JP7322107B2 - Member having porous layer and coating liquid for forming porous layer - Google Patents
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Description
本発明は、粒子を含む多孔質層を有する部材、ならびに粒子を含む多孔質膜を形成するための塗工液に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a member having a porous layer containing particles, and a coating liquid for forming a porous film containing particles.
中空や鎖状などの酸化ケイ素粒子を用いて、膜内に空隙を形成して空気(屈折率1.0)を含ませることによって、屈折率を1.3以下に低減した低屈折率膜が知られている。内部に空隙を含む低屈折率膜の形成には、酸化ケイ素粒子の分散液を塗布/乾燥する手法が広く用いられている。このような低屈折率膜は、反射防止膜を構成する層として好適に用いられている。 A low refractive index film with a refractive index reduced to 1.3 or less is produced by forming voids in the film using hollow or chain-like silicon oxide particles to contain air (refractive index 1.0). Are known. A method of applying/drying a dispersion of silicon oxide particles is widely used for forming a low refractive index film containing voids therein. Such a low refractive index film is suitably used as a layer constituting an antireflection film.
酸化ケイ素粒子を用いた低屈折率膜は、膜中の空隙の割合が多くなりすぎると、膜強度が弱くなり、耐摩耗性や耐擦傷性などが低下する。この課題を解決するため、特許文献1では、中空の酸化ケイ素粒子と、中実の微細な酸化ケイ素粒子とを混ぜて膜を形成して膜の強度を高めている。
In a low refractive index film using silicon oxide particles, if the proportion of voids in the film is too high, the film strength is weakened, and wear resistance, scratch resistance, and the like are lowered. In order to solve this problem, in
ところが、特許文献1の膜は、微細な酸化ケイ素粒子を含むことによって、膜中の空隙が少なくなり、屈折率が上昇してしまう。そのため膜強度の増加とともに屈折率が高くなってしまい、低屈折率膜としての性能が低下してしまう。
However, since the film of
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、屈折率が低く膜強度に優れた、粒子を含む多孔質層を有する部材、ならびに粒子を含む多孔質層を形成するための塗工液を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a member having a porous layer containing particles, which has a low refractive index and excellent film strength, and a coating liquid for forming the porous layer containing particles. It provides.
本発明にかかる部材は、基材の上に多孔質層を有する部材であって、
前記多孔質層が、無機バインダーによって互いに結合された複数の酸化ケイ素粒子と、
下記一般式(1)~(4)からなる群より選択される少なくとも一つの酸と、を含むことを特徴とする部材。
A member according to the present invention is a member having a porous layer on a base material,
said porous layer comprising a plurality of silicon oxide particles bound together by an inorganic binder;
and at least one acid selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4).
(1)式のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。 COOH is selected for A1 in the formula (1). n is an integer from 2 to 8;
(2)式のA2、A3の一方はSO3HまたはPO3H2であり、他方はSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選ばれる。 One of A 2 and A 3 in formula (2) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the other is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
(3)式のA2、A3、A4の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。 At least one of A 2 , A 3 and A 4 in formula (3) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are each from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. It is the acidic group of choice. A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
(4)式のA2、A3、A4、A5の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。 At least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in formula (4) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH respectively. It is an acidic group selected from the group consisting of A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
また、本発明に係る塗工液は、酸化ケイ素粒子と、無機バインダーとなる成分と、有機溶媒と、下記一般式(1)~(4)からなる群より選択される少なくとも一つの酸と、を含むことを特徴とする。 Further, the coating liquid according to the present invention comprises silicon oxide particles, an inorganic binder component, an organic solvent, at least one acid selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4), characterized by comprising
(1)式のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。 COOH is selected for A1 in the formula (1). n is an integer from 2 to 8;
(2)式のA2、A3の一方はSO3HまたはPO3H2であり、他方はSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選ばれる。 One of A 2 and A 3 in formula (2) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the other is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
(3)式のA2、A3、A4の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。 At least one of A 2 , A 3 and A 4 in formula (3) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are each from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. It is the acidic group of choice. A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
(4)式のA2、A3、A4、A5の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。 At least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in formula (4) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH respectively. It is an acidic group selected from the group consisting of A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
本発明によれば、低屈折率で膜強度に優れた、酸化ケイ素粒子を含む多孔質層を有する部材の提供、および酸化ケイ素粒子を含む多孔質層を形成するための塗工液の提供を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a member having a porous layer containing silicon oxide particles, which has a low refractive index and excellent film strength, and to provide a coating liquid for forming the porous layer containing silicon oxide particles. can be realized.
図1(a)~(b)は、本発明にかかる部材1の一実施形態を示す模式図である。図1(a)において、部材1は、基材10と、基材10の上に設けられた酸化ケイ素粒子を含む多孔質層20とを有している。
1(a) and 1(b) are schematic diagrams showing an embodiment of a
必要に応じて、図1(b)に示すように、多孔質層20の基材10とは反対側の表面に防汚層や親水層などの機能層30を設けても良い。防汚層としては、フッ素ポリマーを含む層、フルオロシラン単分子層、酸化チタン粒子を含む層などが挙げられる。親水層には親水性ポリマー層が好ましく、スルホベタイン基、カルボベタイン基、ホスホルコリン基などの両イオン性親水基を有するポリマーを含む層が特に好ましい。
If necessary, as shown in FIG. 1B, a
また、図1(c)に示すように、部材1には、基材10と粒子を含む多孔質層20との間に中間層40を設けても良い。中間層40を設けることにより、基材からの不純物の拡散を防いだり、反射防止性能を高めたりすることが可能となる。中間層40のとしては、酸化物や窒化物などの無機化合物層やポリマー層などが挙げられる。中間層40は、前述した材料からなる単層でもよいし、複数種類の層が積層された積層体でも良いが、反射防止性能を高める場合は、相対的に屈折率の高い高屈折率層と相対的に屈折率の低い低屈折率層とが交互に積層された層が好ましい。高屈折率層には屈折率が1.4以上のものが好ましく、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ハフニウムからなる群より選択されるいずれか一種を含有する層が好ましい。低屈折率層には屈折率が1.4未満のものが好ましく、酸化ケイ素、フッ化マグネシウムからなる群より選択されるいずれか一種を含有する層が好ましい。中間層40と共に、多孔質層20の表面に機能層30を設けてもよい。
Further, as shown in FIG. 1(c), the
本発明にかかる部材1は、基材20の形態に応じて、レンズ、ミラー、フィルター、機能性フィルム等として好ましく用いることができる。特に、反射防止性能が求められる用途、例えば光学レンズや反射防止フィルムとして好適である。例えば、半導体や液晶ディスプレイのカバーガラス、フェイスシールドやシールドパーテーションなどの透光性のシールド部材、種々の光学機器の光学系に用いることができる。中でも、高い反射防止性能が求められる撮像装置の撮像光学系を構成するレンズとして好適である。本発明にかかる部材1は、他の部材に接着層を介して張り付けて用いることもできる。
The
以下、本発明にかかる実施形態について具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない範囲で適宜変更することが可能であり、以下で説明する実施形態に限定するものではない。 Embodiments according to the present invention will be specifically described below, but the present invention can be modified as appropriate without departing from the gist thereof, and is not limited to the embodiments described below.
(基材)
基材20の材質には、ガラス、セラミックス、樹脂、金属などを用いることができる。また、その形状は限定されることはなく、平板、凹面や凸面を有する曲面形状、フィルムなどであっても良い。用途に応じて、透光性の基材を用いると良い。
(Base material)
Glass, ceramics, resin, metal, or the like can be used as the material of the
ガラスやセラミックスの組成は特に限定されるものではない。例えば、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ハフニウム、酸化ランタン、酸化ガドリニウム、酸化ケイ素、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化ホウ素、酸化アルミニウムなどが挙げられる。基材は、研削研磨、モールド成形、フロート成形などの方法で作製することができる。 The composition of glass or ceramics is not particularly limited. Examples include zirconium oxide, titanium oxide, tantalum oxide, niobium oxide, hafnium oxide, lanthanum oxide, gadolinium oxide, silicon oxide, calcium oxide, barium oxide, sodium oxide, potassium oxide, boron oxide, and aluminum oxide. The base material can be produced by methods such as grinding and polishing, mold forming, and float forming.
樹脂としては、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、PET(ポリエチレンナフタレート)、PP(ポリプロピレン)、PMMA(ポリメチルメタクリレート、アクリル樹脂)、トリアセチルセルロース、PC(ポリカーボネート)、シクロオレフィンポリマー、ポリビニルアルコールなどが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、ポリイミド、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられる。 A thermoplastic resin or a thermosetting resin is preferable as the resin. Examples of thermoplastic resins include polyethylene terephthalate, PET (polyethylene naphthalate), PP (polypropylene), PMMA (polymethyl methacrylate, acrylic resin), triacetyl cellulose, PC (polycarbonate), cycloolefin polymer, polyvinyl alcohol, and the like. . Thermosetting resins include polyimide, epoxy resin, and urethane resin.
金属としては、1種類の金属元素からなるものや2種類以上の元素を含む合金を用いることができる。 As the metal, a metal composed of one kind of metal element or an alloy containing two or more kinds of elements can be used.
[粒子を含む多孔質層]
図2(a)および(b)は、本発明の部材の粒子を含む多孔質層20を部分的に拡大した様子を示す概略図である。図2(a)は、酸化ケイ素粒子21が中空粒子の場合を示し、図2(b)は、酸化ケイ素粒子21が鎖状粒子(中実粒子の連結体)の場合を示している。多孔質層20は、無機バインダー22によって互いに結着された複数の酸化ケイ素粒子21の間に複数の空隙23を有しており、層中に酸24を含んでいる。また、図2(a)および(b)に示すように、多孔質膜20は、基材10表面に酸化ケイ素粒子21がほぼ均等に複数段積み重なって構成されている。
[Porous layer containing particles]
FIGS. 2(a) and 2(b) are schematic diagrams showing partially enlarged
反射防止層として利用する場合、多孔質層20の屈折率は、1.20以上1.30以下が好ましく、1.20以上1.24以下がより好ましい。屈折率が1.20未満の場合は、層中に含まれる空隙の割合が多いために多孔質層の強度が不足する場合がある。屈折率が1.30を超えると、空気と基材10との屈折率段差を十分に低減できず、反射防止効果が十分に得られない場合がある。
When used as an antireflection layer, the refractive index of the
多孔質層20の表面は親水性であることが好ましい。具体的には、室温23℃、湿度40~45%RHにおける純水の接触角が3°以上20°以下であることが好ましく、さらに好ましくは5°以上10°以下である。純水の接触角が3°未満であると多孔質層20の表面から膜中に水分が浸入し易くなり、環境安定性が損なわれる傾向がある。純水の接触角が20°を超えると、酸化ケイ素粒21子どうしの結着が弱くなり、多孔質層20の耐摩耗性が低下する傾向がある。
The surface of the
以下、各要素について詳しく説明する。 Each element will be described in detail below.
