JPH02256001A - 反射防止膜を有するガラスまたはプラスチック製品、その製法およびコーティング組成物 - Google Patents

反射防止膜を有するガラスまたはプラスチック製品、その製法およびコーティング組成物

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JPH02256001A
JPH02256001A JP1281938A JP28193889A JPH02256001A JP H02256001 A JPH02256001 A JP H02256001A JP 1281938 A JP1281938 A JP 1281938A JP 28193889 A JP28193889 A JP 28193889A JP H02256001 A JPH02256001 A JP H02256001A
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JP
Japan
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weight
parts
coating composition
glass
antireflection coating
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JP1281938A
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Yuji Shioda
雄治 塩田
Kenji Takahashi
賢次 高橋
Joji Shimizu
譲治 清水
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Sumitomo Cement Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Cement Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、反射防止膜を有するガラスまたはプラスチッ
ク製品、その製法および反射防止コーティング組成物に
関する。
本発明の反射防止コーティング用組成物はテレビのブラ
ウン管、絵の前面ガラス、ショーケース・ガラス板、メ
ガネレンズ等に塗布され、生成する塗膜はこれらのガラ
ス製品およびプラスチック製品からの可視光の反射を防
止し、ひいては反射による虚像の出現を防止するのに有
効である。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕透明
な無機ガラスまたはプラスチックからなる固体物品の表
面反射は種々の障害を与えている。
例えば、テレビのブラウン管に映る蛍光灯や窓外の景色
はテレビ映像を見にくくする。絵の前面ガラスやショー
ケースのガラス板は表面の反射光により絵や商品を不鮮
明にする。また、メガネレンズ表面の反射はメガネレン
ズの透光量を低減する。
従来、反射防止用コートとして、MgF2膜を蒸着によ
り形成し、さらに焼付ける方法、および、チタン含有有
機金属化合物と珪素含有有機化合物とを加水分解してT
i0z膜とSiO□膜とからなる多層コートを形成する
方法が知られている。
しかしながら、Ml?F2蒸着膜の場合は、蒸着設備の
制約を受けるため大きな物品へのコートができない、 
MgFz膜は付着力が小さく、且つ硬度および耐擦傷性
が低いという難点があるためガラス製品では焼付けなけ
ればならず、また、プラスチック製品では焼付けできな
いため実用性のある塗膜とはならなかった。加えて、蒸
着で均一なコーh厚を得るには非常に高度な技術が要求
され、しがも、被蒸着物品の寸法、形状が変わるとその
都度蒸着条件および装置の調整を行って最良の設定を見
出さなければならないという難点がある。また、有機金
属化合物の加水分解による膜は14gF2と比較して反
射防止効果に劣っている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、コーテイング膜の反射防止効果に優れ
、しかも膜を工業的有利に形成することができる反射防
止コーティング用組成物を提供するにある。
本発明の他の目的は、そのような組成物を用いてガラス
製品およびプラスチック製品に反射防止膜を形成する方
法を提供するにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、平均粒径500λ以下の8gF2、ならびに
、該MBF21重量部に基づき、0.5〜1.5重量部
のテトラアルコキシシラン、0,1〜1.0重量部の水
および30〜50重量部のエタノールからなり、且っp
H値が1〜4に調整されていることを特徴とする反射防
