JP7153638B2 - 低反射コーティング付きガラス物品 - Google Patents

低反射コーティング付きガラス物品 Download PDF

Info

Publication number
JP7153638B2
JP7153638B2 JP2019514443A JP2019514443A JP7153638B2 JP 7153638 B2 JP7153638 B2 JP 7153638B2 JP 2019514443 A JP2019514443 A JP 2019514443A JP 2019514443 A JP2019514443 A JP 2019514443A JP 7153638 B2 JP7153638 B2 JP 7153638B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
low
reflection coating
fine particles
binder
coating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019514443A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018198935A1 (ja
Inventor
武司 籔田
瑞穂 小用
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Publication of JPWO2018198935A1 publication Critical patent/JPWO2018198935A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7153638B2 publication Critical patent/JP7153638B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/22Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
    • C03C17/23Oxides
    • C03C17/25Oxides by deposition from the liquid phase

Description

本発明は、低反射コーティング付きガラス物品に関する。
ガラス、セラミックなどの基材の表面には、その基材の用途における機能改善を目的として、光をより多く透過させるため、又は反射による眩惑を防止するために、低反射コーティングが形成される。
低反射コーティングは、車両用ガラス、ショーウィンドウ又は光電変換装置に用いるガラス板などに利用される。光電変換装置の一種であるいわゆる薄膜型太陽電池では、下地膜、透明導電膜、アモルファスシリコンなどからなる光電変換層及び裏面薄膜電極を順次積層したガラス板を用いるが、低反射コーティングはこれら積層した主表面とは対向する主表面、つまり太陽光が入射する側の主表面に形成される。このように太陽光の入射側に低反射コーティングが形成された太陽電池では、より多くの太陽光が光電変換層又は太陽電池素子に導かれ、その発電量が向上することになる。
最もよく用いられる低反射コーティングは、真空蒸着法、スパッタリング法、化学蒸着法(CVD法)などによる誘電体膜であるが、シリカ微粒子などの微粒子を含む微粒子含有膜が低反射コーティングとして用いられることもある。微粒子含有膜は、微粒子を含むコーティング液を、ディッピング法、フローコート法、スプレー法などによって基材上に塗布することにより成膜される。
例えば特表2013-537873号公報(特許文献1)、特開平4-82145号公報(特許文献2)及び国際公開第2006/030848号(特許文献3)には、ガラス板などの基材の表面に形成される低反射コーティングとして、シリカ(SiO2)微粒子やフッ化マグネシウム(MgF2)微粒子がバインダで固定されることによって形成されている多孔質薄膜が提案されている。
特表2013-537873号公報 特開平4-82145号公報 国際公開第2006/030848号
従来の低反射コーティングについて、光学特性の向上、特に反射率の低減及び透過率の増大という点において、さらなる改善が求められていた。
本発明は、かかる事情に鑑み、光学特性がさらに向上した低反射コーティングを備えた低反射コーティング付きガラス物品を提供することを目的とする。
本発明は、ガラス基材と、前記ガラス基材の表面の少なくとも一部に形成されている低反射コーティングとを含む低反射コーティング付きガラス物品であって、
前記低反射コーティングは、微粒子とバインダとからなり、
前記微粒子は、主成分としてMgF2微粒子を含み、
前記バインダは、主成分として無機酸化物を含む、
低反射コーティング付きガラス物品を提供する。
本発明によれば、従来の低反射コーティング付きガラス物品と比較して光学特性がさらに向上した低反射コーティング付きガラス物品を提供できる。
実施例3で得た低反射コーティング付きガラス物品を電界放射型走査型電子顕微鏡(FE-SEM)で観察した結果を示す図である。
本発明の低反射コーティング付きガラス物品の一実施形態について説明する。
本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、ガラス基材と、そのガラス基材の表面の少なくとも一部に形成されている低反射コーティングとを含んでいる。低反射コーティングは、微粒子とバインダとからなる。微粒子は、主成分としてMgF2微粒子を含んでいる。バインダは、主成分として無機酸化物を含んでいる。以下に、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品について、より詳しく説明する。
まず、低反射コーティングについて説明する。