(酸)
本発明の多孔質層20に含まれる酸24は、酸性基を2以上4以下有し、下記の一般式(1)~(4)のいずれか1つを満たす。酸性基を5以上有する酸は、溶媒に溶解しにくいたため塗工液中で分離してしまう傾向がある。さらに、多孔質膜中で立体障害となり、粒子の配列を乱して光散乱を生じさせるおそれがある。
(acid)
The
一般式(1)中のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。(1)式を満たす酸としてはテトラフルオロコハク酸、(Tetrafluorosuccinic Acid)、ヘキサフルオログルタル酸(Hexafluoroglutaric Acid)、オクタフルオロアジピン酸(Octafluoroadipic Acid)、ドデカフルオロスベリン酸(Dodecafluorosuberic Acid)、ヘキサデカフルオロセバシン酸(Hexadecafluorosebacic Acid)などが挙げられる。 COOH is selected for A1 in the general formula (1). n is an integer from 2 to 8; (1) Acids satisfying the formula include tetrafluorosuccinic acid, (Tetrafluorosuccinic Acid), hexafluoroglutaric acid (Hexafluoroglutaric Acid), octafluoroadipic Acid (Octafluoroadipic Acid), dodecafluorosuberic acid (Dodecafluorosuberic Acid), Hexadecafluorosebacine acid (Hexadecafluorosebacic Acid) and the like.
一般式(2)中のA2とA3の少なくとも1方はSO3HまたはPO3H2であり、他方は、SO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選択される。一般式(2)を満たす酸としては、4,4’-ビフェニルジスルホン酸(4,4’-Biphenyldisulfonic Acid)、メチレンジホスホン酸(Methylenediphosphonic Acid)、4-ホスホノ安息香酸(4-Phosphonobenzoic Acid)、4-ホスホノ酪酸(4-Phosphonobutyric Acid)、3-アミノ-4-ヒドロキシ-5-ニトロベンゼンスルホン酸(3-Amino-4-hydroxy-5-nitrobenzenesulfonic Acid)、5-アミノ-1-ナフトール-3-スルホン酸(5-Amino-1-naphthol-3-sulfonic Acid)、6-アミノ-1-ナフトール-3-スルホン酸(6-Amino-1-naphthol-3-sulfonic Acid)、1-アミノ-2-ナフトール-4-スルホン酸(1-Amino-2-naphthol-4-sulfonic Acid)、2,2’-ベンジジンジスルホン酸(2,2’-Benzidinedisulfonic Acid)、4, 4’-ジアミノスチルベン-2,2’-ジスルホン酸(4,4’-Diaminostilbene-2,2’-disulfonic Acid)などが挙げられる。 At least one of A2 and A3 in general formula (2) is SO3H or PO3H2 , and the other is selected from the group consisting of SO3H , PO3H2 , COOH, and OH. It is an acidic group. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R. Acids satisfying the general formula (2) include 4,4'-biphenyldisulfonic acid, methylenediphosphonic acid, 4-phosphonobenzoic acid, 4-Phosphonobutyric Acid, 3-Amino-4-hydroxy-5-nitrobenzenesulfonic Acid, 5-amino-1-naphthol-3-sulfone Acid (5-Amino-1-naphthol-3-sulfonic Acid), 6-Amino-1-naphthol-3-sulfonic Acid (6-Amino-1-naphthol-3-sulfonic Acid), 1-Amino-2-naphthol -4-sulfonic acid (1-Amino-2-naphthol-4-sulfonic Acid), 2,2'-Benzidinedisulfonic acid (2,2'-Benzidinedisulfonic Acid), 4,4'-diaminostilbene-2,2' -disulfonic acid (4,4'-Diaminostilbene-2,2'-disulfonic Acid) and the like.
一般式(3)中のA2、A3、A4のそれぞれは、SO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。ただし、A2、A3、A4のうち少なくとも1つはSO3HまたはPO3H2である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。一般式(3)を満たす酸としては、ニトリロトリス(Nitrilotris)、1-ヒドロキシエタン-1,1-ジホスホン酸(1-Hydroxyethane-1,1-diphosphonic Acid)、アレンドロン酸(Alendronic Acid)、グリシン-N、N-ビス,4-スルホフタル酸(Glycine-N,N-bis,4-Sulfophthalic Acid)などが挙げられる。 Each of A 2 , A 3 and A 4 in general formula (3) is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. However, at least one of A 2 , A 3 and A 4 is SO 3 H or PO 3 H 2 . A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R. Acids satisfying general formula (3) include Nitrilotris, 1-Hydroxyethane-1,1-diphosphonic Acid, Alendronic Acid, Glycine -N,N-bis,4-sulfophthalic acid (Glycine-N,N-bis,4-Sulfophthalic Acid) and the like.
一般式(4)中のA2、A3、A4、A5のそれぞれは、SO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。ただし、A2、A3、A4、A5のうち少なくとも1つはSO3HまたはPO3H2である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。[4]式を満たす酸としては、N,N,N’,N’-エチレンジアミンテトラキス(N,N,N’,N’-Ethylenediaminetetrakis)、2-ホスホノブタン-1,2,4-トリカルボン酸(2-Phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic Acid)、2-ヒドロキシ-1-(2-ヒドロキシ-4-スルホ-1-ナフチルアゾ)-3-ナフトエ酸(2-Hydroxy-1-(2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthylazo)-3-naphthoic Acid)などが挙げられる。 Each of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in general formula (4) is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. However, at least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 is SO 3 H or PO 3 H 2 . A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R. [4] Acids satisfying the formula include N,N,N',N'-ethylenediaminetetrakis (N,N,N',N'-Ethylenediaminetetrakis), 2-phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic acid (2 -Phosphonobutane-1,2,4-tricarboxylic Acid), 2-hydroxy-1-(2-hydroxy-4-sulfo-1-naphthylazo)-3-naphthoic acid (2-Hydroxy-1-(2-hydroxy-4 -sulfo-1-naphthylazo)-3-naphthoic Acid) and the like.
一般式(1)~(4)のいずれかを満たす酸の酸性基は、酸化ケイ素粒子21の表面を修飾することができる。酸性基を1つだけ有する酸の場合、1つの酸化ケイ素粒子しか修飾できないが、一般式(1)~(4)のように酸性基を2個以上有する酸の場合、酸性基の数に応じて1つの酸が複数の粒子を修飾することが可能となる。その結果、粒子どうしが酸24によっても結合され粒子間の結合点が増えるため、多孔質層20の強度を高めることができる。
The acidic group of the acid that satisfies any one of the general formulas (1) to (4) can modify the surface of the
多孔質層20に含まれる酸24は、多孔質層20の元素分析や、イオン排除クロマトグラフィ等による有機酸の分離定量分析などにより、一般式(1)~(4)のいずれかであるかを特定することができる。
The
多孔質層中の酸の含有量は、多孔質層に含まれる酸化ケイ素粒子に対して0.1質量部以上10質量部以下が望ましい。0.1質量部より少ないと、粒子の分散が不十分となり、膜中の粒子の配列性が乱れて膜の強度が低下する傾向にある。10質量部を超えると、酸が障害となり膜の空隙が多くなるため、膜の強度が低下する傾向にある。 The content of the acid in the porous layer is desirably 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less relative to the silicon oxide particles contained in the porous layer. If it is less than 0.1 part by mass, the particles will not be sufficiently dispersed, and the particles will tend to be disordered in the film and the strength of the film will tend to decrease. If the amount is more than 10 parts by mass, the film tends to have a reduced strength because the acid becomes an obstacle and the voids in the film increase.
(酸化ケイ素粒子)
酸化ケイ素粒子21としては、真球、繭型、俵型、円盤、棒状、針状、角型、鎖状などの形状の粒子が挙げられる。多孔質層20を反射防止層として利用する場合は、図2(a)に示すようなシェルに囲まれた空孔を有する中空の酸化ケイ素粒子や、図2(b)に示すような中実粒子連結体である鎖状の酸化ケイ素粒子が好適である。酸化ケイ素粒子21としては、湿式の酸化ケイ素粒子が望ましい。湿式の酸化ケイ素粒子の方が乾式の酸化ケイ素粒子に比べて粒子表面のシラノール基(Si-OH)の数が多いため、酸24との相互作用が強くなる傾向があるためである。
(Silicon oxide particles)
Examples of
中空の酸化ケイ素粒子は、空孔に含まれる空気(屈折率1.0)によって粒子を含む膜11の屈折率を下げることができる。 The hollow silicon oxide particles can lower the refractive index of the film 11 containing the particles by the air (refractive index 1.0) contained in the pores.
中空の酸化ケイ素粒子の製造方法としては、例えば、特開2001-233611号公報や、特開2008-139581公報等に記載されている公知の方法を用いることができる。酸化ケイ素粒子21が中空粒子の場合、本発明にかかる塗工液を基材に塗布および乾燥することにより、図2(a)のように整列した中空の酸化ケイ素粒子21が、基材10表面に対して垂直方向に複数段積み重なった層が形成される。
As a method for producing hollow silicon oxide particles, for example, known methods described in JP-A-2001-233611 and JP-A-2008-139581 can be used. When the
中空の酸化ケイ素粒子の平均粒子径は、15nm以上300nm以下であることが好ましく、30nm以上80nm以下がより好ましい。平均粒子径が15nm未満の場合、粒子を安定的に製造することが難しい。平均粒子径が300nmを超えると、粒子間に大きなボイドが発生しやすく、酸化ケイ素粒子による散乱も発生する傾向がある。ただし、多孔質層20を反射防止膜として用いない場合、平均粒子径を300nm以下とする必要はない。
The average particle size of the hollow silicon oxide particles is preferably 15 nm or more and 300 nm or less, more preferably 30 nm or more and 80 nm or less. When the average particle size is less than 15 nm, it is difficult to stably produce particles. If the average particle size exceeds 300 nm, large voids tend to occur between particles, and scattering due to silicon oxide particles tends to occur. However, when the
ここで、中空酸化ケイ素粒子の平均粒子径とは、平均フェレ径である。この平均フェレ径は、塗工液に含まれる複数の中空酸化ケイ素粒子を透過電子顕微鏡像によって観察したものを画像処理によって測定することができる。画像処理方法としては、image Pro PLUS(メディアサイバネティクス社製)など市販の画像処理を用いることができる。所定の画像領域において、必要に応じて適宜コントラスト調整を行い、粒子測定によって各粒子のフェレ径を測定し、複数の粒子の平均値を算出して求めることができる。 Here, the average particle diameter of the hollow silicon oxide particles is the average Feret diameter. This average Feret diameter can be measured by image processing of a transmission electron microscope image of a plurality of hollow silicon oxide particles contained in the coating liquid. As the image processing method, commercially available image processing such as image Pro PLUS (manufactured by Media Cybernetics) can be used. In a predetermined image area, the contrast is appropriately adjusted as necessary, the Feret diameter of each particle is measured by particle measurement, and the average value of a plurality of particles can be calculated.
