良好な面状の膜が形成される。よって、水性塗布液により、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れた膜が形成される。また、pHが高すぎることにより生じるシリカ粒子の表面の溶解、シリカ粒子の損傷に起因する水性塗布液の長期安定性低下が抑制され、水性塗布液におけるシリカ粒子の分散安定性がより向上する。
(PH of aqueous coating solution)
The pH of the aqueous coating solution is preferably 8 to 12, and more preferably 9 to 11.
By setting the pH of the aqueous coating solution to 8 to 12, it is considered that the aggregation of silica particles in the aqueous coating solution is suppressed, the dispersibility of the silica particles becomes better, and the coating accuracy is improved.
In particular, when silica particles whose surface is negatively charged are used, the isoelectric point of the silica particles whose surface is negatively charged is pH 4 to 6, and pH 8 to 12, which is a preferable pH of the aqueous coating solution, is. By being different from each other, it is considered that aggregation of fine silica particles is suppressed and the dispersibility of the silica particles becomes better.
By improving the coating accuracy of the aqueous coating solution, it is considered that the uniformity and surface shape of the film formed by the aqueous coating solution are improved, and in particular, it is easy to form a film with better antireflection properties.
When the pH of the aqueous coating solution is 8 to 12, aggregation of silica particles in the aqueous coating solution is suppressed, and a good planar film is formed. Therefore, a film excellent in antireflection property, scratch resistance, and antifouling property is formed by the aqueous coating solution. Moreover, the long-term stability fall of the aqueous coating liquid resulting from the melt | dissolution of the surface of the silica particle which arises when pH is too high, and the damage of a silica particle is suppressed, and the dispersion stability of the silica particle in an aqueous coating liquid improves more.

シリカ粒子の等電点は、シリカ粒子の製造方法、一次粒子径、シリカ粒子の表面状態等により若干変動するが、その場合は、シリカ粒子の等電点のpHに合わせて水性塗布液のpHを調整してもよい。
本明細書における水性塗布液のpHは、pHメーター(型番:HM−31、東亜DKK(株)製)を用いて、25℃で測定された値である。
The isoelectric point of the silica particles varies slightly depending on the production method of the silica particles, the primary particle diameter, the surface state of the silica particles, etc., but in this case, the pH of the aqueous coating solution is adjusted to the pH of the isoelectric point of the silica particles. May be adjusted.
The pH of the aqueous coating solution in this specification is a value measured at 25 ° C. using a pH meter (model number: HM-31, manufactured by Toa DKK Co., Ltd.).

[膜の製造方法]
次に、既述の水性塗布液を用いた膜の製造方法について説明する。
本実施形態の膜の製造方法は、基材上に、既述の水性塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、形成された塗布膜を乾燥する塗布膜乾燥工程と、を含む。
既述の水性塗布液は、水と、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、水を含む溶液中で解離する3価又は5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、かつ、分子量が600以下であるバインダー前駆体と、を含む水性塗布液である。
[Membrane production method]
Next, the manufacturing method of the film | membrane using the aqueous coating liquid as stated above is demonstrated.
The film manufacturing method of the present embodiment includes a coating film forming step of forming a coating film by applying the above-described aqueous coating liquid on a substrate, a coating film drying step of drying the formed coating film, including.
The aforementioned aqueous coating liquid is a salt of a compound containing water, silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less, and at least one trivalent or pentavalent element that dissociates in a solution containing water, And the aqueous coating liquid containing the binder precursor whose molecular weight is 600 or less.

本実施形態の膜の製造方法は、塗布膜乾燥工程の後、さらに、乾燥後の塗布膜を150℃以上400℃以下の温度で焼成する塗布膜焼成工程を含むことが好ましい。
本実施形態の膜の製造方法は、本実施形態の効果を損なわない範囲において、必要に応じて、他の工程を含んでもよい。
The film production method of the present embodiment preferably includes a coating film baking step of baking the dried coating film at a temperature of 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower after the coating film drying step.
The film manufacturing method of the present embodiment may include other steps as necessary within a range not impairing the effects of the present embodiment.

本実施形態の膜の製造方法においては、基材上に、水と、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、かつ、分子量が600以下であるバインダー前駆体と、を含む水性塗布液を塗布して塗布膜を形成した後、形成された塗布膜を乾燥することにより、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れる膜を得ることができる。   In the film production method of the present embodiment, at least of water, silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less, and a trivalent element and a pentavalent element that dissociate in a solution containing water. A coating film is formed by applying an aqueous coating solution containing a binder precursor having a molecular weight of 600 or less, which is a salt of a compound containing one kind, and then drying the formed coating film, A film having excellent antireflection properties, scratch resistance and antifouling properties can be obtained.

本実施形態の製造方法によって得られる膜が既述の如き効果を奏し得る理由については明らかではないが、本発明者らは、以下のように推測している。
本実施形態の水性塗布液に使用されるバインダー前駆体は、無機性が強く、イオン性が高い3価の元素及び5価の元素を含む化合物の塩を含む。化合物の塩は水性塗布液中で解離し、シリカ粒子表面に吸着する。シリカ粒子に吸着するイオンは、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種に由来する多価イオンである。このため、バインダー前駆体として、1価、或いは、2価、4価などのイオンが吸着した場合に比べて、反応サイトが多く、かつ、反応サイトの数が奇数であり、水性塗布液から水性媒体を除去する際の加熱のより、シリカ粒子への吸着のみならず、シリカ粒子を被覆しているイオン同士も反応して多量体を形成しやすくなる。よって、バインダー前駆体により得られるバインダーは、密な結合ネットワークを有し、シリカ粒子同士を小面積であっても強固に結合させることができると推定される。
形成されたバインダーは極めて薄層であり、このため、シリカ粒子同士は、隣接する粒子と点接着に近い小面積にて固定化され、シリカ粒子間に従来の有機バインダーにより固定化された場合よりも、より大きな空隙を有する膜が形成される。このため、膜の反射防止性がより良好となる。
また、バインダーの物性に起因してバインダー量が少な場合でも、隣接するシリカ粒子同士が強固に結合し、その結果、形成された膜は耐傷性が良好になると考えられる。
さらに、水性塗布液中においてシリカ粒子がバインダー前駆体に由来する多価イオンにより被覆されることで、シリカ粒子の凝集が抑制され、シリカ粒子の分散性が良好となり、水性塗布液の塗布の精度が向上するため、形成される膜は、反射防止性に優れると考えられる。
The reason why the film obtained by the manufacturing method of the present embodiment can achieve the effects as described above is not clear, but the present inventors presume as follows.
The binder precursor used in the aqueous coating liquid of the present embodiment contains a salt of a compound containing a trivalent element and a pentavalent element having strong inorganicity and high ionicity. The salt of the compound is dissociated in the aqueous coating solution and adsorbed on the surface of the silica particles. The ions adsorbed on the silica particles are multivalent ions derived from at least one of a trivalent element and a pentavalent element. Therefore, the binder precursor has more reaction sites and an odd number of reaction sites than when monovalent, divalent, or tetravalent ions are adsorbed. By heating at the time of removing the medium, not only adsorption to the silica particles but also ions covering the silica particles react with each other to easily form a multimer. Therefore, it is presumed that the binder obtained from the binder precursor has a dense bond network and can firmly bond the silica particles even in a small area.
The formed binder is a very thin layer, so silica particles are fixed in a small area close to point adhesion with adjacent particles, and than when fixed by a conventional organic binder between silica particles. However, a film having a larger void is formed. For this reason, the antireflection property of the film becomes better.
Moreover, even if the amount of the binder is small due to the physical properties of the binder, adjacent silica particles are firmly bonded to each other, and as a result, the formed film is considered to have good scratch resistance.
Furthermore, the silica particles are coated with the polyvalent ions derived from the binder precursor in the aqueous coating solution, so that the aggregation of the silica particles is suppressed, the dispersibility of the silica particles is improved, and the coating accuracy of the aqueous coating solution is improved. Therefore, the formed film is considered to have excellent antireflection properties.

以下、本実施形態の膜の製造方法における各工程について詳細に説明する。各工程で用いる成分等の詳細については後述する。   Hereafter, each process in the manufacturing method of the film | membrane of this embodiment is demonstrated in detail. Details of components used in each step will be described later.

〔塗布膜形成工程〕
塗布膜形成工程は、基材上に、水と、平均一次粒子径100nm以下のシリカ粒子と、水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、かつ、分子量が600以下であるバインダー前駆体と、を含む水性塗布液を塗布して塗布膜を形成する工程である。
塗布膜形成工程では、既述のように、バインダー前駆体の存在に起因して、水性塗布液におけるシリカ粒子の分散性、分散安定性が良好であるため、良好な塗布精度で塗布膜を形成することができると考えられる。
[Coating film forming process]
In the coating film forming step, a compound containing at least one of water, silica particles having an average primary particle diameter of 100 nm or less, a trivalent element and a pentavalent element dissociating in a solution containing water is formed on the substrate. In this step, a coating film is formed by applying an aqueous coating solution containing a salt and a binder precursor having a molecular weight of 600 or less.
In the coating film forming process, as described above, due to the presence of the binder precursor, the dispersion and dispersion stability of the silica particles in the aqueous coating liquid are good, so the coating film is formed with good coating accuracy. I think it can be done.

水性塗布液の塗布量は、特に限定されず、水性塗布液中の固形分の濃度、所望の膜厚等に応じて、操作性等を考慮し、適宜設定することができる。
水性塗布液の基材への塗布量は、一般的には、0.1mL/m〜1000mL/mであることが好ましく、1mL/m〜100mL/mであることがより好ましく、1mL/m〜50mL/mであることが更に好ましい。水性塗布液の塗布量が、上記の範囲内であると、塗布精度が良好となり、反射防止性により優れた膜を形成することができる。
The coating amount of the aqueous coating solution is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of operability and the like according to the solid content concentration in the aqueous coating solution, the desired film thickness, and the like.
The coating amount of the base material in the aqueous coating solution is generally is preferably 0.1mL / m 2 ~1000mL / m 2 , more preferably 1mL / m 2 ~100mL / m 2 , further preferably 1mL / m 2 ~50mL / m 2 . When the coating amount of the aqueous coating solution is within the above range, the coating accuracy is good, and a film having better antireflection properties can be formed.