低反射コーティングにおける微粒子は、上述のとおり、主成分としてMgF2微粒子を含んでいる。ここで、微粒子が主成分としてMgF2微粒子を含むとは、微粒子におけるMgF2微粒子の含有率が95質量%以上であることをいう。微粒子は、MgF2微粒子を98質量%以上含むことが好ましく、MgF2微粒子のみから構成されていてもよい。
低反射コーティングにおける微粒子は、MgF2微粒子以外の微粒子をさらに含んでいてもよい。MgF2微粒子以外の微粒子は、特には限定されず、低反射コーティングに追加したい機能を実現できる種々の機能性微粒子を用いることができる。例えば、光触媒性能を備えた低反射コーティングを実現する場合は、低反射コーティングに光触媒性能を付与し得るTiO2微粒子などを用いることができる。紫外線カット機能を備えた低反射コーティングを実現する場合は、低反射コーティングに紫外線カット機能を付与し得るZnO微粒子などを用いることができる。帯電防止機能を備えた低反射コーティングを実現する場合は、低反射コーティングに帯電防止機能を付与し得るSnO2微粒子などを用いることができる。
MgF2微粒子は、平均粒径が10~30nmであることが好ましい。このような平均粒径を有するMgF2微粒子によれば、透明性の高いコーティングを形成することが可能となる。ここで、微粒子の「平均粒径」とは、レーザー回折式粒度分布測定法により測定した粒度分布において、体積累積が50%に相当する粒径(D50)を意味する。
低反射コーティングにおけるバインダは、上述のとおり、主成分として無機酸化物を含む。ここで、バインダが主成分として無機酸化物を含むとは、バインダにおける無機酸化物の含有率が80質量%以上であることをいう。バインダは、無機酸化物を90質量%以上含むことが好ましく、無機酸化物のみから構成されていてもよい。バインダは、有機成分をさらに含んでいてもよい。バインダは、非晶質であってもよいし、結晶質であってもよい。
バインダに含まれる無機酸化物は、Si、Al、Zr、Ti、Sn及びFeからなる群から選ばれる少なくともいずれか1種の金属の酸化物であってよい。例えば、無機酸化物がSiの酸化物からなっていてもよいし、Siの酸化物とAlの酸化物とからなっていてもよいし、Alの酸化物からなっていてもよい。バインダがSiの酸化物からなることにより、低反射率及び高透過率のコーティングが得られる。バインダがAlの酸化物からなることにより、高屈折率バインダであるが低反射率のコーティングが得られる。バインダがSiの酸化物とAlの酸化物とからなることにより、コーティングの耐摩耗性が向上する。
バインダに含まれる無機酸化物がSiの酸化物とAlの酸化物とからなり、Siの酸化物の含有量をSiO2に換算し、かつAl酸化物の含有量をAl23に換算した場合、バインダに含まれる無機酸化物におけるSiO2とAl23との質量比(SiO2:Al23)は、例えば99.5:0.5~97:3であることが好ましい。SiO2とAl23との質量比をこのような範囲とすることにより、透過率を向上させることができる。
低反射コーティングにおける微粒子とバインダとの質量比(微粒子:バインダ)は、例えば95:5~35:65とできる。微粒子とバインダとの質量比をこのような範囲内とすることにより、高透過率を維持しつつ、実用に耐えうる耐久性を有するコーティングが得られる。
次に、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品に用いられるガラス基材について説明する。
ガラス基材としては、例えば、ガラス板、透明導電膜付きガラス基板及びLow-E(Low Emissivity)膜付きガラス板が用いられる。ここでは、ガラス基材としてガラス板を用いる例について説明する。
ガラス板は、特に限定されないが、その主表面上に設けられる低反射コーティングの表面を平滑にするためには、微視的な表面の平滑性が優れているものが好ましい。たとえば、ガラス板は、その主表面の算術平均粗さRaがたとえば1nm以下、好ましくは0.5nm以下の平滑性を有するフロート板ガラスであってもよい。ここで、本明細書における算術平均粗さRaは、JIS B0601-1994に規定された値である。
一方で、ガラス板は、その表面に、肉眼で確認できるサイズの巨視的な凹凸を有する型板ガラスであってもよい。なお、ここでいう巨視的な凹凸とは、粗さ曲線における評価長さをセンチメートルオーダーとした際に確認される、平均間隔Smがミリメートルオーダー程度の凹凸のことである。型板ガラスの表面における凹凸の平均間隔Smは、0.3mm以上、さらに0.4mm以上、特に0.45mm以上であることが好ましく、2.5mm以下、さらに2.1mm以下、特に2.0mm以下、とりわけ1.5mm以下であることが好ましい。ここで、平均間隔Smは、粗さ曲線が平均線と交差する点から求めた山谷一周期の間隔の平均値を意味する。さらに、型板ガラス板の表面凹凸は、上記範囲の平均間隔Smとともに、0.5μm~10μm、特に1μm~8μmの最大高さRyを有することが好ましい。ここで、平均間隔Sm及び最大高さRyは、JIS(日本工業規格) B0601-1994に規定された値である。なお、このような型板ガラスであっても、微視的には(例えば原子間力顕微鏡(AFM)観察のような、粗さ曲線における評価長さが数100nmである表面粗さ測定では)、算術平均粗さRaが数nm以下、例えば1nm以下を満たすことが可能である。したがって、型板ガラスであっても、微視的な表面の平滑性に優れるガラス板として、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品のガラス基材として好適に使用できる。
なお、ガラス板は、通常の型板ガラスや建築用板ガラスと同様の組成であってよいが、着色成分を極力含まないことが好ましい。ガラス板において、代表的な着色成分である酸化鉄の含有率は、Fe23に換算して、0.06質量%以下、特に0.02質量%以下が好適である。