中空の酸化ケイ素粒子のシェルの厚みは、平均粒子径の10%以上50%以下、好ましくは20%以上35%以下である。シェルの厚みが10%未満であると粒子自体の強度が不足してしまう。シェルの厚みが50%を超えると、粒子が占める体積に対する空隙の割合が小さくなり、中空酸化ケイ素粒子を用いる効果、即ち屈折率1.3以下の層を実現できなくなってしまう。 The shell thickness of the hollow silicon oxide particles is 10% or more and 50% or less, preferably 20% or more and 35% or less of the average particle diameter. If the thickness of the shell is less than 10%, the strength of the particles themselves will be insufficient. If the thickness of the shell exceeds 50%, the ratio of voids to the volume occupied by the particles becomes small, and the effect of using hollow silicon oxide particles, that is, a layer having a refractive index of 1.3 or less cannot be achieved.
鎖状の酸化ケイ素粒子は、一次粒子である中実酸化ケイ素粒子が、直線または屈曲しながら複数連なった二次粒子である。鎖状粒子のサイズは、短径と長径で表すことができる。鎖状粒子の短径は、鎖状粒子の太さ、言い換えると、一次粒子1個の平均粒子径に相当している。短径は、塗工液から抽出した鎖状粒子について、窒素吸着法によって得られる比表面積から算出することができる。鎖状の酸化ケイ素粒子の短径の平均は、8nm以上20nm以下が好ましい。短径が8nm未満であると、酸化ケイ素粒子21の表面積が増え過ぎてしまい、雰囲気中の水分や化学物質の取り込みによって、膜の信頼性が低下する恐れがある。また、短径の平均が20nmを超えると、溶媒への分散が不安定になり塗工性が悪化する懸念が生じる。
The chain-like silicon oxide particles are secondary particles in which a plurality of solid silicon oxide particles, which are primary particles, are continuous while being linear or curved. The size of chain-like particles can be represented by a minor axis and a major axis. The short diameter of the chain-like particles corresponds to the thickness of the chain-like particles, in other words, the average particle diameter of one primary particle. The short diameter can be calculated from the specific surface area obtained by the nitrogen adsorption method for the chain particles extracted from the coating liquid. The average short diameter of the chain-like silicon oxide particles is preferably 8 nm or more and 20 nm or less. If the short diameter is less than 8 nm, the surface area of the
鎖状の酸化ケイ素粒子の長径は、二次粒子の長さに相当しており、塗工液中の粒子であれば動的光散乱法によって求めることができる。鎖状の酸化ケイ素粒子の長径は、短径の4倍以上8倍以下が好ましい。長径が短径の4倍未満であると、膜が緻密になって屈折率が十分下がらない可能性があり、8倍を超えると塗工液の粘度が高くなり、塗工性やレベリング性が悪化してしまう。 The length of the chain-like silicon oxide particles corresponds to the length of the secondary particles, and the length of the particles in the coating liquid can be determined by the dynamic light scattering method. The long axis of the chain-like silicon oxide particles is preferably 4 to 8 times the short axis. If the major axis is less than 4 times the minor axis, the film may become dense and the refractive index may not be lowered sufficiently. It gets worse.
また、膜中に含まれる鎖状の酸化ケイ素の短径および長径は、走査型電子顕微鏡像から算出することができる。走査型電子顕微鏡から得られた像から短径および長径を測定することができる。 In addition, the minor axis and major axis of the chain-like silicon oxide contained in the film can be calculated from the scanning electron microscope image. The minor and major diameters can be measured from images obtained from scanning electron microscopy.
鎖状の酸化ケイ素粒子を構成する一次粒子は、個々の形状が明確に観察できる状態でも、粒子同士が互いに融着するなどして形が崩れた状態であっても構わないが、個々の形状を明確に観察できる状態の方が好ましい。鎖状の酸化ケイ素粒子を構成する一次粒子は、真球状でも繭型や俵型であっても良いが、繭型あるいは俵型が特に好ましく、短径が8nm以上 20nm以下で長径が短径の1.5倍以上3.0倍以下の粒子が特に好ましい。 The primary particles that make up the chain-like silicon oxide particles may be in a state in which the individual shape can be clearly observed, or in a state in which the particles are fused to each other and the shape has collapsed. It is preferable to be in a state where the can be clearly observed. The primary particles constituting the chain-shaped silicon oxide particles may be spherical, cocoon-shaped, or bale-shaped, but are particularly preferably cocoon-shaped or bale-shaped, and have a minor axis of 8 nm or more and 20 nm or less, and a major axis of which the minor axis is the same. Particles of 1.5 times or more and 3.0 times or less are particularly preferred.
塗工液の中に、真球、繭型、俵型、円盤、棒状、針状、角型などの鎖状の酸化ケイ素粒子以外の形状の粒子が混ざっていても良い。ただし、鎖状の酸化ケイ素粒子以外の形状の粒子の含有率が多すぎると、屈折率が高くなってしまう。光学性能の観点からは、屈折率が1.3を超えない程度に添加することが望ましい。 Particles having shapes other than chain-like silicon oxide particles, such as spherical, cocoon-shaped, bale-shaped, disk-shaped, rod-shaped, needle-shaped, and square-shaped particles, may be mixed in the coating solution. However, if the content of particles having a shape other than chain-like silicon oxide particles is too high, the refractive index becomes high. From the viewpoint of optical performance, it is desirable to add to an extent that the refractive index does not exceed 1.3.
酸化ケイ素粒子は、形状を問わず、後述するバインダーによって互いに結着可能な表面状態を有していることが好ましい。 Regardless of the shape, the silicon oxide particles preferably have a surface state that allows them to be bound together by a binder, which will be described later.
(無機バインダー)
酸化ケイ素粒子どうしを結合させる無機バインダー22は、酸化ケイ素化合物が好ましい。酸化ケイ素化合物として好ましい例は、ケイ酸エステルを加水分解・縮合することにより得られる酸化ケイ素オリゴマーの硬化物である。
(inorganic binder)
The
無機バインダー22が酸化ケイ素粒子と同質の無機材料であることにより、粒子間の結合強度が強くなるとともに、使用環境によって変質しにくい多孔質層を実現することができる。
Since the
多孔質層中のバインダー量は、多孔質層に含まれる酸化ケイ素粒子に対して、5質量部以上20質量部以下が望ましく、6質量部以上17質量部以下がより望ましい。バインダー量が5質量部より少ないと、膜の強度が低下する傾向にあり、20質量部を超えると屈折率が上昇し、低屈折率層としての光学性能が不十分となる可能性がある。 The amount of the binder in the porous layer is desirably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less, more desirably 6 parts by mass or more and 17 parts by mass or less, relative to the silicon oxide particles contained in the porous layer. If the amount of the binder is less than 5 parts by mass, the strength of the film tends to decrease.
本発明にかかる部材を用いた光学機器として、レンズ鏡筒(交換レンズ)を備える撮像装置の構成例を図3に示す。図3は、レンズ鏡筒(交換レンズ)が結合された一眼レフデジタルカメラである。 FIG. 3 shows a configuration example of an imaging apparatus having a lens barrel (interchangeable lens) as an optical device using the member according to the present invention. FIG. 3 shows a single-lens reflex digital camera combined with a lens barrel (interchangeable lens).
本発明において、光学機器とは、双眼鏡、顕微鏡、半導体露光装置、交換レンズ等の光学系を備える機器をいう。 In the present invention, an optical device refers to a device having an optical system such as binoculars, a microscope, a semiconductor exposure device, and an interchangeable lens.
また、本発明の撮像装置とは、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等のカメラシステムや、携帯電話機等、光学素子を通過した光を受光する撮像素子を備える電子機器のことをいう。なお、電子機器に搭載されるモジュール状の形態、例えばカメラモジュールを撮像装置とする場合もある。 In addition, the imaging apparatus of the present invention refers to electronic equipment having an imaging element that receives light that has passed through an optical element, such as a camera system such as a digital still camera or a digital video camera, or a mobile phone. Note that the imaging device may be in the form of a module mounted on an electronic device, for example, a camera module.
図3において、カメラ本体202と光学機器であるレンズ鏡筒201とが結合されているが、レンズ鏡筒201はカメラ本体202対して着脱可能ないわゆる交換レンズである。
In FIG. 3, a
被写体からの光は、レンズ鏡筒201の筐体220内の撮影光学系の光軸上に配置された複数のレンズ203、205を含む光学系を通過し、撮像素子で受光される。本発明にかかる部材は、光学系を構成するレンズとしても用いることができる。
Light from a subject passes through an optical system including a plurality of
レンズ205は内筒204によって支持されて、フォーカシングやズーミングのためにレンズ鏡筒201の外筒に対して可動支持されている。
A
撮影前の観察期間では、被写体からの光は、カメラ本体の筐体内の主ミラー207により反射され、プリズム211を透過後、ファインダレンズ212を通して撮影者に撮影画像が映し出される。主ミラー207は例えばハーフミラーとなっており、主ミラーを透過した光はサブミラー208によりAF(オートフォーカス)ユニット213の方向に反射され、例えばこの反射光は測距に使用される。また、主ミラー207は主ミラーホルダ240に接着などによって装着、支持されている。不図示の駆動機構を介して、撮影時には主ミラー207とサブミラー208を光路外に移動させ、シャッタ209を開き、撮像素子210にレンズ鏡筒201から入射した撮影光像を結像させる。また、絞り206は、開口面積を変更することにより撮影時の明るさや焦点深度を変更できるよう構成される。
During the observation period before photographing, light from the subject is reflected by the
本発明にかかる部材を、光学系を構成するレンズとして用いることで、光学系における反射や散乱が抑制され、優れた像を得ることができる。 By using the member according to the present invention as a lens constituting an optical system, reflection and scattering in the optical system can be suppressed, and excellent images can be obtained.