基材上に水性塗布液を塗布する方法は、特に限定されない。塗布方法としては、スプレー塗布、刷毛塗布、ローラー塗布、バー塗布、ディップ塗布等の公知の塗布方法をいずれも適用することができる。   The method for applying the aqueous coating solution on the substrate is not particularly limited. As a coating method, any known coating method such as spray coating, brush coating, roller coating, bar coating, dip coating, or the like can be applied.

<基材>
本実施形態の膜の製造方法において、水性塗布液を塗布する基材は、特に限定されるものではない。
基材としては、ガラス、樹脂、金属、セラミック、これらの複合材料等の基材が挙げられ、これらの基材は、いずれも好適に用いることができる。これらの中でも、基材としては、ガラス基材が好ましい。基材としてガラス基材を用いると、ガラス基材におけるヒドロキシ基のバインダーを介した縮合が、シリカ粒子が有するヒドロキシ基同士だけでなく、シリカ粒子が有するヒドロキシ基とガラス表面のヒドロキシ基との間でも発生するため、基材との密着性に優れた塗布膜を形成することができる。
<Base material>
In the film manufacturing method of the present embodiment, the substrate on which the aqueous coating solution is applied is not particularly limited.
Examples of the substrate include substrates such as glass, resin, metal, ceramic, and composite materials thereof, and any of these substrates can be suitably used. Among these, a glass substrate is preferable as the substrate. When a glass substrate is used as the substrate, the condensation through the binder of hydroxy groups in the glass substrate is not only between the hydroxy groups of the silica particles but also between the hydroxy groups of the silica particles and the hydroxy groups of the glass surface. However, since it generate | occur | produces, the coating film excellent in adhesiveness with a base material can be formed.

〔塗布膜乾燥工程〕
塗布膜乾燥工程は、前工程で形成された塗布膜を乾燥する工程である。
塗布膜乾燥工程では、水性塗布液を塗布して形成された塗布膜を乾燥することにより、基材上に、シリカ粒子同士がバインダー前駆体により形成されたバインダーを介して部分的に固定化された膜が形成される。シリカ粒子同士が無機性のバインダーを介して固定化されることで、シリカ粒子間に空隙が生じ、乾燥された塗布膜は、シリカ粒子の特性と相俟って反射防止性に優れた膜となると考えられる。
また、塗布膜乾燥工程では、塗布膜形成工程において精度良く塗布され、より均一に形成された塗布膜を乾燥するため、乾燥後の塗布膜は、膜厚が均一で面状に優れた反射防止性に優れる膜となる。
塗布膜乾燥工程では、水性塗布液中の水分が除去されることで、シリカ粒子間に、3価の元素及び5価の元素を含むバインダー前駆体により形成された元素の多量体を含む密な結合ネットワークのバインダーが存在し、シリカ粒子同士がバインダーを介して強固に結合され、シリカ粒子間に空隙を含む緻密な膜が形成され、反射防止性と硬度がより高い乾燥膜が形成され、反射防止性のみならず、優れた耐傷性を有する膜が得られると考えられる。また、膜が緻密になり、膜面が平滑となることで、汚れが付着し難くなり、優れた防汚性が得られると考えられる。
[Coating film drying process]
The coating film drying step is a step of drying the coating film formed in the previous step.
In the coating film drying step, by drying the coating film formed by applying an aqueous coating solution, the silica particles are partially immobilized on the substrate via the binder formed by the binder precursor. A film is formed. Silica particles are fixed to each other via an inorganic binder, so that voids are generated between the silica particles, and the dried coating film is a film with excellent antireflection properties combined with the characteristics of the silica particles. It is considered to be.
In addition, in the coating film drying process, the coating film formed in the coating film forming process is accurately applied and the coating film formed more uniformly is dried. Therefore, the coating film after drying has a uniform thickness and excellent antireflection. It becomes a film with excellent properties.
In the coating film drying step, moisture in the aqueous coating solution is removed, so that a dense multimer of elements formed by a binder precursor containing a trivalent element and a pentavalent element is present between the silica particles. There is a binder in the binding network, silica particles are firmly bonded to each other through the binder, a dense film containing voids is formed between the silica particles, and a dry film with higher antireflection properties and hardness is formed, reflecting It is considered that a film having excellent scratch resistance as well as prevention can be obtained. Moreover, since the film becomes dense and the film surface becomes smooth, it is considered that dirt is difficult to adhere and excellent antifouling properties can be obtained.

塗布膜の乾燥は、加熱装置を用いて行なうことができる。加熱装置としては、目的の温度に加熱することができれば、特に限定されることなく、公知の加熱装置をいずれも用いることができる。加熱装置としては、オーブン、電気炉等の他、製造ラインに合わせて独自に作製した加熱装置を用いることができる。
塗布膜の乾燥は、例えば、上記の加熱装置を用いて、雰囲気温度40℃〜400℃にて塗布膜を加熱することにより行なってもよい。加熱により塗布膜を乾燥する場合には、例えば、加熱時間を1分間〜30分間程度とすることができる。
塗布膜の乾燥条件としては、塗布膜を、雰囲気温度40℃〜200℃にて1分間〜10分間加熱する乾燥条件が好ましく、雰囲気温度100℃〜180℃にて1分間〜5分間加熱する乾燥条件がより好ましい。
The coating film can be dried using a heating device. The heating device is not particularly limited as long as it can be heated to a target temperature, and any known heating device can be used. As the heating device, an oven, an electric furnace, or the like, or a heating device uniquely manufactured according to the production line can be used.
The coating film may be dried by, for example, heating the coating film at an ambient temperature of 40 ° C. to 400 ° C. using the above heating device. When the coating film is dried by heating, for example, the heating time can be about 1 minute to 30 minutes.
As drying conditions for the coating film, drying conditions in which the coating film is heated at an ambient temperature of 40 ° C. to 200 ° C. for 1 minute to 10 minutes are preferable, and drying is performed at an atmospheric temperature of 100 ° C. to 180 ° C. for 1 minute to 5 minutes. Conditions are more preferred.

乾燥後の塗布膜厚は、膜の使用目的に応じて適宜選択することができる。なかでも、乾燥後の膜厚が50nm以上であることが好ましい。膜厚が50nm以上であると、乾燥後の塗布膜は反射防止性により優れる。
乾燥後の塗布膜は、膜厚が50nm以上350nm以下であることがより好ましく、100nm以上300nm以下が更に好ましく、100nm以上250nm以下が特に好ましい。
The coating film thickness after drying can be appropriately selected according to the purpose of use of the film. Especially, it is preferable that the film thickness after drying is 50 nm or more. When the film thickness is 50 nm or more, the coating film after drying is more excellent in antireflection properties.
The coating film after drying preferably has a thickness of 50 nm to 350 nm, more preferably 100 nm to 300 nm, and particularly preferably 100 nm to 250 nm.

塗布膜乾燥工程の後、塗布膜焼成工程の前における塗布膜中の、シリカ粒子の含有量は、既述の如く、塗布膜の全固形分に対して、64質量%〜95質量%であることが好ましく、70質量%〜95質量%であることがより好ましい。塗布膜焼成工程に供する乾燥後の塗布膜中の、シリカ粒子の含有量が上記範囲内であると、反射防止性、耐傷性、及び防汚性により優れた膜を形成することができる。   The content of silica particles in the coating film after the coating film drying step and before the coating film baking step is 64% by mass to 95% by mass with respect to the total solid content of the coating film as described above. It is preferably 70% by mass to 95% by mass. When the content of the silica particles in the coating film after drying subjected to the coating film baking step is within the above range, a film excellent in antireflection properties, scratch resistance and antifouling properties can be formed.

〔塗布膜焼成工程〕
本実施形態の膜の製造方法は、既述の塗布膜乾燥工程の後、更に、乾燥後の塗布膜を雰囲気温度150℃以上400℃以下の温度で焼成する塗布膜焼成工程を含むことが好ましい。
なお、塗布膜焼成工程における焼成温度は、400℃を超える温度、例えば、400℃を超え、800℃以下としてもよい。しかし、既述の本実施形態の水性塗布液を用いることで、400℃以下の雰囲気温度で焼成することにより、塗布膜乾燥工程で形成された緻密な膜の硬度がさらに高まり、耐傷性がより向上し、シリカ粒子がバインダーを介して強固に結合したことに起因する空隙が形成されることで反射防止性が顕著に向上する。
[Coating film baking process]
The film manufacturing method of the present embodiment preferably includes a coating film baking step of baking the dried coating film at an ambient temperature of 150 ° C. or more and 400 ° C. or less after the above-described coating film drying step. .
The baking temperature in the coating film baking step may be a temperature exceeding 400 ° C., for example, exceeding 400 ° C. and not more than 800 ° C. However, by using the aqueous coating liquid of the present embodiment as described above, baking at an atmospheric temperature of 400 ° C. or lower further increases the hardness of the dense film formed in the coating film drying step, resulting in more scratch resistance. The anti-reflection property is remarkably improved by the formation of voids resulting from the improvement and the solid bonding of the silica particles through the binder.

塗布膜の焼成は、加熱装置を用いて行なうことができる。加熱装置としては、目的の温度に加熱することができれば、特に限定されることなく、公知の加熱装置をいずれも用いることができる。加熱装置としては、電気炉等の他、製造ラインに合わせて独自に作製した焼成装置を用いることができる。
塗布膜の焼成温度(雰囲気温度)は、150℃以上400℃以下であることが好ましく、150℃以上350℃以下であることがより好ましく、200℃以上300℃以下であることがさらに好ましい。焼成時間は、1分間〜20分間であることが好ましく、1分間〜10分間であることがより好ましい。
The coating film can be baked using a heating device. The heating device is not particularly limited as long as it can be heated to a target temperature, and any known heating device can be used. As the heating device, in addition to an electric furnace or the like, it is possible to use a firing device uniquely produced in accordance with a production line.
The firing temperature (atmosphere temperature) of the coating film is preferably 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower, and further preferably 200 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. The firing time is preferably 1 minute to 20 minutes, and more preferably 1 minute to 10 minutes.