また、ガラス板は、低反射コーティングが形成される主表面とは反対側の主表面に、別のコーティングが施されているガラス板であってもよい。例えば、本実施形態の低反射コーティングを好適に施すことができるガラス板として、透明導電膜付きガラス板が挙げられる。この透明導電膜付きガラス板は、例えば上述の何れかのガラス板の一方の主表面に透明導電膜を有するものである。透明導電膜は、例えば、ガラス板の主表面に、1層以上の下地層と、例えばフッ素ドープ酸化錫を主成分とする透明導電層とが順に積層されているものである。
次に、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品の低反射コーティングの反射特性について説明する。
本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、低反射コーティングが形成されている面の反射率について、当該反射率が最低となる波長における反射率(以下、最低反射率と記載することがある。)を2%以下、好ましくは1.8%以下とすることができる。
また、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、低反射コーティングが形成されている面の波長域380~850nmにおける平均反射率について、低反射コーティングが形成されていない状態の当該面の平均反射率から、低反射コーティングが形成されている状態の当該面の平均反射率を差し引いた差(以下、反射率低減効果と記載することがある。)を3%以上、好ましくは3.2%以上とすることができる。
本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、以上のような優れた反射特性を有することができる。
また、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、低反射コーティングが形成されている面の波長域380~850nmにおける平均透過率について、低反射コーティングが形成されている状態の当該面の平均透過率から、低反射コーティングが形成されていない状態の当該面の平均透過率を差し引いた差(以下、透過率ゲインということがある。)を2.9%以上、好ましくは3.0%以上とすることができる。本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、このような優れた透過特性を有することができる。
また、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、優れた耐摩耗性も有する。具体的には、本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、低反射コーティングが形成されている面の可視光反射率について、テーバー摩耗試験後の可視光反射率から、前記試験前の可視光反射率を差し引いた差を3%以下、好ましくは2.7%以下とすることができる。なお、テーバー摩耗試験については、後述の実施例においてその詳細を説明する。
本実施形態の低反射コーティング付きガラス物品は、ガラス板などのガラス基材の表面にコーティング液を塗布して塗膜を形成し、その塗膜を乾燥及び硬化させることによって形成できる。コーティング液をガラス基材の表面に塗布する方法には、公知の任意の方法、例えばスピンコーティング、ロールコーティング、バーコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティングなど、を用いることができる。スプレーコーティングは量産性の点で優れている。ロールコーティングやバーコーティングは量産性に加えて塗膜外観の均質性の点で優れている。
コーティング液には、本実施形態における低反射コーティングに含まれる微粒子と、バインダを構成する無機酸化物などの化合物の供給源となる物質とが含まれている。
例えば、バインダがSiの酸化物を含む場合、Siの酸化物の供給源としては、例えばシリコンアルコキシドに代表される加水分解性シリコン化合物を用いることができる。シリコンアルコキシドとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシランを例示できる。これら加水分解性シリコン化合物は、いわゆるゾルゲル法により加水分解及び縮重合してバインダとすればよい。加水分解性シリコン化合物の加水分解は、適宜実施することができ、微粒子が存在する溶液中で実施されてもよいし、微粒子と混合される前に実施されてもよい。なお、加水分解触媒には酸・塩基いずれを用いることもできるが、酸、特に塩酸、硝酸、硫酸及びリン酸などの無機酸を用いることが好しく、塩酸を用いることがさらに好ましい。塩基性より酸性の方が、コーティング液の安定性に優れるからである。
また、例えばバインダがAlの酸化物を含む場合、Alの酸化物の供給源としては、例えばハロゲン化アルミニウムを用いることができる。好ましいハロゲン化アルミニウムは、塩化アルミニウムである。
また、例えばバインダがSnの酸化物を含む場合、Snの酸化物の供給源としては、例えばジブチルスズジラウレートなどの2置換の有機スズ化合物を用いることができる。また、塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)も使用できる。例えば、塩化第二スズ(SnCl4・5H2O)を純水に溶かし、アンモニア水でpHを中性に近づけることで、SnO2が得られる。
以下、実施例により、本発明をさらに詳細に説明する。まず、各実施例、各比較例において、ガラス基材(ここではガラス板)の表面上に形成した低反射コーティングの各特性の評価方法を説明する。
(反射特性)