また、本発明にかかる部材は、多孔質層20の機械的強度が強いため、光学系の最も外側に装着するレンズフィルタ250として好適である。レンズフィルタ250は、種類によってレンズを保護したり、得られる画像にソフト、色調変化、偏光、減光などの効果を与えたりする機能を有する。レンズフィルタ250の例を図4に示す。レンズフィルタ250は、交換レンズの筐体220に装着するためのネジ山やバヨネット式マウントなどの装着部253が設けられた枠体251に、本発明にかかる部材(フィルタ部材)252がはめこまれた構造を有している。フィルタ部材252には、枠体251の装着部253が設けられた側とは反対側の面に多孔質層20が設けられており、レンズフィルタ250を筐体220に装着したときに、多孔質層20は光入射面に位置するようになっている。
In addition, since the
本発明に係る部材は、フェイスシールドの透光部材として採用することができる。図5(a)は、フェイスシールド60を説明する模式図である。フェイスシールド60は、透光部材61と、透光部材61を保持する保持部材67と、を備える。保持部材67は、透光部材61が使用者の顔の少なくとも一部を覆うように、透光部材61を使用者に固定するための構造を有する。保持部材67は、透光部材61が固定された固定部65と、固定部65を使用者に固定するための支持部66と、を含む。支持部66は固定部65に結合されている。固定部65は棒状であり、固定部65の側面に、透光部材61の周縁部が、ピンやネジなどの固定部品69によって、固定部65に固定される。固定部品69は、図5(b)に示した透光部材61のノッチ91や穴92を通りうる。ベルト状の支持部66が装着者に装着されて、固定部65を支持する。フェイスシールド60の透光部材61は例えば使用者の目、鼻および口の少なくともいずれか、好ましくは全てを覆う。
The member according to the present invention can be employed as a translucent member of a face shield. FIG. 5A is a schematic diagram illustrating the face shield 60. FIG. The face shield 60 includes a
フェイスシールド60における透光部材61の外面(顔側とは反対側の面)を表面、内面(顔側の面)を裏面とすることができる。外面側の光源が反射光の主要因になりうるため、反射防止効果を期待する場合は、多孔質層を外面側に設けるのが好ましい。また、フェイスシールド60の使用においては、内面よりも外面において擦傷が生じる可能性が高い。したがって、透光部材61の耐擦傷性を考慮した場合、外面側に多孔質層を設けるのが好ましく、両面に多孔質層を設ける場合は、外面側の多孔質層を内面側の多孔質層よりも厚くすることも好ましい。
The outer surface (the surface opposite to the face side) of the
フェイスシールド60は、透光部材61に隣接する雰囲気を換気する換気扇68が設けられていてもよい。本例では、保持部材67(固定部65)の内部に換気扇68が設けられている。
The face shield 60 may be provided with a
本実施例にかかるフェイスシールド60の使用によって、装着者の顔面が保護されるだけでなく、透光部材61の優れた視認性により、装着者の作業効率が改善しうるだけでなく、装着者と対面する人が、装着者の顔や表情を認識しやすくなるという効果がある。
The use of the face shield 60 according to this embodiment not only protects the wearer's face, but also improves the work efficiency of the wearer due to the excellent visibility of the
図5では、フェイスシールドについて説明したが、本発明に係る部材は、シールドパーテーションの透光部材としても好適である。 Although the face shield has been described in FIG. 5, the member according to the present invention is also suitable as a translucent member for a shield partition.
[塗工液および部材の製造方法]
次に、多孔質層20の製造に用いられる塗工液について説明したのち、部材1の製造方法について説明する。
[Method for producing coating liquid and member]
Next, the coating liquid used for manufacturing the
(塗工液)
本発明に係る塗工液は、多孔質層20を構成する、酸化ケイ素粒子21と酸24と無機バインダー22となる成分と有機溶媒とを含んでいる。
(Coating liquid)
The coating liquid according to the present invention contains
酸化ケイ素粒子21、酸24は、それぞれ前述した通りである。
多孔質膜20は、図2(a)および(b)に示すように、基材10の表面に酸化ケイ素粒子21が複数段積み重なって構成されている。酸化ケイ素粒子21が均等に配列していない膜は応力分布が不均一になり強度が低下する傾向にあるため、膜強度の高い多孔質膜20を実現するには、酸化ケイ素粒子21が整列した状態にあることが望ましい。
As shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the
酸化ケイ素粒子21の配列性は、主に、粒子を含む多孔質層20を形成する塗工液中の酸化ケイ素粒子21の分散状態と、塗工液を基材に塗布した後の塗膜形成時の酸化ケイ素粒子21の分散状態の影響を受ける。
The alignment of the
塗工液中で酸化ケイ素粒子21が均一に分散していると、基板10の上に酸化ケイ素粒子21が均一になるように塗布することができ、形成後の膜中における酸化ケイ素粒子21の配列性が高くなる傾向にある。塗工液中の酸化ケイ素粒子21が、分散媒や無機バインダー22となる成分の影響を受けて凝集した状態で分散していると、基板10の上には凝集した状態の粒子が塗布され配列性は悪化する。
When the
また、塗工液中の酸化ケイ素粒子21の分散状態が良好であっても、塗工液を基板に塗布した後の乾燥工程の間に酸化ケイ素粒子21が凝集してしまうと、膜中の酸化ケイ素粒子21の配列性が低下してしまう。
Further, even if the
従って、強度に優れる膜を得るためには、塗工液中において、酸化ケイ素粒子21が均一に分散しており、かつ基板10に塗布した後の塗工液の乾燥工程において酸化ケイ素粒子21が凝集しないことが望まれる。
Therefore, in order to obtain a film having excellent strength, the
本発明にかかる多孔質層20を製造に用いられる塗工液は、一般式(1)~(4)で列挙した酸の群から選択される少なくとも1種類の酸を含有しているため、塗工液中の酸化ケイ素粒子21の表面が酸24で修飾された状態となる。酸21の修飾によって、酸化ケイ素粒子21は電荷を帯びて互いに反発しあうため、粒子の凝集が抑制され、均一に分散した状態となる。この状態は、基板に塗布した後の塗工液の乾燥工程でも維持されるため、本発明にかかる塗工液を用いることで、酸化ケイ素粒子21が規則正しく密に配列した、強度に優れた膜を実現することができる。
Since the coating liquid used for manufacturing the
酸24の分子量は、100以上360以下であることが好ましい。分子量が100よりも小さいと、粘度が上昇して塗布しづらくなったり、塗工液の経時安定性が悪くなったりする傾向にある。分子量が360よりも大きくなると、粒子間に分子量の大きな酸が存在することになるため、膜中に形成される空隙が大きくなり、散乱が生じ易くなる傾向がある。
The molecular weight of
酸24は、酸化ケイ素粒子に対して、0.05質量部以上10質量部以下の範囲で含まれることが好ましく、0.1質量部以上2.0質量部以下がより好ましい。塗工液に含まれる酸24が酸化ケイ素に対して、0.05質量部よりも少ないと、塗工液を基板に塗布した後に酸化ケイ素粒子21の凝集を抑制できなくなる傾向がある。あるいは、塗工液中の溶媒やバインダーとなる成分の影響を受け、酸化ケイ素粒子21の分散安定性が悪化し、経時によって塗工液の増粘やゲル化を引き起こす傾向がある。酸24が酸化ケイ素に対して10質量部よりも多く含まれると、酸24が酸化ケイ素粒子21の整列を阻害してしまい、空隙6が多くなり、強度が低下してしまう傾向がある。
The
酸24の酸解離定数は、-1.2pKa以上2pKa以下であることが好ましく、-1.2pKa以上0.3pKa以下がより好ましい。酸解離定数が-1.2pKaより小さい場合は、基材10に塗布した後の乾燥工程中に酸化ケイ素粒子21の配列が乱れ、膜の強度が低下する傾向にある。酸解離定数が2pKaよりも大きい場合は、塗工液中の酸化ケイ素粒子21の分散性が悪くなり、膜中の配列性が低下し、得られる膜の強度が弱くなる傾向にある。
The acid dissociation constant of
一般式(1)~(4)で表される酸24は、原料の取扱時の安全性が高いものや固体状のものが多く、取り扱いが容易な点でも好ましい。
The
無機バインダー22となる成分は、酸化ケイ素オリゴマーが好ましい。酸化ケイ素粒子はもともと表面にシラノール(Si-OH)基を有しているが、塗工液の中で酸化ケイ素オリゴマーと混合することにより、表面のシラノール基の数をさらに増やすことができる。その結果、酸化ケイ素粒子21どうしがより結着しやすい表面状態とすることが可能となる。コーティング組成物を塗布および乾燥させると、酸化ケイ素オリゴマーが酸化シリコンとなって、複数の鎖状酸化ケイ素粒子21が互いに接した状態を固定するため、耐擦傷性の高い膜を実現することができる。
The component that becomes the
本発明の塗工液において、無機バインダー22となる成分の含有量は、酸化ケイ素粒子21に対して0.2質量部以上20質量部以下が好ましく、0.2質量部以上17質量部以下より好ましい。無機バインダー22となる成分の含有量が、酸化ケイ素粒子21に対して0.2質量部より少ないと、分散液中における酸化ケイ素粒子21の分散性が十分に得られず、高い強度な膜が得られなくなる傾向になる。また、無機バインダー22となる成分の含有量が、酸化ケイ素粒子21に対して10質量部より多い場合は無機バインダーが粒子の配列を乱し、得られる膜の可視光における散乱が悪化したり、屈折率が上昇したりしてしまう傾向がある。
In the coating liquid of the present invention, the content of the component that becomes the
塗工液に用いることができる有機溶媒は、酸化ケイ素粒子21が析出したり、塗工液が急激に増粘したりしない溶媒であれば良い。例えば以下の溶媒が挙げられる。メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-ブタノール、2-ブタノール、2-メチルプロパノール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、シクロペンタノール、2-メチルブタノール、3-メチルブタノール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、3-ヘキサノール、4-メチル-2-ペンタノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-エチルブタノール、2,4-ジメチル-3-ペンタノール、3-エチルブタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノールなどの1価のアルコール類。エチレングリコール、トリエチレングリコールなどの2価以上のアルコール類。メトキシエタノール、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、イソプロポキシエタノール、ブトキシエタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、1-プロポキシ-2-プロパノール、3-メトキシ-1-ブタノールなどのエーテルアルコール類、ジメトキシエタン、ジグライム(ジエチレングリコールジメチルエーテル)、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、シクロペンチルメチルエーテルのようなエーテル類。ギ酸エチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル類。n-ヘキサン、n-オクタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、シクロオクタンのような各種の脂肪族系ないしは脂環族系の炭化水素類。トルエン、キシレン、エチルベンゼンなどの各種の芳香族炭化水素類。アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどの各種のケトン類。クロロホルム、メチレンクロライド、四塩化炭素、テトラクロロエタンのような、各種の塩素化炭化水素類。N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルフォルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、エチレンカーボネートのような、非プロトン性極性溶媒等。これらの溶媒のうち、2種類以上の溶媒を混ぜて使用することも可能である。
The organic solvent that can be used for the coating liquid may be any solvent that does not precipitate the
酸化ケイ素粒子21の分散性、塗工液の塗布性の観点から、塗工液に含まれる溶媒の30質量%以上が、炭素数4以上6以下の水酸基を有する水溶性溶媒であることが好ましい。中でも、エトキシエタノール、プロポキシエタノール、イソプロポキシエタノール、ブトキシエタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、1-プロポキシ-2-プロパノール、乳酸エチル、3-メトキシ-1-ブタノールから選択される少なくとも1種の溶媒を含むことが特に好ましい。これらの溶媒を用いることで塗工時に生じる放射状の塗工跡や基材周辺部の液残りを抑制し、塗工性が向上する。
From the viewpoint of the dispersibility of the
(部材の製造方法)
本発明の部材1の製造方法は、基材10の上に塗工液を塗布する工程と、塗工液が塗布された基材10を乾燥および/または焼成する工程と、を有している。
(Manufacturing method of member)
The method for manufacturing the