焼成後の塗布膜厚は、膜の使用目的に応じて適宜選択することができる。なかでも、焼成後の膜厚が50nm以上であることが好ましい。膜厚が50nm以上であると、焼成後の塗布膜は反射防止性により優れる。
焼成後の塗布膜は、膜厚が50nm以上350nm以下であることがより好ましく、100nm以上300nm以下が更に好ましく、100nm以上250nm以下が特に好ましい。
The coating film thickness after firing can be appropriately selected according to the intended use of the film. Especially, it is preferable that the film thickness after baking is 50 nm or more. When the film thickness is 50 nm or more, the coating film after baking is more excellent in antireflection properties.
The coating film after baking preferably has a film thickness of 50 nm to 350 nm, more preferably 100 nm to 300 nm, and particularly preferably 100 nm to 250 nm.

既述の如く、本実施形態の膜の製造方法では、焼成温度を150℃以上400℃以下とすることが好ましく、焼成温度範囲は、乾燥温度範囲を包含する。このため、本実施形態の膜の製造方法は、塗布膜乾燥工程と、所望により塗布膜乾燥工程の後に行われる塗布膜焼成工程とを一工程で行うことができる。
塗布膜乾燥工程と塗布膜焼成工程とが、一工程で行われる場合、加熱条件は、150℃以上400℃以下であることが好ましく、180℃以上350℃以下であることがより好ましく、200℃以上300℃以下であることがさらに好ましい。焼成時間は、1分間〜30分間であることが好ましく、1分間〜150分間であることがより好ましい。
As described above, in the film manufacturing method of the present embodiment, the baking temperature is preferably 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, and the baking temperature range includes the drying temperature range. For this reason, the manufacturing method of the film | membrane of this embodiment can perform the coating film drying process and the coating film baking process performed after the coating film drying process if needed in one process.
When the coating film drying step and the coating film baking step are performed in one step, the heating condition is preferably 150 ° C. or more and 400 ° C. or less, more preferably 180 ° C. or more and 350 ° C. or less, and 200 ° C. More preferably, it is 300 degrees C or less. The firing time is preferably 1 minute to 30 minutes, and more preferably 1 minute to 150 minutes.

〔その他の工程〕
本実施形態の膜の製造方法は、本実施形態の効果を損なわない範囲において、必要に応じて、その他の工程を含んでもよい。
その他の工程としては、洗浄工程、表面処理工程、冷却工程等が挙げられる。
[Other processes]
The film manufacturing method of the present embodiment may include other steps as necessary within a range not impairing the effects of the present embodiment.
Examples of other processes include a cleaning process, a surface treatment process, and a cooling process.

〔平均反射率変化ΔRの絶対値〕
少なくとも塗布膜乾燥工程を経た後の塗布膜は、下記式(1)で定義される、波長400nm〜1100nmの光における5°入射時の平均反射率変化ΔRの絶対値により、その反射防止性能を表すことができる。
なお、「少なくとも塗布膜乾燥工程を経た後の塗布膜」は、既述の塗布膜乾燥工程を経た塗布膜であればよく、塗布膜形成工程の後に、塗布膜乾燥工程のみを経た膜、塗布膜乾燥工程の後、さらに既述の塗布膜焼成工程を経た塗布膜、及び塗布膜乾燥工程と塗布膜焼成工程とを一工程で行った後の塗布膜が含まれる。

|平均反射率変化ΔR|=|R膜形成後の基材の平均反射率 − R基材の平均反射率| 式(1)
[Absolute value of average reflectance change ΔR]
The coating film after at least the coating film drying step has its antireflection performance based on the absolute value of the average reflectance change ΔR at the time of 5 ° incidence in light having a wavelength of 400 nm to 1100 nm, which is defined by the following formula (1). Can be represented.
The “coating film after having undergone at least the coating film drying process” may be a coating film that has undergone the above-described coating film drying process, and a film or coating that has undergone only the coating film drying process after the coating film forming process. After the film drying step, the coating film further subjected to the above-described coating film baking step, and the coating film after the coating film drying step and the coating film baking step are performed in one step are included.

| Average reflectance change ΔR | = | Average reflectance of base material after R film formation−Average reflectance of R base material | Formula (1)

式(1)における平均反射率変化ΔRは、塗布膜を形成していない基材の平均反射率(R基材の平均反射率)及び水性塗布液により形成した塗布膜を有する基材の平均反射率(R膜形成後の基材の平均反射率)を、硫酸バリウム白板をリファレンスとして測定することで求めることができる。 The average reflectance change ΔR in the formula (1) is the average reflectance of the base material on which the coating film is not formed (average reflectance of the R base material ) and the average reflection of the base material having the coating film formed with the aqueous coating liquid. The rate ( average reflectance of the base material after the R film is formed ) can be determined by measuring a white barium sulfate plate as a reference.

反射率は、積分球付の分光光度計を用いることにより測定することができる。本明細書においては、測定装置として紫外可視赤外分光光度計(型番:UV3100PC、(株)島津製作所製)を用い、波長400nm〜1100nmの光における反射率を、積分球を用いて測定し、それぞれの波長における反射率の値を算術平均することにより得られた値を平均反射率として採用している。
平均反射率変化ΔRの絶対値の数値が高いほど、膜の反射防止性が優れていることを示す。
The reflectance can be measured by using a spectrophotometer with an integrating sphere. In this specification, an ultraviolet-visible infrared spectrophotometer (model number: UV3100PC, manufactured by Shimadzu Corporation) is used as a measuring device, and the reflectance in light having a wavelength of 400 nm to 1100 nm is measured using an integrating sphere. A value obtained by arithmetically averaging the reflectance values at the respective wavelengths is adopted as the average reflectance.
The higher the absolute value of the average reflectance change ΔR, the better the antireflection property of the film.

少なくとも乾燥後の塗布膜平均反射率変化ΔRの絶対値は、反射防止性の観点から、2.0%以上であることが好ましく、2.5%以上であることがより好ましい。   At least the absolute value of the coating film average reflectance change ΔR after drying is preferably 2.0% or more, and more preferably 2.5% or more, from the viewpoint of antireflection properties.

[膜]
本実施形態の膜は、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種とを含み、隣接するシリカ粒子同士が、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を介して互いに固定化されて形成された空隙を有する膜である。
本実施形態の膜において。シリカ粒子間に空隙を有することは、膜の断面方向からの電子顕微鏡解析により確認することができる。本実施形態においては、400℃以下の温度条件で加熱してもシリカ粒子同士が強固に固定化されるため、例えば、球状のシリカ粒子を用いた場合、加熱による変形がなく、かつ、シリカ粒子間に存在する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含むバインダー量が極めて少ないために、球状のシリカ粒子同士が点接着した如き外観を確認することができる。
[film]
The film of the present embodiment includes silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less and at least one of a trivalent element and a pentavalent element. Adjacent silica particles are composed of a trivalent element and a pentavalent element. It is a film | membrane which has the space | gap formed mutually fixed through at least 1 sort (s) of these elements.
In the membrane of this embodiment. The presence of voids between the silica particles can be confirmed by electron microscope analysis from the cross-sectional direction of the film. In this embodiment, the silica particles are firmly fixed even when heated at a temperature of 400 ° C. or lower. For example, when spherical silica particles are used, there is no deformation due to heating, and the silica particles Since the amount of the binder containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element existing between them is extremely small, it is possible to confirm an appearance such that spherical silica particles are point-bonded to each other.

シリカ粒子間に3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種が存在することは、膜の断面方向からのX線光電分光法解析により確認することができる。
例えば、シリカ粒子間を、アルコキシシランなどのケイ素化合物を介して結合させてなる膜は、既述の膜の断面方向からの電子顕微鏡解析により膜を観察した場合、シリカ粒子間にケイ素化合物を含むバインダー層の存在を確認することができ、本実施形態のシリカ粒子間の空隙よりも、体積がより狭い空隙が観察される。また、膜の断面方向からのX線光電分光法解析により、元素としてのケイ素の存在は確認できるが、3価の元素及び5価の元素の存在は確認することができない。
なお、上記の解析方法については、例えば日本電子(株)製のSEM−EDXを使用することで、表面形状と元素解析を同時に行うことができるため好ましい。
膜の断面は、液体窒素にて冷凍した膜を割ることで生じる破断面部を測定対象として、倍率10000倍以上で測定する方法が好ましい。
The presence of at least one of trivalent and pentavalent elements between the silica particles can be confirmed by X-ray photoelectric spectroscopy analysis from the cross-sectional direction of the film.
For example, a film formed by bonding between silica particles via a silicon compound such as alkoxysilane contains a silicon compound between the silica particles when the film is observed by electron microscopic analysis from the cross-sectional direction of the film described above. The presence of the binder layer can be confirmed, and voids having a smaller volume than the voids between the silica particles of this embodiment are observed. Moreover, although the presence of silicon as an element can be confirmed by X-ray photoelectric spectroscopy analysis from the cross-sectional direction of the film, the presence of a trivalent element and a pentavalent element cannot be confirmed.
In addition, about said analysis method, since surface shape and an elemental analysis can be performed simultaneously by using SEM-EDX by JEOL Co., Ltd., for example, it is preferable.
A method of measuring the cross section of the membrane at a magnification of 10,000 times or more with a fracture surface generated by breaking a membrane frozen in liquid nitrogen as a measurement target is preferable.