後述のとおり、本実施例及び比較例では、低反射コーティング付きガラス物品のガラス基材として透明導電膜付きガラス板が用いられ、ガラス板の透明導電膜が設けられていない側の面に低反射コーティングが形成された。反射率の測定では、低反射コーティングのみの反射率を測定するために、ガラス板の透明導電膜をサンドブラストにより除去し、その面に黒色塗料を塗布した。
分光光度計(「U-4100」、株式会社日立ハイテクサイエンス製)を用い、積分球の窓に低反射コーティング付きのガラス板を接着して、ガラス板における低反射コーティングが形成された面の反射率曲線(反射スペクトル)を測定した。
この反射率曲線から最低反射率を求めた。
また、低反射コーティングが形成される前のガラス板の反射率についても、同様の方法で反射率曲線を求めた。低反射コーティング形成前後のガラス板の反射率について、波長域380~850nmにおける反射率を平均化し、低反射コーティング形成前後の平均反射率を求めた。低反射コーティング形成前の前記平均反射率から、低反射コーティング形成後の平均反射率を差し引いた差を求めて、反射率低減効果の評価を行った。
(透過特性)
分光光度計(UV-3100PC、株式会社島津製作所製)を用い、低反射コーティングの形成前後におけるガラス基材(ここではガラス板)の透過率曲線(透過スペクトル)をそれぞれ測定した。平均透過率は、波長380~850nmにおける透過率を平均化して算出した。低反射コーティングが形成されたガラス板の平均透過率の、該低反射コーティングが形成される前のガラス板の平均透過率に対する増分を透過率ゲインとした。
(SEM観察)
低反射コーティングを電界放射型走査型電子顕微鏡(S-4500、株式会社日立製作所製)によって観察した。また、コーティングの30°斜め上方からの断面におけるFE-SEM写真から、測定点5点でのコーティングの厚みの平均値を、低反射コーティングの膜厚とした。
(耐摩耗性)
テーバー摩耗試験として、テーバー往復摩耗試験機(Taber社製)を用い、ガラス板の低反射コーティングが形成されている面を摩耗子CS-10Fにて250回摩耗した。このテーバー摩耗試験後に、摩耗部の可視光反射率の変化を色差計(「CM2600d」、コニカミノルタ株式会社製)にて計測した。
(光触媒効果)
低反射コーティングが形成されたガラス板を、紫外線ランプ照射下(1mW/m2)で48時間放置した。その後に、水滴の表面接触角を計測して光触媒効果を評価した。
(実施例1)
<コーティング液の調製>
テトラエトキシシランン(正珪酸エチル、多摩化学工業株式会社製)34.7g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)41.3g、1N塩酸(加水分解触媒)0.3g、精製水23.8gを攪拌混合し、40℃にて8時間加水分解反応を行い、SiO2換算での固形分濃度が10質量%の加水分解液Aを得た。
加水分解液A0.6g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)7g、MgF2微粒子分散液(ステラケミファ株式会社製、平均粒径20nm、固形分濃度10質量%)2.4gを攪拌混合し、実施例1のコーティング液を得た。実施例1のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、80.0:20.0であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例1では、透明導電膜付きガラス板の片側の主表面に低反射コーティングを形成して、低反射コーティング付きガラス物品を得た。このガラス板は、通常のソーダライムシリケート組成からなり、オンラインCVD法を用いて片方の主表面に透明導電層を含む透明導電膜が形成された、厚さ3.2mmの日本板硝子株式会社製の透明導電膜付きガラス板(TCO基板)であった。このガラス板を200×300mmに切断し、アルカリ溶液(アルカリ性洗浄液 LBC-1、レイボルド株式会社製)に浸漬して超音波洗浄機を用いて洗浄し、脱イオン水で水洗したのち常温で乾燥させて低反射コーティングを形成するためのガラス板とした。低反射コーティングを施す前のこのガラス板の透過特性を前述のとおり評価したところ、平均透過率80.0%であった。
実施例1においては、スピンコート法を用い、前述のガラス板の透明導電膜が施されていない側の主表面に実施例1のコーティング液を塗布した。具体的には、ガラス板をスピンコート装置上で水平に保持し、ガラス板の中央部にコーティング液を滴下し、ガラス板を回転数1000rpmで回転させ、10秒間その回転数を保持した後、ガラス板の回転を停止させた。これにより、ガラス板の一方の主表面上に低反射コーティング用塗膜が形成された。
次いで、この低反射コーティング用塗膜を、熱風で乾燥・硬化させた。この熱風乾燥は、ベルト搬送式の熱風乾燥装置を用い、熱風の設定温度を300℃、熱風吐出ノズルとガラス板との間の距離を5mm、搬送速度を0.5m/分に設定し、2回往復してノズルの下を4回通過させることで行なった。このとき、低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス板が熱風に触れている時間は140秒であり、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。乾燥・硬化後のガラス板は室温まで放冷し、ガラス板に低反射コーティングが形成された。得られた低反射コーティングの厚さは150nmであった。得られた低反射コーティングを760℃に設定された電気炉内に保持し、低反射コーティングの表面が500℃に達するまで、低反射コーティングに対し加熱処理を行った。その後、低反射コーティング付きガラス板を室温まで冷却した。
こうして得た低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(実施例2)
<コーティング液の調製>