基材10に塗工液を塗布する方法としては、スピンコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スリットコート法、印刷法、グラビアコート法やディップコート法などが挙げられる。凹面などの立体的に複雑な形状を有する部材を製造する場合は、均一な厚みで塗布し易いため、スピンコート法が好ましい。
Examples of methods for applying the coating liquid to the
乾燥および/または硬化する工程は、有機溶媒を除去し、酸化ケイ素粒子21の配列性を乱さずに結着させて、多孔質層20とするための工程である。乾燥および/または硬化する工程は、基材10の耐熱温度に依存するが、20℃以上200℃以下で処理するのが好ましい。乾燥および/または硬化する工程の時間は、基材10に影響を与えず、且つ層内の有機溶媒を除去できる程度の時間であればよいが、好ましくは5分以上200時間以下であり、さらに好ましくは30分以上24時間以下である。
The step of drying and/or curing is a step for removing the organic solvent and binding the
実施例1から実施例18では、以下の方法にて多孔質層20を形成するための塗工液を調製し、基材の上に多孔質層を形成して、多孔質層20を有する部材1を作製した。その際、塗工液および得られた多孔質層20について以下の評価を行った。
In Examples 1 to 18, a coating liquid for forming the
<塗工液の塗工性評価>
ガラス基板(φ30mm、厚み1mmの片面が研磨された合成石英)の研磨面に、多孔質層20の厚みが約110nmになるように塗工液を滴下しスピンコーターにて成膜した。その際、粒子を含む膜上に不良が発生していないかを光学顕微鏡にて外観観察し、以下の基準で評価を行った。
A:塗ムラが見られない
B:目立たない滴下痕や異物が若干発生
C:異物によるスジ状のムラなどの顕著な塗ムラや発生し、見た目が悪い
評価がAの場合は塗工性に優れ、Bの場合は塗工性が良好であると判断した。
<Evaluation of Coatability of Coating Solution>
A coating liquid was dropped onto the polished surface of a glass substrate (φ30 mm, synthetic quartz with a thickness of 1 mm, one side of which was polished) so that the thickness of the
A: Coating unevenness is not observed B: Inconspicuous dripping marks and foreign matter are slightly generated C: Remarkable coating unevenness such as streak-like unevenness due to foreign matter occurs and appearance is bad If the evaluation is A, the coatability is poor. In the case of B, it was judged that the coatability was good.
<多孔質層の強度評価>
ガラス基板(φ30mm、厚み1mmの片面が研磨された合成石英)の研磨面に多孔質層20を形成した。ポリエステルワイパー(テックスワイプ社製 アルファワイパーTX1009)で300g/cm2の荷重をかけて多孔質層20の表面を50回往復させた後、光学顕微鏡にて外観の評価を行った。評価基準は以下の通りである。
A:外観上の変化がほとんど見られない
B:外観に若干の変化が見られ、微小な線キズなどが生じている
C:外観が著しく変化し、線キズや膜剥がれなどが生じている
本発明において、評価がAの場合は強度が優れ、Bの場合は強度が良好であり、強度に問題は無いと判断した。
<Strength Evaluation of Porous Layer>
A
A: Almost no change in appearance B: Slight change in appearance, fine line scratches, etc. C: Significant change in appearance, line scratches, film peeling, etc. In the invention, when the evaluation was A, the strength was excellent, and when the evaluation was B, the strength was good, and it was determined that there was no problem with the strength.
<多孔質層の屈折率の評価>
ガラス基板(φ30mm、厚み1mmの片面が研磨された合成石英)の研磨面に粒子を含む多孔質層20を形成した。分光エリプソメータ(VASE、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン製)を用いて、多孔質層20に光を入射させ、その反射光を波長380nmから800nmまで測定して屈折率を算出し、波長550nmにおける屈折率を以下の基準で評価した。
A:1.24以下
B:1.24を超え1.30以下
C:1.30を超える
評価がAまたはBの場合は、低屈折率層として好適な多孔質層が得られていると判断した。
<Evaluation of refractive index of porous layer>
A
A: 1.24 or less B: More than 1.24 and 1.30 or less C: More than 1.30 If the evaluation is A or B, it is judged that a porous layer suitable as a low refractive index layer has been obtained. bottom.
<多孔質層の散乱評価>
ガラス基板(φ30mm、厚み1mmの両面が研磨された合成石英)を、基材ホルダーを設置した。基材ホルダーに照度計(T-10M コニカミノルタセンシング社製)を設置し、照度を計測しながら、基材の表面における垂直方向からの照度が4000luxとなるように白色光を照射した。次に、同じガラス基板のうえに多孔質層20が形成された部材を、多孔質層20側から白色光が照射されるように、基材ホルダーに設置した。設置した部材を45°に傾け、照射面の反対面の法線方向からカメラ(レンズ:EF50mm F2.5 コンパクトマクロキヤノン株式会社製、カメラ:EOS-70D キヤノン株式会社製)で撮影を行った。カメラの撮影条件は、ISO400、ホワイトバランス晴れ、絞り10、シャッタースピード10秒で行った。得られた画像の中から、700pix×700pixの任意4箇所について平均輝度値を算出し、散乱値とした。
<Evaluation of scattering of porous layer>
A glass substrate (φ30 mm, 1 mm thick synthetic quartz with both sides polished) was placed on a substrate holder. An illuminance meter (T-10M, manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) was installed on the substrate holder, and while measuring the illuminance, white light was irradiated so that the illuminance from the vertical direction on the surface of the substrate was 4000 lux. Next, a member in which the
本発明において、上述の方法にて算出した散乱の値が25以下の場合に、多孔質層20は低散乱であると評価とした。
In the present invention, when the scattering value calculated by the method described above was 25 or less, the
<多孔質層の接触角>
多孔質層の基材とは反対側の表面に純粋を滴下し、室温23℃、湿度40~45%RHにおける純水の接触角を計測した。接触角は、純水滴下後、1000ms経過後に画像を撮影して計測した。
<Contact angle of porous layer>
Pure water was dropped on the surface of the porous layer opposite to the substrate, and the contact angle of pure water was measured at room temperature of 23° C. and humidity of 40 to 45% RH. The contact angle was measured by taking an image 1000 ms after dropping the pure water.
[実施例1]
中空酸化ケイ素粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成株式会社製 スルーリア1110、平均粒子径約50nm、シェル厚約10nm、固形分濃度20.5質量%)400gに、1-エトキシ-2-プロパノールを加えながらイソプロピルアルコールを加熱留去した。固形分濃度19.5質量%となるまでイソプロピルアルコールを留去して、中空酸化ケイ素粒子の1E2P溶媒置換液(以下、溶媒置換液1と称する)420gを調製した。得られた溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が400:1となるように酸を添加し、分散液1を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Tetrafluorosuccinic Acid)である。
[Example 1]
1-Ethoxy-2-propanol was added to 400 g of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silicon oxide particles (Sururia 1110 manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd., average particle diameter of about 50 nm, shell thickness of about 10 nm, solid content concentration of 20.5% by mass). While adding, the isopropyl alcohol was distilled off by heating. Isopropyl alcohol was distilled off until the solid concentration reached 19.5% by mass to prepare 420 g of a 1E2P solvent replacement solution for hollow silicon oxide particles (hereinafter referred to as solvent replacement solution 1). An acid was added to the obtained
別の容器に、ケイ酸エチル12.48gにエタノール13.82gと硝酸水溶液(濃度3%)を加え、室温で10時間攪拌し、シリカゾル1(固形分濃度11.5質量%)を調製した。ガスクロマトグラフィーにより原料のケイ酸エチルが完全に反応していることを確認した。 In another container, 12.48 g of ethyl silicate, 13.82 g of ethanol, and an aqueous nitric acid solution (3% concentration) were added and stirred at room temperature for 10 hours to prepare silica sol 1 (solid concentration: 11.5% by mass). It was confirmed by gas chromatography that the starting ethyl silicate had completely reacted.
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液1を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の比が100:11となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液1を得た。
得られた塗工液1をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-1を有する部材1-1を得た。多孔質層20-1の基板とは反対側の表面における純水に対する接触角は10°であった。
The resulting
[実施例2]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が400:1となるように酸を添加して、分散液2を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Octafluoroadipic Acid)である。
[Example 2]
Dispersion liquid 2 was obtained by adding acid to
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液2を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液2を得た。
Dispersion 2 was diluted with ethyl lactate so that the solid content concentration was 3.9% by mass, and then
得られた塗工液2をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-2を有する部材1-2を得た。多孔質層20-2の基板とは反対側の表面における純水の接触角は10°であった。 The obtained coating liquid 2 was dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer had a thickness of about 110 nm, it was baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-2 having a porous layer 20-2 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-2 opposite to the substrate was 10°.