本実施形態の膜は、シリカ粒子間がバインダーを介して強固に結合しており、バインダー量が極めて少ないことから、シリカ粒子間の空隙が従来に比較してより広く、シリカ粒子の特性と相俟って反射防止性に優れる。さらに、緻密で表面が平滑な膜であることから、耐傷性、及び防汚性に優れる。
本実施形態の膜は、既述の本実施形態の水性塗布液を用いて、本実施形態の膜の製造方法により製造された膜であることが好ましい。
膜の形成に好ましく用いられる水性塗布液は、既述の本実施形態の水性塗布液、本実施形態の膜の製造方法における水性塗布液と同義であり、好ましい態様も同様である。
In the film of this embodiment, the silica particles are strongly bonded via a binder, and the amount of the binder is extremely small. As a result, it has excellent antireflection properties. Furthermore, since it is a dense film with a smooth surface, it is excellent in scratch resistance and antifouling properties.
The film of the present embodiment is preferably a film produced by the film production method of the present embodiment using the aqueous coating liquid of the present embodiment described above.
The aqueous coating solution preferably used for forming the film is synonymous with the aqueous coating solution of the present embodiment described above and the aqueous coating solution in the method of manufacturing a film of the present embodiment, and the preferred embodiments are also the same.

以下に、本実施形態の膜の好ましい物性を示す。   Below, the preferable physical property of the film | membrane of this embodiment is shown.

(膜厚)
本実施形態の膜は、反射防止性の観点から、膜厚が50nm以上350nm以下であることが好ましく、100nm以上300nm以下であることがより好ましく、100nm以上250nm以下であることが更に好ましい。
(Film thickness)
The film of this embodiment preferably has a thickness of 50 nm to 350 nm, more preferably 100 nm to 300 nm, and still more preferably 100 nm to 250 nm from the viewpoint of antireflection properties.

[積層体]
本実施形態の積層体は、基材上に、既述の本実施形態の膜を有する。
本実施形態の膜を有する積層体は、本実施形態の膜の特性に起因して、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れる。
[Laminate]
The laminated body of this embodiment has the film | membrane of this embodiment as stated above on a base material.
The laminate having the film of this embodiment is excellent in antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties due to the characteristics of the film of this embodiment.

(積層体の基材)
本実施形態の積層体における基材は、特に限定されない。基材としては、既述の本実施形態の膜の形成方法において用いた基材を同様に適用することができる。
積層体に使用しうる基材としては、ガラス、樹脂、金属、セラミック、これらの複合材料等の基材が挙げられ、これらの基材のいずれも本実施形態に好適に用いることができる。なかでも、基材としては、既述の本実施形態の膜との密着性の観点から、ガラス基材が好ましい。
(Laminate base material)
The base material in the laminated body of this embodiment is not specifically limited. As the substrate, the substrate used in the film forming method of the present embodiment described above can be similarly applied.
Examples of the substrate that can be used for the laminate include substrates such as glass, resin, metal, ceramic, and composite materials thereof, and any of these substrates can be suitably used in this embodiment. Especially, as a base material, a glass base material is preferable from an adhesive viewpoint with the film | membrane of this embodiment as stated above.

基材上に、本実施形態の膜を有する積層体は、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れるため、例えば、太陽電池モジュール、監視カメラ、照明機器、標識の保護膜等の用途に好適に使用することができる。   Since the laminate having the film of the present embodiment on the substrate is excellent in antireflection, scratch resistance, and antifouling properties, for example, it is used for solar cell modules, surveillance cameras, lighting equipment, protective films for signs, etc. Can be suitably used.

[太陽電池モジュール]
本実施形態の太陽電池モジュールは、既述の本実施形態の積層体を備える。
本実施形態の太陽電池モジュールは、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する側に設けられる反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れる本実施形態の膜を有する積層体とポリエステルフィルムに代表される太陽電池用バックシートとの間に配置して構成され得る。
本実施形態の積層体とポリエステルフィルム等の太陽電池用バックシートとの間は、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体等の樹脂に代表される封止材により封止される。
[Solar cell module]
The solar cell module of the present embodiment includes the laminate of the present embodiment described above.
The solar cell module of the present embodiment is excellent in antireflection, scratch resistance, and antifouling properties provided on the solar light incident side of the solar cell element that converts the light energy of sunlight into electrical energy. It may be arranged between a laminate having the above film and a solar cell backsheet represented by a polyester film.
Between the laminated body of this embodiment, and solar cell backsheets, such as a polyester film, it seals with sealing materials represented by resin, such as ethylene-vinyl acetate copolymer, for example.

太陽電池モジュール、太陽電池セル等の、積層体及びバックシート以外の部材については、例えば、「太陽光発電システム構成材料」(杉本栄一監修、(株)工業調査会、2008年発行)に詳細に記載されている。本実施形態の太陽電池モジュールは、太陽光が入射する側に本実施形態の積層体を備えることが好ましく、本実施形態の積層体を有すること以外の、他の構成は任意である。   Regarding members other than the laminate and the back sheet, such as a solar battery module and a solar battery cell, for example, see “Solar power generation system constituent materials” (supervised by Eiichi Sugimoto, Industrial Research Co., Ltd., issued in 2008). Have been described. It is preferable that the solar cell module of this embodiment is provided with the laminated body of this embodiment on the side on which sunlight is incident, and other configurations other than having the laminated body of this embodiment are arbitrary.

太陽光が入射する側に設けられる基材としては、例えば、ガラス基材、アクリル樹脂等の透明樹脂基材などを挙げることができ、好ましくはガラス基材である。   As a base material provided in the side which sunlight injects, transparent resin base materials, such as a glass base material and an acrylic resin, etc. can be mentioned, for example, Preferably it is a glass base material.

本実施形態の太陽電池モジュールに使用される太陽電池素子としては、特に制限はない。本実施形態の太陽電池モジュールには、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等のシリコン系太陽電池素子、銅−インジウム−ガリウム−セレン、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルル、ガリウム−砒素等のIII−V族又はII−VI族化合物半導体系太陽電池素子など、各種公知の太陽電池素子をいずれも適用することができる。
本実施形態の太陽電池モジュールは、反射防止性、耐傷性、及び防汚性が良好な膜を、好ましくはガラス基材上に有する積層体を備えるため、太陽光の所望されない反射が抑制され、太陽光を効率よく太陽電池素子に供給することができる。このため、長期間使用しても、表面の膜に傷が発生したり、汚染物質が付着したりすることによる光透過性の低下が抑制され、汚染物質が付着した場合でも、表面親水性の膜物性に起因して雨等の水で容易に除去されることから、長期間に亘り良好な発電効率が維持される。
There is no restriction | limiting in particular as a solar cell element used for the solar cell module of this embodiment. The solar cell module of the present embodiment includes silicon-based solar cell elements such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, gallium-arsenide, etc. Any of various known solar cell elements such as III-V group or II-VI group compound semiconductor solar cell elements can be applied.
Since the solar cell module of the present embodiment includes a laminate having a film having good antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties, preferably on a glass substrate, undesired reflection of sunlight is suppressed, Sunlight can be efficiently supplied to the solar cell element. For this reason, even if it is used for a long period of time, the surface film is not damaged and the decrease in light transmission due to the adhesion of contaminants is suppressed. Since it is easily removed with water such as rain due to film properties, good power generation efficiency is maintained over a long period of time.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明する。本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されない。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.

[実施例1]
〔水性塗布液1の調製〕
シリカ粒子の水分散物(無孔質シリカ粒子、NALCO(登録商標)8699:商品名、シリカ粒子の平均一次粒子径:3nm、固形分:15質量%、表面電位:マイナス(負)、NALCO社製)89.40質量部に、バインダー前駆体としてメタリン酸アルミニウム(太平化学産業製、分子量263.9)0.300質量部を添加した。更に、ポリオール型非イオン界面活性剤(商品名:TRITON(登録商標)BG−10、アルキルポリグルコシド界面活性剤、固形分:70質量%、ダウ・ケミカル社製)2.10質量部を添加した後、総量が1000質量部となる量の、脱イオン水を添加し、撹拌することにより、水性塗布液1を調製した。
なお、水性塗布液1中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
[Example 1]
[Preparation of aqueous coating solution 1]
Aqueous dispersion of silica particles (nonporous silica particles, NALCO (registered trademark) 8699: trade name, average primary particle diameter of silica particles: 3 nm, solid content: 15% by mass, surface potential: minus (negative), NALCO (Manufactured) 0.300 parts by mass of aluminum metaphosphate (manufactured by Taihei Chemical Industrial Co., Ltd., molecular weight 263.9) was added to 89.40 parts by mass. Furthermore, 2.10 parts by mass of a polyol type nonionic surfactant (trade name: TRITON (registered trademark) BG-10, alkylpolyglucoside surfactant, solid content: 70% by mass, manufactured by Dow Chemical Company) was added. Thereafter, deionized water was added in an amount such that the total amount became 1000 parts by mass, and the aqueous coating solution 1 was prepared by stirring.
In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 1 is 0.0224 in mass ratio.

〔膜サンプル1の作製〕
水性塗布液1を、ガラス基材上にバーコーターを用いて塗布(塗布量:10mL/m〜20mL/m)し、塗布膜を形成した(塗膜形成工程)。
塗布膜を、オーブンを用いて雰囲気温度100℃で2分間加熱し、乾燥させた(塗膜乾燥工程)。次いで、乾燥後の塗布膜を、電気炉を用い、雰囲気温度280℃で3分間焼成し(塗布膜焼成工程)、ガラス基板上に、水性塗布液を用いて形成した膜を備える膜サンプル1を作製した。
なお、膜サンプル1は、ガラス基材上に形成される膜の、乾燥及び焼成後の膜厚が130nmになる塗布条件で作製した。
[Production of membrane sample 1]
The aqueous coating liquid 1 was applied onto a glass substrate using a bar coater (coating amount: 10 mL / m 2 to 20 mL / m 2 ) to form a coating film (coating film forming step).
The coating film was heated using an oven at an ambient temperature of 100 ° C. for 2 minutes and dried (coating film drying step). Next, the dried coating film is baked at an atmospheric temperature of 280 ° C. for 3 minutes using an electric furnace (coating film baking step), and a film sample 1 including a film formed using an aqueous coating solution on a glass substrate is obtained. Produced.
In addition, the film sample 1 was produced on the application | coating conditions from which the film thickness after drying and baking of the film | membrane formed on a glass base material will be 130 nm.