加水分解液A、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)及びMgF2微粒子分散液の量を、加水分解液A1.2g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)7g、MgF2微粒子分散液1.8gとした以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。実施例2のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、60.0:40.0であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例2では、前述の実施例2のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを形成した。ただし、実施例1とは異なり、形成された低反射コーティングに対する加熱処理は行われなかった。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは165nmであった。また、得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(実施例3)
<コーティング液の調製>
加水分解液A、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)及びMgF2微粒子分散液の量を、加水分解液A0.75g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)6.93g、MgF2微粒子分散液2.25gとし、さらにAl23源(塩化アルミニウム6水和物(シグマアルドリッチ社製、試薬グレード)の5質量%水溶液)を0.07g添加した以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。実施例3のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、73.5:26.5であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例3では、前述の実施例3のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを形成した。ただし、実施例1とは異なり、形成された低反射コーティングに対する加熱処理は行われなかった。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは140nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。また、低反射コーティング付きガラス物品の断面をFE-SEMを用いて観察した結果を図1に示す。
(実施例4)
<コーティング液の調製>
加水分解液A、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)及びMgF2微粒子分散液の量を、加水分解液A0.90g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)6.96g、MgF2微粒子分散液2.10gとし、さらにAl23源(塩化アルミニウム6水和物(シグマアルドリッチ社製、試薬グレード)の5質量%水溶液)を0.04g添加した以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。実施例4のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、69.3:30.7であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例4では、前述の実施例4のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを形成した。ただし、実施例1とは異なり、形成された低反射コーティングに対する加熱処理は行われなかった。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは150nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(実施例5)
<コーティング液の調製>
塩化アルミニウム6水和物(シグマアルドリッチ社製、試薬グレード)23.7g、エタノール(溶媒)57.2g、精製水19.1gを攪拌混合し、40℃にて8時間加水分解反応を行い、Al23換算での固形分濃度5質量%の加水分解液Bを得た。
加水分解液Aの代わりに加水分解液Bを用いて、加水分解液B1.05g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)7g、MgF2微粒子分散液1.9gとした以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。実施例5のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、82.5:17.5であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例5では、前述の実施例5のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを施した。なお、形成された低反射コーティングに対する加熱処理も、実施例1と同様に行われた。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは160nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(実施例6)