[実施例3]
親水性酸化ケイ素粒子の水分散液(扶桑化学工業株式会社製 PL-1、平均粒子径約15nm、長径/短径=2.6、固形分濃度12質量%)350gに、1-メトキシ-2-プロパノール(以下、PGMEと略す)を加えながら水を加熱留去した。固形分濃度15質量%となるまで水を留去して、親水性酸化ケイ素粒子のPGME溶媒置換液(以下、溶媒置換液2と称する)280gを調製した。得られた溶媒置換液2に、親水性酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が100:1となるように酸を添加し、分散液3を得た。添加した酸は、酸性基を3個有する酸(東京化成工業株式会社製 Nitrilotris)である。
[Example 3]
To 350 g of an aqueous dispersion of hydrophilic silicon oxide particles (PL-1 manufactured by Fuso Chemical Industry Co., Ltd., average particle diameter of about 15 nm, length/breadth = 2.6, solid content concentration of 12% by mass), 1-methoxy-2 -Water was distilled off by heating while adding propanol (hereinafter abbreviated as PGME). Water was distilled off until the solid concentration reached 15% by mass to prepare 280 g of a PGME solvent replacement solution for hydrophilic silicon oxide particles (hereinafter referred to as solvent replacement solution 2). An acid was added to the obtained solvent replacement liquid 2 so that the weight ratio of the hydrophilic silicon oxide particles to the acid component was 100:1 to obtain a dispersion liquid 3. The added acid is an acid having three acidic groups (Nitrilotris manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
固形分濃度が4.5質量%になるように、分散液3を1-プロポキシ-2-プロパノールで希釈した後、親水性酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の比が100:6となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで親水性酸化ケイ素粒子を含む塗工液3を得た。 Dispersion 3 was diluted with 1-propoxy-2-propanol so that the solid content concentration was 4.5% by mass, and then silica sol was added so that the ratio of hydrophilic silicon oxide particles to silica sol components was 100:6. 1 was added. Furthermore, the coating liquid 3 containing hydrophilic silicon oxide particles was obtained by mixing and stirring at room temperature for 2 hours.
得られた塗工液3をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、鎖状酸化ケイ素粒子を含む多孔質層20-3を有する部材1-3を得た。多孔質層20-3の基板とは反対側の表面における純水の接触角は6°であった。 The resulting coating liquid 3 was dropped onto a glass substrate, and the formed porous layer was formed into a film with a spin coater so as to have a thickness of about 110 nm. A member 1-3 having a porous layer 20-3 containing chain-like silicon oxide particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-3 opposite to the substrate was 6°.
[実施例4]
溶媒置換液2に、親水性酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が200:1となるように酸を添加し、分散液4を得た。添加した酸は、酸性基を4個有する酸(東京化成工業株式会社製 N,N,N’,N’-Ethylenediaminetetrakis)である。
[Example 4]
An acid was added to the solvent replacement liquid 2 so that the weight ratio of the hydrophilic silicon oxide particles to the acid component was 200:1, and a dispersion liquid 4 was obtained. The added acid is an acid having four acidic groups (N,N,N',N'-Ethylenediaminetrakis manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
固形分濃度が4.5質量%になるように、分散液4を1-プロポキシ-2-プロパノールで希釈した後、親水性酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:6となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで親水性酸化ケイ素粒子を含む塗工液4を得た。
After diluting the dispersion liquid 4 with 1-propoxy-2-propanol so that the solid content concentration is 4.5% by mass, the hydrophilic silicon oxide particles:silica sol component is diluted so that the mass ratio is 100:6.
得られた塗工液4をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、鎖状酸化ケイ素粒子を含む多孔質層20-4を有する部材1-4を得た。多孔質層20-4の基板とは反対側の表面における純水の接触角は7°であった。 The resulting coating liquid 4 is dropped onto a glass substrate, and the resulting porous layer is formed into a film with a spin coater so as to have a thickness of about 110 nm. A member 1-4 having a porous layer 20-4 containing linear silicon oxide particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-4 opposite to the substrate was 7°.
[実施例5]
溶媒置換液2に、親水性酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が200:1となるように酸を添加し、分散液5を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Tetrafluorosuccinic Acid)である。
[Example 5]
An acid was added to the solvent replacement liquid 2 so that the weight ratio of the hydrophilic silicon oxide particles to the acid component was 200:1, and a dispersion liquid 5 was obtained. The added acid is an acid having two acidic groups (Tetrafluorosuccinic Acid, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
固形分濃度が4.5質量%になるように、分散液5を1-プロポキシ-2-プロパノールで希釈した後、親水性酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:6となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで親水性酸化ケイ素粒子を含む塗工液5を得た。
After diluting the dispersion 5 with 1-propoxy-2-propanol so that the solid content concentration is 4.5% by mass, the hydrophilic silicon oxide particles:silica sol component is diluted so that the mass ratio is 100:6.
得られた塗工液5をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、鎖状酸化ケイ素粒子を含む多孔質層20-5を有する部材1-5を得た。多孔質層20-5の基板とは反対側の表面における純水の接触角は7°であった。 The resulting coating liquid 5 is dropped onto a glass substrate, and the resulting porous layer is formed into a film with a spin coater so as to have a thickness of about 110 nm. A member 1-5 having a porous layer 20-5 containing linear silicon oxide particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-5 opposite to the substrate was 7°.
[実施例6]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が500:1となるように酸を添加し、分散液6を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Tetrafluorosuccinic Acid)である。
[Example 6]
An acid was added to the
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液6を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:6となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子含む塗工液6を得た。
Dispersion 6 was diluted with ethyl lactate so that the solid content concentration was 3.9% by mass, and then
得られた塗工液6をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-6を有する部材1-6を得た。多孔質層20-6の基板とは反対側の表面における純水の接触角は10°であった。 The obtained coating liquid 6 is dropped onto a glass substrate, and the formed porous layer is formed into a film with a spin coater so that the thickness is about 110 nm, and then baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-6 having a porous layer 20-6 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-6 opposite to the substrate was 10°.
[実施例7]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が250:1となるように酸を添加し、分散液7を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Octafluoroadipic Acid)である。
[Example 7]
An acid was added to the
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液7を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液7を得た。
Dispersion 7 was diluted with ethyl lactate so that the solid content concentration was 3.9% by mass, and then
得られた塗工液7をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-7を有する部材1-7を得た。孔質層20-7の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は10°であった。 The obtained coating liquid 7 is dropped onto a glass substrate, and the formed porous layer is formed into a film with a spin coater so that the thickness is about 110 nm, and then baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-7 having a porous layer 20-7 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-7 opposite to the substrate was 10°.
[実施例8]
溶媒置換液2に、親水性酸化ケイ素粒子:酸成分の比が100:1となるように酸を添加し、分散液8を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Tetrafluorosuccinic Acid)である。
[Example 8]
An acid was added to the solvent replacement liquid 2 so that the ratio of the hydrophilic silicon oxide particles to the acid component was 100:1, and a dispersion liquid 8 was obtained. The added acid is an acid having two acidic groups (Tetrafluorosuccinic Acid, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
固形分濃度が4.5質量%になるように、分散液8を1-プロポキシ-2-プロパノールで希釈した後、親水性酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の比が100:6となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで親水性酸化ケイ素粒子を含む塗工液8を得た。 After diluting dispersion liquid 8 with 1-propoxy-2-propanol so that the solid content concentration is 4.5% by mass, silica sol is added so that the ratio of hydrophilic silicon oxide particles to silica sol components is 100:6. 1 was added. Furthermore, a coating liquid 8 containing hydrophilic silicon oxide particles was obtained by mixing and stirring at room temperature for 2 hours.
得られた塗工液8をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、鎖状酸化ケイ素粒子を含む多孔質層20-8を有する部材1-8を得た。多孔質層20-8の基板とは反対側の表面における純水の接触角は7°であった。 The obtained coating liquid 8 is dropped onto a glass substrate, and the formed porous layer is formed into a film with a spin coater so that the thickness is about 110 nm, and then baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-8 having a porous layer 20-8 containing linear silicon oxide particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-8 opposite to the substrate was 7°.
[実施例9]
溶媒置換液2に、親水性酸化ケイ素粒子:酸成分の比が10:1となるように酸を添加し、分散液9を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Tetrafluorosuccinic Acid)である。
[Example 9]
An acid was added to the solvent replacement liquid 2 so that the ratio of the hydrophilic silicon oxide particles to the acid component was 10:1, and a dispersion liquid 9 was obtained. The added acid is an acid having two acidic groups (Tetrafluorosuccinic Acid, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
固形分濃度が4.5質量%になるように、分散液9を1-プロポキシ-2-プロパノールで希釈した後、親水性酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:6となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで親水性酸化ケイ素粒子を含む塗工液9を得た。
After diluting dispersion liquid 9 with 1-propoxy-2-propanol so that the solid content concentration is 4.5% by mass, the hydrophilic silicon oxide particles:silica sol component is diluted so that the mass ratio is 100:6.
得られた塗工液9をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-9を有する部材9を得た。多孔質層20-9の基板とは反対側の表面における純水の接触角は6°である。 The obtained coating liquid 9 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 9 having a porous layer 20-9 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-9 opposite to the substrate is 6°.
[実施例10]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が200:1となるように酸を添加し、分散液10を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。
[Example 10]
An acid was added to the
別の容器に、1-プロポキシ-2-プロパノール11.41gとメチルポリシリケート(コルコート株式会社製 メチルシリケート53A)4.5gをゆっくり加え室温で120分間攪拌し、シリカゾル(以下、シリカゾル2)を調整した。 Slowly add 11.41 g of 1-propoxy-2-propanol and 4.5 g of methyl polysilicate (Methyl silicate 53A manufactured by Colcoat Co., Ltd.) to another container and stir at room temperature for 120 minutes to prepare silica sol (hereinafter referred to as silica sol 2). bottom.
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液10を1-プロポキシ-2-プロパノールで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液10を得た
得られた塗工液7をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-10を有する部材1-10を得た。孔質層20-10の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は10°であった。
After diluting the
[実施例11]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が200:1となるように酸を添加し、分散液11を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。
[Example 11]
An acid was added to the
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液10を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液11を得た。
得られた塗工液11をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-11を有する部材1-11を得た。孔質層20-11の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は9°であった。 The obtained coating liquid 11 is dropped onto a glass substrate, and the formed porous layer is formed into a film with a spin coater so that the thickness is about 110 nm, and then baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-11 having a porous layer 20-11 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-11 opposite to the substrate was 9°.