[実施例2]
〔水性塗布液2の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、スノーテックス(登録商標)50(商品名、シリカ粒子の平均一次粒子径:25nm、固形分:48質量%、表面電位:マイナス、日産化学工業社製)に変え、添加量を27.9質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液2を調製した。なお、水性塗布液2中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
[Example 2]
[Preparation of aqueous coating solution 2]
In the preparation of the aqueous coating liquid 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared from Snowtex (registered trademark) 50 (trade name, average primary particle diameter of silica particles: 25 nm, solid content: 48% by mass, surface potential: minus, Nissan. Aqueous coating solution 2 was prepared in the same manner as aqueous coating solution 1 except that the amount added was changed to 27.9 parts by mass. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 2 is 0.0224 in mass ratio.

〔膜サンプル2の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液2に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル2を作製した。
[Production of membrane sample 2]
A membrane sample 2 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 2.

[実施例3]
〔水性塗布液3の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:スノーテックス(登録商標)ZL、シリカ粒子の平均一次粒子径:100nm、固形分:40質量%、表面電位:マイナス、日産化学工業社製とし、添加量を33.5質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液3を調製した。なお、水性塗布液3中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
[Example 3]
[Preparation of aqueous coating solution 3]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared by using a trade name: Snowtex (registered trademark) ZL, average primary particle diameter of silica particles: 100 nm, solid content: 40% by mass, surface potential: minus, Nissan Aqueous coating solution 3 was prepared in the same manner as aqueous coating solution 1 except that the amount was changed to 33.5 parts by mass from Chemical Industries. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 3 is 0.0224 in mass ratio.

〔膜サンプル3の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液3に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル3を作製した。
[Production of membrane sample 3]
A membrane sample 3 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 3.

[実施例4]
〔水性塗布液4の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を、0.300質量部から0.120質量部に変更したこと以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液4を調製した。なお、水性塗布液4中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0089である。
[Example 4]
[Preparation of aqueous coating solution 4]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, the aqueous coating solution was the same as the aqueous coating solution 1 except that the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.120 parts by mass. 4 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 4 is 0.0089 in mass ratio.

〔膜サンプル4の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液4に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル4を作製した。
[Production of membrane sample 4]
A membrane sample 4 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 4.

[実施例5]
〔水性塗布液5の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を、0.300質量部から0.500質量部に変更したこと以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液5を調製した。なお、水性塗布液5中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0373である。
[Example 5]
[Preparation of aqueous coating solution 5]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, the aqueous coating solution was the same as the aqueous coating solution 1 except that the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.500 parts by mass. 5 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 5 is 0.0373 by mass ratio.

〔膜サンプル5の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液5に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル5を作製した。
[Preparation of membrane sample 5]
A membrane sample 5 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 5.

[実施例6]
〔膜サンプル6の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を用いて、ガラス基材上に形成される膜の、乾燥及び焼成後の膜厚130nmを、膜厚40nmに変更して作製したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル6を作製した。
[Example 6]
[Production of membrane sample 6]
The film was formed except that the film formed on the glass substrate was changed to a film thickness of 130 nm after drying and baking using the aqueous coating solution 1 used in the preparation of the film sample 1 and changed to a film thickness of 40 nm. In the same manner as Sample 1, a membrane sample 6 was produced.

[実施例7]
〔膜サンプル7の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を用いて、ガラス基材上に形成される膜の、乾燥及び焼成後の膜厚130nmを、膜厚360nmに変更した以外は,膜サンプル1と同様にして、膜サンプル7を作製した。
[Example 7]
[Production of membrane sample 7]
Using the aqueous coating solution 1 used in the production of the film sample 1, the film formed on the glass substrate was changed from a film thickness of 130 nm after drying and baking to a film thickness of 360 nm. Similarly, a membrane sample 7 was produced.

[実施例8]
〔水性塗布液8の調製〕
水性塗布液3の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を、0.300質量部から0.704質量部に変更したこと以外は、水性塗布液3と同様にして水性塗布液8を調製した。なお、水性塗布液8中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0525である。
[Example 8]
[Preparation of aqueous coating solution 8]
In the preparation of the aqueous coating solution 3, the aqueous coating solution was the same as the aqueous coating solution 3 except that the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.704 parts by mass. 8 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 8 is 0.0525 in mass ratio.

〔膜サンプル8の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液8に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル8を作製した。
[Production of membrane sample 8]
A membrane sample 8 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 8.

[実施例9]
〔水性塗布液9の調製〕
水性塗布液3の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を、0.300質量部から0.067質量部に変更したこと以外は、水性塗布液3と同様にして水性塗布液8を調製した。なお、水性塗布液8中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0050である。
[Example 9]
[Preparation of aqueous coating solution 9]
In the preparation of the aqueous coating solution 3, the aqueous coating solution was the same as the aqueous coating solution 3 except that the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.067 parts by mass. 8 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 8 is 0.0050 by mass ratio.

〔膜サンプル9の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液9に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル9を作製した。
[Preparation of membrane sample 9]
A membrane sample 9 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 9.

[実施例10]
〔水性塗布液10の調製〕
水性塗布液3の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:スノーテックス(登録商標)XL、シリカ粒子の平均一次粒子径:50nm、固形分:40質量%、表面電位:マイナス、日産化学工業社製とし、添加量を33.5質量部に変更し、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を0.300質量部から0.704質量部に変更したこと以外は、水性塗布液3と同様にして水性塗布液10を調製した。なお、水性塗布液10中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0525である。
[Example 10]
[Preparation of aqueous coating solution 10]
In the preparation of the aqueous coating solution 3, an aqueous dispersion of silica particles was prepared using a trade name: Snowtex (registered trademark) XL, an average primary particle diameter of silica particles: 50 nm, a solid content: 40% by mass, a surface potential: minus, Nissan. Made by Chemical Industry Co., Ltd., except that the addition amount was changed to 33.5 parts by mass, and the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.704 parts by mass. An aqueous coating solution 10 was prepared in the same manner as Solution 3. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 10 is 0.0525 by mass ratio.

〔膜サンプル10の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液10に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル10を作製した。
[Production of membrane sample 10]
A membrane sample 10 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 10.

[実施例11]
〔水性塗布液11の調製〕
水性塗布液3の作製において、シリカ粒子の水分散物をスノーテックス(登録商標)XL(商品名、シリカ粒子の平均一次粒子径:50nm、固形分:40質量%、表面電位:マイナス、日産化学工業社製)に変え、添加量を33.5質量部に変更し、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を0.300質量部から0.067質量部に変更したこと以外は、水性塗布液3と同様にして水性塗布液11を調製した。なお、水性塗布液11中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0050である。
〔膜サンプル11の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液11に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル11を作製した。
[Example 11]
[Preparation of aqueous coating solution 11]
In the preparation of the aqueous coating liquid 3, an aqueous dispersion of silica particles was made from Snowtex (registered trademark) XL (trade name, average primary particle diameter of silica particles: 50 nm, solid content: 40 mass%, surface potential: minus, Nissan Chemical Co., Ltd. Manufactured by Kogyo Co., Ltd.), the addition amount was changed to 33.5 parts by mass, and the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.067 parts by mass. An aqueous coating solution 11 was prepared in the same manner as the coating solution 3. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 11 is 0.0050 by mass ratio.
[Production of membrane sample 11]
A membrane sample 11 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 11.

[実施例12]
〔水性塗布液12の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:NALCO(登録商標)1130、無孔質シリカ粒子、シリカ粒子の平均一次粒子径:8nm、固形分:30質量%、表面電位:マイナス、NALCO社製とし、添加量を44.70質量部に変更し、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を0.300質量部から0.134質量部に変更したこと以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液12を調製した。なお、水性塗布液12中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0100である。
〔膜サンプル12の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液12に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル12を作製した。
[Example 12]
[Preparation of aqueous coating solution 12]
In the preparation of the aqueous coating liquid 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared by using a trade name: NALCO (registered trademark) 1130, nonporous silica particles, average primary particle diameter of silica particles: 8 nm, solid content: 30% by mass, surface Potential: minus, made by NALCO, the addition amount was changed to 44.70 parts by mass, and the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.134 parts by mass In the same manner as in the aqueous coating solution 1, an aqueous coating solution 12 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 12 is 0.0100 by mass ratio.
[Production of membrane sample 12]
A membrane sample 12 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 12.

[実施例13]
〔水性塗布液13の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:NALCO(登録商標)1130、無孔質シリカ粒子、シリカ粒子の平均一次粒子径:8nm、固形分:30質量%、表面電位:マイナス、NALCO社製とし、添加量を44.70質量部に変更し、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を0.300質量部から0.469質量部に変更したこと以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液13を調製した。なお、水性塗布液13中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0350である。
〔膜サンプル13の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液13に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル13を作製した。
[Example 13]
[Preparation of aqueous coating solution 13]
In the preparation of the aqueous coating liquid 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared by using a trade name: NALCO (registered trademark) 1130, nonporous silica particles, average primary particle diameter of silica particles: 8 nm, solid content: 30% by mass, surface Potential: minus, made by NALCO, the addition amount was changed to 44.70 parts by mass, and the addition amount of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.469 parts by mass In the same manner as in the aqueous coating solution 1, an aqueous coating solution 13 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 13 is 0.0350 by mass ratio.
[Production of membrane sample 13]
A membrane sample 13 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 13.

[実施例14]
〔水性塗布液14の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:スノーテックス(登録商標)AK、シリカ粒子の平均一次粒子径:10nm、固形分:18質量%、表面電位:プラス、日産化学工業社製とし、添加量を74.4質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液14を調製した。なお、水性塗布液14中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
〔膜サンプル14の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液14に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル14を作製した。
[Example 14]
[Preparation of aqueous coating solution 14]
In the preparation of the aqueous coating liquid 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared using a trade name: Snowtex (registered trademark) AK, average primary particle diameter of silica particles: 10 nm, solid content: 18% by mass, surface potential: plus, Nissan An aqueous coating solution 14 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that the amount was changed to 74.4 parts by mass from Chemical Industries. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 14 is 0.0224 in mass ratio.
[Production of membrane sample 14]
A membrane sample 14 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 14.