<コーティング液の調製>
加水分解液Aの代わりに実施例5で準備した加水分解液Bを用いた以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。実施例6のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、90.0:10.0であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例6では、前述の実施例6のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを施した。なお、形成された低反射コーティングに対する加熱処理も、実施例1と同様に行われた。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは150nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(実施例7)
<コーティング液の調製>
加水分解液A、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)及びMgF2微粒子分散液の量を、加水分解液A0.60g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)7.37g、MgF2微粒子分散液1.8gに変更し、さらにTiO2微粒子分散液(「STS-01」、石原産業株式会社製、平均粒子径10~30nm、アナターゼ型、X線粒子径7nm)0.2gを添加した以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。実施例7のコーティング液において、微粒子(MgF2微粒子及びTiO2微粒子との合計)とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子+TiO2微粒子:バインダ)は、79.2:20.8であった。
<低反射コーティングの形成>
実施例7では、前述の実施例7のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを施した。なお、形成された低反射コーティングに対する加熱処理も、実施例1と同様に行われた。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは170nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(比較例1)
<コーティング液の調製>
実施例1で準備した加水分解液A1.05g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)7.85g、SiO2微粒子分散液(「クォートロン PL-7」、扶桑化学工業株式会社製、平均粒径125nm、固形分濃度23質量%)0.85g、Al23源(塩化アルミニウム6水和物(シグマアルドリッチ社製、試薬グレード)の5質量%水溶液)0.25gを攪拌混合し、比較例1のコーティング液を得た。比較例1のコーティング液において、SiO2微粒子とバインダとの固形分質量比(SiO2微粒子:バインダ)は、61.9:38.1であった。
<低反射コーティングの形成>
比較例1では、前述の比較例1のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを施した。ただし、実施例1とは異なり、形成された低反射コーティングに対する加熱処理は行われなかった。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは150nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
(比較例2)
<コーティング液の調製>
加水分解液A、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)及びMgF2微粒子分散液の量を、加水分解液A1.40g、1-メトキシ-2-プロパノール(溶媒)7.20g、MgF2微粒子分散液1.40gに変更した以外は、実施例1と同様にコーティング液を調製した。比較例1のコーティング液において、MgF2微粒子とバインダとの固形分質量比(MgF2微粒子:バインダ)は、50.0:50.0であった。
<低反射コーティングの形成>
比較例2では、前述の比較例2のコーティング液を用いた以外は、実施例1と同じ手順でガラス板に低反射コーティングを施した。ただし、実施例1とは異なり、形成された低反射コーティングに対する加熱処理は行われなかった。熱風乾燥時の、ガラス板の低反射コーティング用塗膜が形成されているガラス面における最高到達温度は200℃だった。得られた低反射コーティングの厚さは150nmであった。得られた低反射コーティング付きガラス物品について、前述の各特性を評価した。その結果を表1に示す。
Figure 0007153638000001
実施例1~7の低反射コーティング付きガラス物品は、最低反射率が2%以下と低く、低反射コーティング形成前後の反射率差(反射率低減効果)が3%以上と高く、かつ透過率ゲインが2.9%以上と高く、非常に優れた光学特性を有していた。さらに、実施例1~7の低反射コーティング付きガラス物品では、摩耗試験後の可視光反射率の低下が3%以下に抑えられており、十分な耐摩耗性も備えていた。また、低反射コーティングがTiO2微粒子を含んでいる実施例7の低反射コーティング付きガラス物品は、UV照射後の接触角が5度以下であり、光触媒効果も確認された。
一方、比較例1及び2の低反射コーティング付きガラス物品は、透過率ゲインが低く、光学特性と耐久性とのバランスが良くなかった。
本発明によれば、光学特性に優れた低反射コーティング付きガラス物品を提供できる。