[実施例12]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が250:1となるように酸を添加し、分散液12を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。
[Example 12]
Dispersion 12 was obtained by adding acid to
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液10を3-メトキシ-1-ブタノールで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液12を得た。
After diluting
得られた塗工液12をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-12を有する部材1-12を得た。孔質層20-12の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は8°であった。 The obtained coating liquid 12 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-12 having a porous layer 20-12 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-12 opposite to the substrate was 8°.
[実施例13]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が200:1となるように酸を添加し、分散液13を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Hexafluoroglutaric Acid)である。
[Example 13]
Dispersion 13 was obtained by adding acid to
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液10を3-メトキシ-1-ブタノールで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液13を得た。
After diluting
得られた塗工液13をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-13を有する部材1-13を得た。孔質層20-13の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は8°であった。 The obtained coating liquid 13 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-13 having a porous layer 20-13 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-13 opposite to the substrate was 8°.
[実施例14]
中空酸化ケイ素粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成株式会社製 スルーリア1110、平均粒子径約50nm、シェル厚約10nm、固形分濃度20.5質量%)400gに1-プロポキシ-2-プロパノールを混合し、固形分濃度が3.9質量%の分散液14を得た。
[Example 14]
1-propoxy-2-propanol was mixed with 400 g of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silicon oxide particles (Sururia 1110 manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd., average particle diameter: about 50 nm, shell thickness: about 10 nm, solid content concentration: 20.5% by mass). Then, a dispersion liquid 14 having a solid content concentration of 3.9% by mass was obtained.
分散液14に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が250:1となるように酸を添加した。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。 Acid was added to Dispersion 14 such that the ratio of hollow silicon oxide particles to the acid component was 250:1. The added acid is an acid having two acidic groups (Dodecafluorosuberic Acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
さらに中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。その後、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液14を得た。 Furthermore, silica sol 2 was added so that the mass ratio of hollow silicon oxide particles to silica sol component was 100:11. Thereafter, the mixture was mixed and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a coating liquid 14 containing hollow silicon oxide particles.
得られた塗工液14をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-14を有する部材1-14を得た。孔質層20-14の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は10°であった。 The resulting coating liquid 14 is dropped onto a glass substrate, and the resulting porous layer is formed into a film with a spin coater so as to have a thickness of about 110 nm. to obtain a member 1-14 having a porous layer 20-14 containing particles. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-14 opposite to the substrate was 10°.
[実施例15]
中空酸化ケイ素粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成株式会社製 スルーリア1110、平均粒子径約50nm、シェル厚約10nm、固形分濃度20.5質量%)400gに乳酸エチルを混合し、固形分濃度が3.9質量%の分散液15を得た。
[Example 15]
Ethyl lactate was mixed with 400 g of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silicon oxide particles (Sururia 1110 manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd., average particle diameter of about 50 nm, shell thickness of about 10 nm, solid content concentration of 20.5% by mass), and the solid content concentration was A dispersion liquid 15 having a content of 3.9% by weight was obtained.
分散液15に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が250:1となるように酸を添加した。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。 Acid was added to Dispersion 15 such that the ratio of hollow silicon oxide particles to the acid component was 250:1. The added acid is an acid having two acidic groups (Dodecafluorosuberic Acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
さらに中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。その後、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液15を得た。 Furthermore, silica sol 2 was added so that the mass ratio of hollow silicon oxide particles to silica sol component was 100:11. Thereafter, the mixture was mixed and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a coating liquid 15 containing hollow silicon oxide particles.
得られた塗工液15をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-15を有する部材1-15を得た。孔質層20-15の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は7°であった。 The obtained coating liquid 15 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. to obtain a member 1-15 having a porous layer 20-15 containing particles. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-15 opposite to the substrate was 7°.
[実施例16]
中空酸化ケイ素粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成株式会社製 スルーリア1110、平均粒子径約50nm、シェル厚約10nm、固形分濃度20.5質量%)200gに1-プロポキシ-2-プロパノールを混合し、固形分濃度が3.9質量%の分散液16を得た。
[Example 16]
1-propoxy-2-propanol was mixed with 200 g of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silicon oxide particles (Sururia 1110 manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd., average particle diameter: about 50 nm, shell thickness: about 10 nm, solid content concentration: 20.5% by mass). Then, a dispersion liquid 16 having a solid content concentration of 3.9% by mass was obtained.
分散液16に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が200:1となるように酸を添加した。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。 Acid was added to Dispersion 16 such that the ratio of hollow silicon oxide particles to the acid component was 200:1. The added acid is an acid having two acidic groups (Dodecafluorosuberic Acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
さらに中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。その後、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液16を得た。 Furthermore, silica sol 2 was added so that the mass ratio of hollow silicon oxide particles to silica sol component was 100:11. Thereafter, the mixture was mixed and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a coating liquid 16 containing hollow silicon oxide particles.
得られた塗工液16をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-16を有する部材1-16を得た。孔質層20-16の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は9°であった。 The obtained coating liquid 16 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-16 having a porous layer 20-16 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-16 opposite to the substrate was 9°.
[実施例17]
中空酸化ケイ素粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成株式会社製 スルーリア4110、平均粒子径約60nm、シェル厚約10nm、固形分濃度20.5質量%)200gに1-プロポキシ-2-プロパノールを混合し、固形分濃度が3.9質量%の分散液17を得た。
[Example 17]
1-propoxy-2-propanol was mixed with 200 g of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silicon oxide particles (Sururia 4110 manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd., average particle diameter: about 60 nm, shell thickness: about 10 nm, solid content concentration: 20.5% by mass). Then, a dispersion liquid 17 having a solid content concentration of 3.9% by mass was obtained.
分散液17に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が400:1となるように酸を添加した。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Dodecafluorosuberic Acid)である。 Acid was added to Dispersion 17 such that the ratio of hollow silicon oxide particles to the acid component was 400:1. The added acid is an acid having two acidic groups (Dodecafluorosuberic Acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.).
さらに中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。その後、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液17を得た。 Furthermore, silica sol 2 was added so that the mass ratio of hollow silicon oxide particles to silica sol component was 100:11. Thereafter, the mixture was mixed and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a coating liquid 17 containing hollow silicon oxide particles.
得られた塗工液16をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-17を有する部材1-17を得た。孔質層20-17の基板とは反対側の表面おける純水の接触角は10°であった。 The obtained coating liquid 16 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. A member 1-17 having a porous layer 20-17 containing particles was obtained. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-17 opposite to the substrate was 10°.
[実施例18]
中空酸化ケイ素粒子のイソプロピルアルコール分散液(日揮触媒化成株式会社製 スルーリア4110、平均粒子径約60nm、シェル厚約10nm、固形分濃度20.5質量%)400gに、1-プロポキシ-2-プロパノールを加えながらイソプロピルアルコールを加熱留去した。固形分濃度19.5質量%となるまでイソプロピルアルコールを留去して、中空酸化ケイ素粒子の1P2P溶媒置換液(以下、溶媒置換液3と称する)420gを調製した。得られた溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が400:1となるように酸を添加し、分散液18を得た。添加した酸は、酸性基を2個有する酸(東京化成工業株式会社製 Tetrafluorosuccinic Acid)である。
[Example 18]
1-propoxy-2-propanol was added to 400 g of an isopropyl alcohol dispersion of hollow silicon oxide particles (Sururia 4110 manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd., average particle diameter of about 60 nm, shell thickness of about 10 nm, solid content concentration of 20.5% by mass). While adding, the isopropyl alcohol was distilled off by heating. Isopropyl alcohol was distilled off until the solid concentration reached 19.5% by mass to prepare 420 g of a 1P2P solvent replacement solution for hollow silicon oxide particles (hereinafter referred to as solvent replacement solution 3). An acid was added to the obtained
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液1を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の比が100:11となるように、シリカゾル2を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液18を得た。
得られた塗工液18をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-18を有する部材1-18を得た。多孔質層20-18の基板とは反対側の表面における純水に対する接触角は8°であった。 The obtained coating liquid 18 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. to obtain a member 1-18 having a porous layer 20-18 containing particles. The contact angle of pure water on the surface of the porous layer 20-18 opposite to the substrate was 8°.
[比較例1]
溶媒置換液2に中空酸化ケイ素粒子:酸成分の比が100:1となるように酸を添加して、分散液19を得た。添加した酸は、3,3,3-Trifluoropropionic Acid(東京化成工業株式会社製 酸性基数1)である。
[Comparative Example 1]
Dispersion liquid 19 was obtained by adding acid to solvent replacement liquid 2 so that the ratio of the hollow silicon oxide particles to the acid component was 100:1. The added acid is 3,3,3-Trifluoropropionic Acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., number of acidic groups: 1).
固形分濃度が3.9質量%になるように、分散液10を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:12となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで親水性酸化ケイ素粒子を含む塗工液19を得た。
得られた塗工液19をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-19を有する部材1-19を得た。多孔質層20-19における純水の接触角は21°であった。 The obtained coating liquid 19 is dropped onto a glass substrate, and after forming a film with a spin coater so that the formed porous layer has a thickness of about 110 nm, it is baked at 140° C. for 30 minutes in a constant temperature furnace. to obtain a member 1-19 having a porous layer 20-19 containing particles. The contact angle of pure water on the porous layer 20-19 was 21°.
[比較例2]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が100:1となるように酸を添加し、分散液20を得た。添加した酸は、p-Toluenesulfonic Acid Monohydrate(東京化成工業株式会社製 酸性基数1)である。
[Comparative Example 2]
An acid was added to the
固形分濃度が3.9質量%になるように、溶媒置換液1を乳酸エチルで希釈し、分散液11を得た後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:12となるように、シリカゾル2を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液20を得た。
得られた塗工液20をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-20を有する部材1-11を得た。多孔質層20-20における純水の接触角は13°であった。
The resulting
[比較例3]
溶媒置換液1に、中空酸化ケイ素粒子:酸成分の質量比が100:1となるように、リン酸(東京化成工業株式会社製 酸性基数1)を添加し、分散液21を得た。
[Comparative Example 3]
Phosphoric acid (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., number of acidic groups: 1) was added to the
固形分濃度が3.9質量%になるように、溶媒置換液1を乳酸エチルで希釈した後、中空酸化ケイ素粒子:シリカゾル成分の質量比が100:12となるように、シリカゾル1を添加した。さらに、室温で2時間混合攪拌することで中空酸化ケイ素粒子を含む塗工液21を得た。
得られた塗工液21をガラス基板上に滴下し、形成される多孔質層が約110nmの厚みになるようにスピンコーターにて成膜した後、恒温炉にて140℃で30分焼成を行い、粒子を含む多孔質層20-21を有する部材1-12を得た。多孔質層20-21における純水の接触角は15°であった。
The resulting
実施例および比較例にて用いた塗工液1~21、それらを用いて作製した部材1-1~1-21の各評価結果を表1に示す。
Table 1 shows the evaluation results of
表1に示した結果から、実施例1~18では低屈折率を維持しながら、高い膜強度を実現できていることが分かった。また散乱の値も25以下であり光学機能膜として十分な性能を持つことが分かった。 From the results shown in Table 1, it was found that Examples 1 to 18 could achieve high film strength while maintaining a low refractive index. Also, the scattering value was 25 or less, and it was found that the film had sufficient performance as an optical function film.