[実施例15]
〔水性塗布液15の調製〕
水性塗布液1の作製において、ポリオール型非イオン界面活性剤の添加を行わなかった以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液15を調製した。なお、水性塗布液15中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
〔膜サンプル15の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液15に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル15を作製した。
[Example 15]
[Preparation of aqueous coating solution 15]
An aqueous coating solution 15 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that no polyol type nonionic surfactant was added in the preparation of the aqueous coating solution 1. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 15 is 0.0224 in mass ratio.
[Preparation of membrane sample 15]
A membrane sample 15 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 15.

[実施例16]
〔水性塗布液16の調製〕
水性塗布液1の作製において、更に0.1mol/L塩酸を添加し、pHを8.0に調整した以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液16を調製した。なお、水性塗布液16中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
〔膜サンプル16の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液16に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル16を作製した。
[Example 16]
[Preparation of aqueous coating solution 16]
An aqueous coating solution 16 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that 0.1 mol / L hydrochloric acid was further added to adjust the pH to 8.0 in the preparation of the aqueous coating solution 1. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 16 is 0.0224 in mass ratio.
[Production of membrane sample 16]
A membrane sample 16 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 16.

[実施例17]
〔水性塗布液17の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:スノーテックス(登録商標)O、シリカ粒子の平均一次粒子径:10nm、固形分:20質量%、表面電位:プラス、日産化学工業社製とし、添加量を66.9質量部に変更し、ポリオール型非イオン界面活性剤の添加を行わなかった以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液17を調製した。なお、水性塗布液17中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
〔膜サンプル17の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液17に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル17を作製した。
[Example 17]
[Preparation of aqueous coating solution 17]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared using a trade name: Snowtex (registered trademark) O, an average primary particle diameter of silica particles: 10 nm, a solid content: 20% by mass, a surface potential: plus, Nissan. Aqueous coating solution 17 was prepared in the same manner as aqueous coating solution 1 except that the amount was 66.9 parts by mass and the polyol type nonionic surfactant was not added. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the aqueous coating liquid 17 is 0.0224 in mass ratio.
[Preparation of membrane sample 17]
A membrane sample 17 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 17.

[実施例18]
〔膜サンプル18の作製〕
膜サンプル1の作製において焼成条件を150℃に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル19を作製した。
[Example 18]
[Production of membrane sample 18]
A membrane sample 19 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the firing condition was changed to 150 ° C. in the production of the membrane sample 1.

[実施例19]
〔膜サンプル19の作製〕
膜サンプル1の作製において焼成条件を400℃に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル19を作製した。
[Example 19]
[Preparation of membrane sample 19]
A membrane sample 19 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the firing condition was changed to 400 ° C. in the production of the membrane sample 1.

[実施例20]
〔膜サンプル20の作製〕
膜サンプル1の作製において焼成条件を500℃に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル20を作製した。
[Example 20]
[Production of membrane sample 20]
A membrane sample 20 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the firing condition was changed to 500 ° C. in the production of the membrane sample 1.

[実施例21]
〔膜サンプル21の作製〕
膜サンプル1の作製において焼成条件を130℃に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル21を作製した。
[Example 21]
[Production of membrane sample 21]
A membrane sample 21 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the firing condition was changed to 130 ° C. in the production of the membrane sample 1.

[実施例22]
〔膜サンプル22作製〕
膜サンプル1の作製において行われた塗布膜乾燥工程と、任意工程である塗布膜焼成工程とを一工程で行ったこと以外は、膜サンプル1と同様にして、膜サンプル22を作製した。
[Example 22]
[Membrane sample 22 production]
A membrane sample 22 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the coating film drying step performed in the production of the membrane sample 1 and the optional coating film baking step were performed in one step.

[実施例23]
〔水性塗布液23の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体の添加量を0.80質量部に変更したこと以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液23を調製した。なお、水性塗布液23中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0600である。
〔膜サンプル23の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液23に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル23を作製した。
[Example 23]
[Preparation of aqueous coating solution 23]
In the production of the aqueous coating liquid 1, an aqueous coating liquid 23 was prepared in the same manner as the aqueous coating liquid 1 except that the amount of the binder precursor added was changed to 0.80 parts by mass. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 23 is 0.0600 in mass ratio.
[Production of membrane sample 23]
A membrane sample 23 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 23.

[実施例24]
〔水性塗布液24の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムの添加量を0.300質量部から0.05質量部に変更したこと以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液24を調製した。なお、水性塗布液24中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0040である。
〔膜サンプル24の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液25に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル24を作製した。
[Example 24]
[Preparation of aqueous coating solution 24]
In the production of the aqueous coating solution 1, the aqueous coating solution 24 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that the amount of addition of aluminum metaphosphate as a binder precursor was changed from 0.300 parts by mass to 0.05 parts by mass. Was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 24 is 0.0040 in mass ratio.
[Preparation of membrane sample 24]
A membrane sample 24 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 25.

[実施例25]
〔水性塗布液25の調製〕
水性塗布液1の作製において、シリカ粒子の水分散物を、商品名:スノーテックス(登録商標)ST−30、シリカ粒子の平均一次粒子径:10nm、固形分:30質量%、表面電位:マイナス、日産化学工業社製とし、添加量を44.6質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして水性塗布液25を調製した。なお、水性塗布液25中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
〔膜サンプル25の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を水性塗布液25に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、膜サンプル25を作製した。
[Example 25]
[Preparation of aqueous coating solution 25]
In the preparation of the aqueous coating liquid 1, an aqueous dispersion of silica particles was prepared using a trade name: Snowtex (registered trademark) ST-30, an average primary particle diameter of silica particles: 10 nm, a solid content: 30% by mass, and a surface potential: minus. An aqueous coating solution 25 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that the amount was changed to 44.6 parts by mass from Nissan Chemical Industries. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the aqueous coating liquid 25 is 0.0224 in mass ratio.
[Preparation of membrane sample 25]
A membrane sample 25 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the aqueous coating solution 25.

[比較例1]
〔比較水性塗布液1の調製〕
シリカ粒子の水分散物(商品名:NALCO(登録商標)8699、無孔質シリカ粒子、シリカ粒子の平均一次粒子径:450nm、固形分:15質量%、NALCO社製)89.4質量部に、総量が1000質量部となる量の脱イオン水を添加し、撹拌することにより、比較水性塗布液1を調製した。なお、比較水性塗布液1中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0220である。
比較水性塗布液1のpH(25℃)を、水性塗布液1と同様の方法により測定したところ、10.5であった。
[Comparative Example 1]
[Preparation of comparative aqueous coating solution 1]
89.4 parts by mass of an aqueous dispersion of silica particles (trade name: NALCO (registered trademark) 8699, nonporous silica particles, average primary particle diameter of silica particles: 450 nm, solid content: 15% by mass, manufactured by NALCO) A comparative aqueous coating solution 1 was prepared by adding deionized water in an amount of 1000 parts by mass and stirring. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the comparative aqueous coating liquid 1 is 0.0220 by mass ratio.
The pH of the comparative aqueous coating solution 1 (25 ° C.) was measured by the same method as that of the aqueous coating solution 1 and found to be 10.5.

〔比較膜サンプル1の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を比較水性塗布液1に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、比較膜サンプル1を作製した。
[Production of Comparative Membrane Sample 1]
A comparative membrane sample 1 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the comparative aqueous coating solution 1.

[比較例2]
〔比較水性塗布液2の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムを添加しなかった以外は、水性塗布液1と同様にして比較水性塗布液2を調製した。なお、比較水性塗布液2中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.000である。
[Comparative Example 2]
[Preparation of comparative aqueous coating solution 2]
In the production of the aqueous coating solution 1, a comparative aqueous coating solution 2 was prepared in the same manner as in the aqueous coating solution 1 except that the binder precursor aluminum metaphosphate was not added. The content ratio of the binder precursor to the silica particles in the comparative aqueous coating solution 2 is 0.000 in terms of mass ratio.

〔比較膜サンプル2の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を比較水性塗布液2に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、比較膜サンプル2を作製した。
[Production of Comparative Membrane Sample 2]
A comparative membrane sample 2 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the comparative aqueous coating solution 2.

[比較例3]
〔比較水性塗布液3の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムに変えて、商品名:テトラエトキシシラン(98%液、分子量208.3)、固形分:98質量%、和光純薬工業社製を用い、添加量を0.450質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして比較水性塗布液3を調製した。なお、比較水性塗布液3中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0329である。
[Comparative Example 3]
[Preparation of comparative aqueous coating solution 3]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, the product name: tetraethoxysilane (98% solution, molecular weight 208.3), solid content: 98% by mass, manufactured by Wako Pure Chemical Industries A comparative aqueous coating solution 3 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that the amount added was changed to 0.450 parts by mass. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particle in the comparative aqueous coating liquid 3 is 0.0329 by mass ratio.

〔比較膜サンプル3の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を比較水性塗布液3に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、比較膜サンプル3を作製した。
[Production of Comparative Membrane Sample 3]
A comparative membrane sample 3 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the comparative aqueous coating solution 3.

[比較例4]
〔比較水性塗布液4の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムに変えて、商品名:亜硫酸ナトリウム(分子量126.0)、固形分:100質量%、和光純薬工業社製を用い、添加量を0.450質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして比較水性塗布液4を調製した。なお、比較水性塗布液4中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0347である。
[Comparative Example 4]
[Preparation of comparative aqueous coating solution 4]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, instead of the binder precursor aluminum metaphosphate, the trade name: sodium sulfite (molecular weight: 126.0), solid content: 100% by mass, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd. A comparative aqueous coating solution 4 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that was changed to 0.450 parts by mass. The content ratio of the binder precursor to the silica particles in the comparative aqueous coating solution 4 is 0.0347 in mass ratio.

〔比較膜サンプル4の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を比較水性塗布液4に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、比較膜サンプル4を作製した。
[Preparation of Comparative Membrane Sample 4]
A comparative membrane sample 4 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the comparative aqueous coating solution 4.