Claims (10)

  1. ガラス基材と、前記ガラス基材の表面の少なくとも一部に形成されている低反射コーティングとを含む低反射コーティング付きガラス物品であって、
    前記低反射コーティングは、微粒子とバインダとからなり、
    前記微粒子は、主成分としてMgF2微粒子を含み、
    前記バインダは、主成分として無機酸化物を含み、
    前記バインダに含まれる前記無機酸化物は、Siの酸化物とAlの酸化物とからなり、
    前記バインダに含まれる前記無機酸化物において、Siの酸化物の含有量をSiO 2 に換算し、かつAl酸化物の含有量をAl 2 3 に換算した場合、SiO 2 とAl 2 3 との質量比(SiO 2 :Al 2 3 )が、99.5:0.5~97:3である、
    低反射コーティング付きガラス物品。
  2. 前記バインダは、有機成分をさらに含む、
    請求項1に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  3. 前記MgF2微粒子の平均粒径が、10~30nmである、
    請求項1又は2に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  4. 前記低反射コーティングにおける前記微粒子と前記バインダとの質量比(微粒子:バインダ)が、95:5~35:65である、
    請求項1~のいずれか1項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  5. 前記低反射コーティングが形成されている面の反射率について、当該反射率が最低となる波長における反射率が2%以下である、
    請求項1~のいずれか1項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  6. 前記低反射コーティングが形成されている面の波長域380~850nmにおける平均反射率について、前記低反射コーティングが形成されていない状態の前記面の前記平均反射率から、前記低反射コーティングが形成されている状態の前記面の前記平均反射率を差し引いた差が、3%以上である、
    請求項1~のいずれか1項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  7. 前記低反射コーティングが形成されている面の波長域380~850nmにおける平均透過率について、前記低反射コーティングが形成されている状態の前記面の前記平均透過率から、前記低反射コーティングが形成されていない状態の前記面の前記平均透過率を差し引いた差が、2.9%以上である、
    請求項1~のいずれか1項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  8. 前記低反射コーティングが形成されている面の可視光反射率について、テーバー摩耗試験後の可視光反射率から、前記試験前の可視光反射率を差し引いた差が3%以下である、
    請求項1~のいずれか1項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  9. 前記微粒子は、前記MgF2微粒子以外の微粒子をさらに含む、
    請求項1~のいずれか1項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
  10. 前記MgF2微粒子以外の前記微粒子は、TiO2微粒子である、
    請求項に記載の低反射コーティング付きガラス物品。
JP2019514443A 2017-04-27 2018-04-19 低反射コーティング付きガラス物品 Active JP7153638B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017088252 2017-04-27
JP2017088252 2017-04-27
PCT/JP2018/016160 WO2018198935A1 (ja) 2017-04-27 2018-04-19 低反射コーティング付きガラス物品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018198935A1 JPWO2018198935A1 (ja) 2020-03-12
JP7153638B2 true JP7153638B2 (ja) 2022-10-14