一方、比較例1~3では膜強度が弱く、散乱も25以上の高い数値を示していた。このことから酸性基を1個だけ有する酸の場合、塗膜形成時の溶媒の乾燥に従って、高分散状態を維持することが難しく、配列性が乱れ、線キズや膜剥がれなどが生じたと考えられる。また配列性が乱れたことによって、散乱も高い数値になったと推測される。 On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, the film strength was weak and the scattering showed a high value of 25 or more. From this, in the case of an acid having only one acidic group, it is difficult to maintain a highly dispersed state as the solvent dries during coating film formation. . Moreover, it is presumed that the scattering value was high due to the disordered arrangement.
なお、今までは主に光学部材について記述したが、本発明に係る部材は、他の用途にも使用可能である。光学部材として用いない場合は、塗工性と膜強度が優れていればよく、屈折率や散乱の値を気にする必要はない。例えば、断熱性を持つ部材や絶縁性を持つ部材としての用途が考えられる。 Although optical members have been mainly described so far, the members according to the present invention can also be used for other purposes. When it is not used as an optical member, it is sufficient that the coating property and film strength are excellent, and there is no need to care about the refractive index and scattering values. For example, it can be used as a heat insulating member or an insulating member.
1 部材
10 基材
20 多孔質層
21 酸化ケイ素粒子
22 無機バインダー
23 空隙
24 酸
30 機能層
40 中間層
REFERENCE SIGNS
Claims (33)
前記多孔質層が、無機バインダーによって互いに結合された複数の酸化ケイ素粒子と、
下記一般式(1)~(4)からなる群から選択される少なくとも一つの酸と、を含み、
前記多孔質層中の前記酸化ケイ素粒子の含有量を100質量部としたときに、前記多孔質層中の前記無機バインダーの含有量が、5質量部以上20質量部以下であることを特徴とする部材。
(1)式のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。
(2)式のA2、A3の一方はSO3HまたはPO3H2であり、他方はSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選ばれる。
(3)式のA2、A3、A4の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。
(4)式のA2、A3、A4、A5の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りのそれぞれはSO3H、PO3H2、COOH、OHらなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。 A member having a porous layer on a substrate,
said porous layer comprising a plurality of silicon oxide particles bound together by an inorganic binder;
At least one acid selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4) ,
When the content of the silicon oxide particles in the porous layer is 100 parts by mass, the content of the inorganic binder in the porous layer is 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less. material to be used.
COOH is selected for A1 in the formula (1). n is an integer from 2 to 8;
One of A 2 and A 3 in formula (2) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the other is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 and A 4 in formula (3) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are each from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. It is the acidic group of choice. A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in formula (4) is SO 3 H or PO 3 H 2 and each of the remaining is SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH, OH It is an acidic group selected from the group consisting of A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
前記レンズが請求項1から14のいずれか1項に記載の部材であることを特徴とする光学機器。 An optical device comprising a housing and an optical system comprising a plurality of lenses in the housing,
An optical instrument, wherein the lens is the member according to any one of claims 1 to 14.
前記レンズが請求項1から14のいずれか1項に記載の部材であることを特徴とする撮像装置。 An imaging device comprising a housing, an optical system including a plurality of lenses in the housing, and an imaging device that receives light that has passed through the optical system,
An imaging device, wherein the lens is the member according to any one of claims 1 to 14.
前記フィルタ部が基材と前記基材の上に多孔質層とを有しており、
前記多孔質層が、無機バインダーによって互いに結合された複数の酸化ケイ素粒子と、
下記一般式(1)~(4)からなる群から選択される少なくとも一つの酸と、を含み、
前記多孔質層中の前記酸化ケイ素粒子の含有量を100質量部としたときに、前記多孔質層中の前記無機バインダーの含有量が、5質量部以上20質量部以下であることを特徴とするレンズフィルタ。
(1)式のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。
(2)式のA2、A3の一方はSO3HまたはPO3H2であり、他方はSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選ばれる。
(3)式のA2、A3、A4の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。
(4)式のA2、A3、A4、A5の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りのそれぞれはSO3H、PO3H2、COOH、OHらなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。 A lens filter comprising a frame and a filter portion supported by the frame,
The filter part has a base material and a porous layer on the base material,
said porous layer comprising a plurality of silicon oxide particles bound together by an inorganic binder;
At least one acid selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4) ,
When the content of the silicon oxide particles in the porous layer is 100 parts by mass, the content of the inorganic binder in the porous layer is 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less. lens filter.
COOH is selected for A1 in the formula (1). n is an integer from 2 to 8;
One of A 2 and A 3 in formula (2) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the other is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 and A 4 in formula (3) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are each from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. It is the acidic group of choice. A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in formula (4) is SO 3 H or PO 3 H 2 and each of the remaining is SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH, OH It is an acidic group selected from the group consisting of: A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
前記保持部材は、前記透光部材が使用者の顔の少なくとも一部を覆うように、前記透光部材を前記使用者に固定するための構造を有し、
前記透光部材が、基材と前記基材の上に多孔質層とを有しており、
前記多孔質層が、無機バインダーによって互いに結合された複数の酸化ケイ素粒子と、
下記一般式(1)~(4)からなる群から選択される少なくとも一つの酸と、を含み、
前記多孔質層中の前記酸化ケイ素粒子の含有量を100質量部としたときに、前記多孔質層中の前記無機バインダーの含有量が、5質量部以上20質量部以下であることを特徴とするシールド。
(1)式のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。
(2)式のA2、A3の一方はSO3HまたはPO3H2であり、他方はSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選ばれる。
(3)式のA2、A3、A4の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。
(4)式のA2、A3、A4、A5の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りのそれぞれはSO3H、PO3H2、COOH、OHらなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。 A shield comprising a translucent member and a holding member that holds the translucent member,
the holding member has a structure for fixing the light-transmitting member to the user so that the light-transmitting member covers at least part of the user's face;
The light-transmitting member has a base material and a porous layer on the base material,
said porous layer comprising a plurality of silicon oxide particles bound together by an inorganic binder;
At least one acid selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4) ,
When the content of the silicon oxide particles in the porous layer is 100 parts by mass, the content of the inorganic binder in the porous layer is 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less. Shield to do.
COOH is selected for A1 in the formula (1). n is an integer from 2 to 8;
One of A 2 and A 3 in formula (2) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the other is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 and A 4 in formula (3) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are each from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. It is the acidic group of choice. A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in formula (4) is SO 3 H or PO 3 H 2 and each of the remaining is SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH, OH It is an acidic group selected from the group consisting of: A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
酸化ケイ素粒子と、無機バインダーとなる成分と、有機溶媒と、下記一般式(1)~(4)でからなる群から選択される少なくとも一つの酸と、を含み、
前記酸化ケイ素粒子の含有量を100質量部としたときに、前記無機バインダーとなる成分の含有量が0.2質量部以上20質量部以下であることを特徴とする塗工液。
(1)式のA1にはCOOHが選ばれる。nは2から8で表される整数である。
(2)式のA2、A3の一方はSO3HまたはPO3H2であり、他方はSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の2価の有機基が選ばれる。
(3)式のA2、A3、A4の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りはそれぞれSO3H、PO3H2、COOH、OHからなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の3価の有機基が選ばれる。
(4)式のA2、A3、A4、A5の少なくともいずれか一つはSO3HまたはPO3H2であり、残りのそれぞれはSO3H、PO3H2、COOH、OHらなる群より選択される酸性基である。Rには炭素数が1以上20以下の4価の有機基が選ばれる。 A coating liquid,
Silicon oxide particles, an inorganic binder component, an organic solvent, and at least one acid selected from the group consisting of the following general formulas (1) to (4),
A coating liquid, wherein the content of the component serving as the inorganic binder is 0.2 parts by mass or more and 20 parts by mass or less when the content of the silicon oxide particles is 100 parts by mass.
COOH is selected for A1 in the formula (1). n is an integer from 2 to 8;
One of A 2 and A 3 in formula (2) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the other is an acidic group selected from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. A divalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 and A 4 in formula (3) is SO 3 H or PO 3 H 2 and the rest are each from the group consisting of SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH and OH. It is the acidic group of choice. A trivalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
At least one of A 2 , A 3 , A 4 and A 5 in formula (4) is SO 3 H or PO 3 H 2 and each of the remaining is SO 3 H, PO 3 H 2 , COOH, OH It is an acidic group selected from the group consisting of: A tetravalent organic group having 1 to 20 carbon atoms is selected for R.
前記塗工液が請求項19から31のいずれか一項に記載の塗工液であることを特徴とする部材の製造方法。 a step of applying a coating liquid onto a substrate; and a step of drying and/or baking the substrate coated with the coating liquid,
A method of manufacturing a member, wherein the coating liquid is the coating liquid according to any one of claims 19 to 31.
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Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02175732A (en) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Central Glass Co Ltd | Coating composition, plastic molding coated therewith and its production |
JPH0875904A (en) * | 1994-07-04 | 1996-03-22 | Teijin Ltd | Low reflection laminated film, polarizing plate and liquid crystal display device |
-
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Patent Citations (6)
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---|---|---|---|---|
JP2015049319A (en) | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 旭硝子株式会社 | Article having transparent base material and antifouling-antireflection film and manufacturing method thereof |
JP2015075707A (en) | 2013-10-10 | 2015-04-20 | 旭硝子株式会社 | Article having transparent base material and stain-resistant anti-reflection film, and manufacturing method for the same |
JP2015162394A (en) | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 日本化学工業株式会社 | Proton conductive gel and production method thereof |
JP2019143103A (en) | 2018-02-23 | 2019-08-29 | ユニマテック株式会社 | Fluorine-containing silica composite particle |
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