[比較例5]
〔比較水性塗布液5の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムに変えて、ケイ酸ナトリウム(分子量122.1)、固形分:38質量%の水溶液(和光純薬工業社製)を用い、添加量を0.750質量部に変更した以外は、水性塗布液1と同様にして比較水性塗布液5を調製した。なお、比較水性塗布液5中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0213である。
[Comparative Example 5]
[Preparation of comparative aqueous coating solution 5]
In preparation of the aqueous coating solution 1, instead of aluminum metaphosphate as a binder precursor, sodium silicate (molecular weight 122.1), solid content: 38% by mass aqueous solution (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. A comparative aqueous coating solution 5 was prepared in the same manner as the aqueous coating solution 1 except that the amount was changed to 0.750 parts by mass. The content ratio of the binder precursor to the silica particles in the comparative aqueous coating solution 5 is 0.0213 in terms of mass ratio.

〔比較膜サンプル5の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を比較水性塗布液5に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、比較膜サンプル5を作製した。
[Production of Comparative Membrane Sample 5]
A comparative membrane sample 5 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the comparative aqueous coating solution 5.

[比較例6]
〔比較水性塗布液6の調製〕
水性塗布液1の作製において、バインダー前駆体であるメタリン酸アルミニウムに変えて、ヘキサメタリン酸ナトリウム(分子量611.8、燐化学工業社製)を用いた以外は、水性塗布液1と同様にして比較水性塗布液6を調製した。なお、比較水性塗布液6中のシリカ粒子に対するバインダー前駆体の含有比は、質量比で0.0224である。
[Comparative Example 6]
[Preparation of comparative aqueous coating solution 6]
In the preparation of the aqueous coating solution 1, a comparison was made in the same manner as in the aqueous coating solution 1, except that sodium hexametaphosphate (molecular weight 611.8, manufactured by Phosphor Chemical Industries) was used instead of aluminum metaphosphate as a binder precursor. An aqueous coating solution 6 was prepared. In addition, the content ratio of the binder precursor with respect to the silica particles in the comparative aqueous coating liquid 6 is 0.0224 in mass ratio.

〔比較膜サンプル6の作製〕
膜サンプル1の作製において用いた水性塗布液1を比較水性塗布液6に変更したこと以外は膜サンプル1と同様にして、比較膜サンプル6を作製した。
[Preparation of Comparative Membrane Sample 6]
A comparative membrane sample 6 was produced in the same manner as the membrane sample 1 except that the aqueous coating solution 1 used in the production of the membrane sample 1 was changed to the comparative aqueous coating solution 6.

[水性塗布液の評価]
得られた各水性塗布液の25℃におけるpHを、pHメーター(型番:HM−31、東亜DKK(株)製)を用いて測定した。結果を下記表1に示す。
[Evaluation of aqueous coating solution]
The pH of each obtained aqueous coating solution at 25 ° C. was measured using a pH meter (model number: HM-31, manufactured by Toa DKK Co., Ltd.). The results are shown in Table 1 below.

[膜サンプルの評価]
上記にて得られた各膜サンプルについて、形成された膜の膜厚、反射防止(AR:Anti Reflection)性、耐傷性、防汚性、及び面状を評価した。評価結果を表1に示す。
[Evaluation of membrane sample]
About each film | membrane sample obtained above, the film thickness of the formed film | membrane, antireflection (AR: AntiReflection) property, scratch resistance, antifouling property, and surface shape were evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

<膜厚>
各膜サンプルについて、ミクロトームにて膜切削を行い、断面方向から電界放射型走査電子顕微鏡(FE−SEM)の観察を行ない、膜厚を測定した。各膜サンプルにおいて、それぞれ10箇所にて測定を行ない、測定平均値を算出して膜厚とした。
<Film thickness>
About each film | membrane sample, film | membrane cutting was performed with the microtome, the field emission scanning electron microscope (FE-SEM) was observed from the cross-sectional direction, and the film thickness was measured. Each film sample was measured at 10 locations, and the average value was calculated to obtain the film thickness.

<反射防止(AR)性>
紫外可視赤外分光光度計(型番:UV3100PC、(株)島津製作所製)により、各膜サンプルの波長400nm〜1100nmの光における反射率を、積分球を用いて測定した。
反射率測定の際、膜サンプルを有するガラス基材の裏面(ガラス基材の膜が形成されていない側の面)の反射を抑えるため、裏面のガラス基材表面に黒色のテープを貼り付けた。測定により得られた波長400nm〜1100nmにおけるそれぞれの波長の反射率から平均反射率を算出し、膜が形成されていないガラス基材に対する平均反射率の変化の絶対値(|ΔR|)を下記式(1)に従い算出した。なお、|ΔR|は、数値が高いほど反射防止(AR)性に優れることを示す。

|平均反射率変化ΔR|=|R膜形成後の基材の平均反射率 − R基材の平均反射率| 式(1)
<Antireflection (AR)>
The reflectivity of each film sample with light having a wavelength of 400 nm to 1100 nm was measured using an integrating sphere with an ultraviolet-visible infrared spectrophotometer (model number: UV3100PC, manufactured by Shimadzu Corporation).
At the time of reflectance measurement, a black tape was attached to the glass substrate surface on the back surface in order to suppress reflection on the back surface of the glass substrate having the film sample (the surface on which the glass substrate film was not formed). . The average reflectance is calculated from the reflectance of each wavelength at wavelengths of 400 nm to 1100 nm obtained by measurement, and the absolute value (| ΔR |) of the change in average reflectance with respect to the glass substrate on which no film is formed is expressed by the following formula: Calculated according to (1). In addition, | ΔR | indicates that the higher the numerical value, the better the antireflection (AR) property.

| Average reflectance change ΔR | = | Average reflectance of base material after R film formation−Average reflectance of R base material | Formula (1)

<耐傷性>
温度25℃、相対湿度55%の環境条件においてラビングテスタを用い、膜サンプルの膜面をスチールウール(♯0000、日本スチールウール(株)製)に50gの荷重をかけて、速度1000mm/minで一方向に10回往復摩擦した後、膜表面を目視及び光学顕微鏡(倍率:100倍)にて観察し、以下の評価基準にしたがって耐傷性を評価した。なお、目視による観察は、蛍光灯下及びタングステン光源下で行なった。耐傷性は、[A]、[B]及び[C]が許容範囲である。
<Scratch resistance>
Using a rubbing tester under environmental conditions of a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 55%, the membrane surface of the membrane sample was subjected to a load of 50 g on steel wool (# 0000, manufactured by Nippon Steel Wool Co., Ltd.) at a speed of 1000 mm / min. After reciprocating 10 times in one direction, the film surface was observed visually and with an optical microscope (magnification: 100 times), and scratch resistance was evaluated according to the following evaluation criteria. Visual observation was performed under a fluorescent lamp and a tungsten light source. As for scratch resistance, [A], [B] and [C] are acceptable.

−評価基準−
[A]:蛍光灯下での目視、タングステン光源下での目視、及び光学顕微鏡による観察のいずれによっても膜表面に傷が全く確認されなかった。
[B]:蛍光灯下での目視、及びタングステン光源下での目視による観察では膜表面に傷が確認されなかったが、光学顕微鏡による観察では僅かに傷が確認された。
[C]:蛍光灯下での目視による観察では膜表面に傷が確認されなかったが、タングステン光源下での目視、及び光学顕微鏡による観察では膜表面に僅かに傷が確認された。
[D]:蛍光灯下での目視、タングステン光源下での目視、及び光学顕微鏡による観察の全てにおいて、膜表面に線状の傷が確認され、その傷の数が1本〜20本であった。なお、線状の傷は、ラビングテスタの往復方向に平行な傷の数を、傷の長さに拘らず1本として数えた。
[E]:蛍光灯下での目視、タングステン光源下での目視、及び光学顕微鏡による観察の全てにおいて、膜表面に線状の傷が確認され、その傷の数が21本以上であった。
-Evaluation criteria-
[A]: No flaws were confirmed on the film surface by any of visual observation under a fluorescent lamp, visual observation under a tungsten light source, and observation with an optical microscope.
[B]: No damage was confirmed on the film surface by visual observation under a fluorescent lamp or visual observation under a tungsten light source, but slight damage was confirmed by observation with an optical microscope.
[C]: No flaws were confirmed on the film surface by visual observation under a fluorescent lamp, but slight flaws were confirmed on the film surface by visual observation under a tungsten light source and observation with an optical microscope.
[D]: In all of visual observation under a fluorescent lamp, visual observation under a tungsten light source, and observation with an optical microscope, linear scratches were confirmed on the film surface, and the number of scratches was 1 to 20. It was. The number of scratches parallel to the reciprocating direction of the rubbing tester was counted as one, regardless of the length of the scratch.
[E]: In all of visual observation under a fluorescent lamp, visual observation under a tungsten light source, and observation with an optical microscope, linear flaws were confirmed on the film surface, and the number of flaws was 21 or more.

<防汚性>
天然黄土顔料(ホルベイン社製)を、膜サンプルの膜上に一様に散布して付着させた後、膜サンプルの裏面を叩き、付着した天然黄土顔料を落とした。この作業を10回繰り返した。その後、天然黄土顔料の付着状態を目視で確認し、下記の評価基準にしたがって防汚性を評価した。防汚性は、[A]及び[B]が許容範囲である。
<Anti-fouling>
A natural ocher pigment (manufactured by Holbein Co., Ltd.) was uniformly dispersed on the membrane of the membrane sample and adhered, and then the back surface of the membrane sample was struck to remove the attached natural ocher pigment. This operation was repeated 10 times. Thereafter, the adhesion state of the natural ocher pigment was visually confirmed, and the antifouling property was evaluated according to the following evaluation criteria. As for the antifouling property, [A] and [B] are acceptable.