Family

ID=63920454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019514443A Active JP7153638B2 (ja) 2017-04-27 2018-04-19 低反射コーティング付きガラス物品

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7153638B2 (ja)
AR (1) AR111653A1 (ja)
WO (1) WO2018198935A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006030848A1 (ja) 2004-09-16 2006-03-23 Nikon Corporation 非晶質酸化珪素バインダを有するMgF2光学薄膜、及びそれを備える光学素子、並びにそのMgF2光学薄膜の製造方法
JP2008501557A (ja) 2004-06-08 2008-01-24 ライプニッツ−インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク 支持体上の低屈折率を有する耐磨耗性且つ耐引掻性コーティング
JP5320387B2 (ja) 2007-04-27 2013-10-23 アーエム−ファルマ ベー.フェー. 修飾ホスファターゼ
JP2016185886A (ja) 2015-03-27 2016-10-27 日本板硝子株式会社 低反射コーティング付ガラス板

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3218682B2 (ja) * 1992-05-18 2001-10-15 株式会社日立製作所 超微粒子膜の形成方法、透明板並びに画像表示板
JP2005001900A (ja) * 2003-06-09 2005-01-06 Nippon Sheet Glass Co Ltd 低光反射性皮膜被覆基材及びその製造方法、並びに該低光反射性皮膜用組成物
JP6910774B2 (ja) * 2016-09-20 2021-07-28 キヤノン株式会社 光学膜、該光学膜を備えた基材、及び該基材を有する光学デバイス

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008501557A (ja) 2004-06-08 2008-01-24 ライプニッツ−インスティトゥート フィア ノイエ マテリアーリエン ゲマインニュッツィゲ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクタ ハフトゥンク 支持体上の低屈折率を有する耐磨耗性且つ耐引掻性コーティング
WO2006030848A1 (ja) 2004-09-16 2006-03-23 Nikon Corporation 非晶質酸化珪素バインダを有するMgF2光学薄膜、及びそれを備える光学素子、並びにそのMgF2光学薄膜の製造方法
JP5320387B2 (ja) 2007-04-27 2013-10-23 アーエム−ファルマ ベー.フェー. 修飾ホスファターゼ
JP2016185886A (ja) 2015-03-27 2016-10-27 日本板硝子株式会社 低反射コーティング付ガラス板

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018198935A1 (ja) 2020-03-12
AR111653A1 (es) 2019-08-07
WO2018198935A1 (ja) 2018-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6989650B2 (ja) 低反射コーティング付ガラス基板、低反射コーティング付ガラス基板を製造する方法、及び光電変換装置
EP3492953B1 (en) Glass plate with low reflection coating, method for producing base with low reflection coating, and coating liquid for forming low reflection coating of base with low reflection coating
KR101939871B1 (ko) 광전 변환 장치용 커버 유리
TW201606357A (zh) 附防眩膜之基材及物品
JP7242720B2 (ja) コーティング膜付きガラス板及びその製造方法
JP2015049319A (ja) 透明基材と防汚性反射防止膜とを備える物品およびその製造方法
US20220306526A1 (en) Thermochromic materials
JP6560210B2 (ja) 低反射コーティング、低反射コーティング付き基板および光電変換装置
JP7153638B2 (ja) 低反射コーティング付きガラス物品
US9874658B2 (en) Low reflection coating glass sheet and method for producing the same
WO2016002223A1 (ja) 低反射コーティング付きガラス板
JP6487933B2 (ja) 低反射コーティング、低反射コーティング付ガラス板、低反射コーティングを有するガラス板、ガラス基板、光電変換装置、及び低反射コーティングを製造する方法
US11661519B2 (en) Low-reflection film-coated transparent substrate, photoelectric conversion device, coating liquid for forming low-reflection film of low-reflection film-coated transparent substrate, and method for producing low-reflection film-coated transparent substrate
JP7213177B2 (ja) 被膜付き透明基板、被膜付き透明基板の被膜を形成するための塗工液及び被膜付き透明基板の製造方法
JP2001019494A (ja) 防曇ガラス物品

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210304

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220906

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221003

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7153638

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150