−評価基準−
[A]:膜表面には天然黄土顔料が付着せず、膜表面は無色透明であった。
[B]:膜表面に僅かに天然黄土顔料が付着したが、膜表面はほぼ無色透明であった。
[C]:膜表面の全面に天然黄土顔料が付着し、目視で膜表面の透明性の低下が確認された。
[D]:膜表面の全面に天然黄土顔料が付着し、膜表面は、ほぼ不透明であった。
-Evaluation criteria-
[A]: The natural ocher pigment did not adhere to the film surface, and the film surface was colorless and transparent.
[B]: Natural ocher pigment slightly adhered to the film surface, but the film surface was almost colorless and transparent.
[C]: A natural ocher pigment adhered to the entire surface of the film, and a decrease in transparency of the film surface was confirmed visually.
[D]: Natural ocher pigment adhered to the entire surface of the film surface, and the film surface was almost opaque.

<面状>
乾燥後焼成前における膜サンプルの表面及び焼成後における膜サンプルの表面を、目視及び光学顕微鏡(倍率:100倍)にて観察し、下記の評価基準にしたがって面状を評価した。なお、表1中では、「乾燥後焼成前」を「未焼成」と表記し、「焼成後」を「焼成」と表記する。面状は、[A]、[B]及び[C]が許容範囲である。
<Surface shape>
The surface of the film sample after drying and before baking and the surface of the film sample after baking were observed visually and with an optical microscope (magnification: 100 times), and the surface condition was evaluated according to the following evaluation criteria. In Table 1, “after baking and before baking” is expressed as “unfired”, and “after baking” is expressed as “baking”. As for the planar shape, [A], [B] and [C] are allowable ranges.

−評価基準−
[A]:目視及び光学顕微鏡のいずれによっても膜表面の30センチ四方の面積にシリカ粒子の凝集物が全く確認されなかった。
[B]:目視では膜表面の30センチ四方の面積にシリカ粒子の凝集物が確認されなかったが、光学顕微鏡の観察ではシリカ粒子の凝集物が僅かに確認された。
[C]:目視にて膜表面の30センチ四方の面積の5%未満の領域でシリカ粒子の凝集物が確認された。
[D]:目視にて膜表面の30センチ四方の面積の5%以上30%未満の領域でシリカ粒子の凝集物が確認された。
[E]:目視にて膜表面の30センチ四方の面積の30%以上の領域でシリカ粒子の凝集物が確認された。
-Evaluation criteria-
[A]: Aggregates of silica particles were not confirmed at all in an area of 30 cm square on the film surface by both visual observation and an optical microscope.
[B]: Aggregates of silica particles were not visually confirmed in an area of 30 cm square on the surface of the film, but a few aggregates of silica particles were confirmed by observation with an optical microscope.
[C]: Agglomerates of silica particles were confirmed in an area of less than 5% of an area of 30 cm square on the film surface.
[D]: Agglomerates of silica particles were confirmed in an area of 5% or more and less than 30% of the 30 cm square area on the film surface.
[E]: Agglomerates of silica particles were confirmed in a region of 30% or more of the area of 30 cm square on the film surface by visual observation.

Figure 2017031325
Figure 2017031325

Figure 2017031325
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表1に示すように、実施例の水性塗布液を用いて形成された実施例の各膜サンプルは、いずれも、反射防止性、耐傷性、及び防汚性に優れていた。
実施例1と実施例22との対比より、塗布膜乾燥工程と塗布膜焼成工程とを一工程で行った場合でも、2工程で行った場合と同様に、得られた膜は反射防止性、耐傷性、及び防汚性のいずれも良好であることが分かる。
他方、バインダー前駆体を含有しても、シリカ粒子の粒子径が大きい比較例1は、反射防止性、耐傷性、及び防汚性のいずれも劣っていた。また、バインダー前駆体を含有しない水性塗布液を用いた比較例2、及び2価又は4価の元素を含むバインダー前駆体を用いた比較例3〜比較例5は、いずれも、防汚性が不良であり、所望の耐傷性が得難かった。また、5価の元素を含む化合物の塩であっても、分子量が600を超える化合物を含む水性塗布液を用いた比較例6は、防汚性、耐傷性ともに劣るものであった。
As shown in Table 1, each film sample of the example formed using the aqueous coating liquid of the example was excellent in antireflection property, scratch resistance, and antifouling property.
From the comparison between Example 1 and Example 22, even when the coating film drying step and the coating film baking step are performed in one step, the resulting film is antireflective, as in the case where it is performed in two steps. It can be seen that both scratch resistance and antifouling properties are good.
On the other hand, even if the binder precursor was contained, Comparative Example 1 in which the particle diameter of the silica particles was large was inferior in all of antireflection properties, scratch resistance, and antifouling properties. Further, Comparative Example 2 using an aqueous coating solution not containing a binder precursor, and Comparative Examples 3 to 5 using a binder precursor containing a divalent or tetravalent element both have antifouling properties. It was defective and the desired scratch resistance was difficult to obtain. Even in the case of a salt of a compound containing a pentavalent element, Comparative Example 6 using an aqueous coating solution containing a compound having a molecular weight exceeding 600 was inferior in both antifouling properties and scratch resistance.

Claims (17)

水と、平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、
水を含む溶液中で解離する3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を含む化合物の塩であり、かつ、分子量が600以下であるバインダー前駆体と、
を含む水性塗布液。
Water, silica particles having an average primary particle size of 100 nm or less,
A binder precursor having a molecular weight of 600 or less, which is a salt of a compound containing at least one of a trivalent element and a pentavalent element that dissociates in a solution containing water;
An aqueous coating solution containing
前記3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種が、アルミニウム、リン、クロム、および鉄から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の水性塗布液。   The aqueous coating solution according to claim 1, wherein at least one of the trivalent element and the pentavalent element is at least one selected from aluminum, phosphorus, chromium, and iron. 前記シリカ粒子に対する前記バインダー前駆体の含有比率が、質量比で0.0050以上0.0525以下である請求項1又は請求項2に記載の水性塗布液。   The aqueous coating liquid according to claim 1 or 2, wherein a content ratio of the binder precursor to the silica particles is 0.0050 or more and 0.0525 or less by mass ratio. 前記シリカ粒子の平均一次粒子径が1nm以上50nm以下である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の水性塗布液。   4. The aqueous coating solution according to claim 1, wherein the silica particles have an average primary particle diameter of 1 nm to 50 nm. 前記シリカ粒子に対する前記バインダー前駆体の含有比率が、質量比で0.0100以上0.0350以下である請求項1〜請求項4いずれか1項に記載の水性塗布液。   The aqueous coating liquid according to any one of claims 1 to 4, wherein a content ratio of the binder precursor to the silica particles is 0.0100 or more and 0.0350 or less by mass ratio. 前記シリカ粒子の表面が負に帯電している請求項1〜請求項5いずれか1項に記載の水性塗布液。   The aqueous coating solution according to claim 1, wherein the surface of the silica particles is negatively charged. pHが8以上12以下である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の水性塗布液。   The aqueous coating solution according to any one of claims 1 to 6, wherein the pH is 8 or more and 12 or less. 基材上に、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の水性塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成工程と、
形成された塗布膜を乾燥する塗布膜乾燥工程と、
を含む膜の製造方法。
A coating film forming step of forming a coating film by applying the aqueous coating liquid according to any one of claims 1 to 7 on a substrate;
A coating film drying step of drying the formed coating film;
The manufacturing method of the film | membrane containing this.
前記塗布膜乾燥工程の後に、さらに、乾燥後の塗布膜を150℃以上400℃以下の温度で焼成する塗布膜焼成工程を含む請求項8に記載の膜の製造方法。   The film manufacturing method according to claim 8, further comprising a coating film baking step of baking the dried coating film at a temperature of 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower after the coating film drying step. さらに、乾燥後の塗布膜を150℃以上400℃以下の温度で焼成する塗布膜焼成工程を含み、前記塗布膜乾燥工程と前記塗布膜焼成工程とが一工程で行われる請求項8に記載の膜の製造方法。   Furthermore, the coating film baking process of baking the coating film after drying at the temperature of 150 degreeC or more and 400 degrees C or less is included, The said coating film drying process and the said coating film baking process are performed by 1 process. A method for producing a membrane. 少なくとも前記塗布膜乾燥工程を経た塗布膜は、下記式(1)で定義される、波長400nm〜1100nmの光における5°入射時の平均反射率変化ΔRの絶対値が、2.0%以上である請求項8〜請求項10のいずれか1項に記載の膜の製造方法。

|平均反射率変化ΔR|=|R膜形成後の基材の平均反射率 − R基材の平均反射率| 式(1)
The coating film that has undergone at least the coating film drying step has an absolute value of the average reflectance change ΔR at the time of 5 ° incidence in the light having a wavelength of 400 nm to 1100 nm as defined by the following formula (1): 2.0% or more The manufacturing method of the film | membrane of any one of Claims 8-10.

| Average reflectance change ΔR | = | Average reflectance of base material after R film formation−Average reflectance of R base material | Formula (1)
前記平均反射率変化ΔRの絶対値が、2.5%以上である請求項11に記載の膜の製造方法。   The method for producing a film according to claim 11, wherein an absolute value of the average reflectance change ΔR is 2.5% or more. 平均一次粒子径が100nm以下のシリカ粒子と、3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種と、を含み、隣接する前記シリカ粒子同士が、前記3価の元素及び5価の元素の少なくとも1種を介して互いに固定化されて形成された空隙を有する膜。   Silica particles having an average primary particle diameter of 100 nm or less and at least one of trivalent elements and pentavalent elements, and the adjacent silica particles are at least of the trivalent elements and pentavalent elements The film | membrane which has the space | gap formed mutually fixed through 1 type. 膜厚が50nm以上350nm以下である請求項13に記載の膜。   The film according to claim 13, wherein the film thickness is 50 nm or more and 350 nm or less. 基材上に、請求項13又は請求項14に記載の膜を有する積層体。   The laminated body which has a film | membrane of Claim 13 or Claim 14 on a base material. 前記基材が、ガラス基材である請求項15に記載の積層体。   The laminate according to claim 15, wherein the substrate is a glass substrate. 請求項15又は請求項16に記載の積層体を備える太陽電池モジュール。   A solar cell module provided with the laminated body of Claim 15 or Claim 16.
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