止コーティング用組成物を提供する。
本発明は、さらに、上記の反射防止コーティング組成物
をガラス製品またはプラスチック製品に塗布する方法、
およびそのようにして得られるガラス製品またはプラス
チック製品を提供°する。
本発明の反射防止コーテイング用組成物の第1の要点は
平均粒径500Å以下のMgF2微粒子とテトラアルコ
キシシランが含有される点にある。−最に、本願発明で
用いるものより平均粒径の大きい8gF2では、MgF
2微粒子の含有量が少ない(換言すれば、テトラアルコ
キシシランの含有量が多い)と膜強度が一定であり、M
gF Zv&粒子の含有量が多いと膜強度は低下する。
しがしながら、意外なことに、本願発明で用いる平均粒
径500Å以下のMgF、微粒子ではMgF2微粒子の
含有量が多い(テトラアルコキシシランの含有量が少な
い)と膜強度が高い、高い水準の膜強度を得るにはMg
F2微粒子とテトラアルコキシシランとの配合比は前者
1重置部に対し、後者0.5〜1.5重量部、好ましく
は後者0.7〜1.0重量部である。また、高い水準の
膜強度を得るにはMgF2微粒子の平均粒径は、好まし
くは400〜10人、より好ましくは200〜50人で
あることが好ましい。
本発明で用いる上記のように微細なMgF2粒子は、例
えば、プラズマ蒸散させ空気中で析出させる方法によっ
て得ることができる。
テトラアルコキシシランとしては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランお
よびテトラブトキシシランのような炭素数1〜4のアル
コキシ基をもつものが好ましい。
上記テトラアルコキシシランの他に、さらに、MgF2
1重量部に基づき、 0.05〜0.5重量部のアルキ
ルトリアルコキシシランおよびジアルキルジアルコキシ
シランの中から選ばれた少なくとも一種の化合物を配合
すると膜強度はさらに向上する。
これらの化合物中のアルキル基およびアルコキシ基はい
ずれも炭素数1〜4のものが好ましい。
本発明の反射防止コーティング用組成物は、溶剤成分と
して、MgFz 1重量部に対し、水を0.1〜1.0
重量部、好ましくは0.25〜0.50重量部および炭
素数1〜4の1価アルコールを30〜50重量部含有す
る。1価アルコールの中ではエタノールが好ましい、ま
た、コーティング用組成物のpH値は塩酸のような、H
調節剤を加えて1〜4とす′る。
これら水およびエタノールの配合量およびpat値は重
要である。水の量が過大であると膜が白化したり、液状
組成物の貯蔵性が悪くなる。水の量が過少であると膜の
密着性および擦傷性が低下する。
1価アルコールの量が過少であると液の貯蔵性が悪くな
り、不均一な膜が形成され易い。1価アルコールの量が
過大であると塗布所要回数を増やさねばならず、その都
度乾燥を完全にしないと膜が剥離し易くなる。pH値が
大き過ぎると液の貯蔵性が低下し、不均一な膜が形成さ
れ易く、また、基材への密着性も悪い。
反射防止コーティング用組成物の調製は多くの樹脂塗料
と同様な方法に従って行うことができ、まな、コーティ
ング用組成物の対象物品への塗布も薄い膜厚を形成でき
る方法であれば格別限定されることはなく通常の塗布方
法を使用できる。特に、膜厚が薄く且つ表面が平滑でヘ
イズの小さい塗膜が得られる点で、ディッピング、スピ
ンコード、グラビア印刷が好適である。
塗膜は、必要に応じて、用いた有機樹脂バインダーの種
類に応じて適当な条件下に常法により硬化処理を行う。
本発明の反射防止膜が形成されるガラス製品およびプラ
スチック製品としては、例えば、自動車、船舶、航空機
等の窓ガラス、フロントガラス;CRT、テレビ等のブ
ラウン管および前面ガラスまたはプラスチック板;液晶
表示装置、計器類のガラス板;ショーウィンドウ、博物
館および美術館の展示品保護ガラス、時計のガラス板お
よびプラスチック板;眼鏡レンズおよびカメラレンズ;
および太陽電池用ガラス板およびプラスチック板が挙げ
られる。
〔作用および発明の効果〕
本発明の反射防止コーティング用組成物から形成される
表面塗膜は、反射防止効果に優れ、しかも、表面が平滑
でヘイズが小さい。また、硬度および強度が高く、耐擦
傷性に優れている。プラスチック基村上に形成した従来
のMgF2蒸着膜の鉛筆硬度は約3H1高くても4Hで
あるが、本発明の組成物から得られる塗膜の鉛筆硬度は
4Hより高い 本発明のコーティング用組成物は概して樹脂バインダー
であるテトラアルコキシシランの量が少なく、且つMg
F 2 微粒子の平均粒径が小さいという特徴を有し、
このような特徴に基づいて、上記のように硬度、強度そ
の他多くの特性に優るという効果を奏するのは次のよう
な理由によると推定される。すなわち、テトラアルコキ
シシランの量が多いと、硬いが脆い膜となり、特に被塗
布基材が軟らかいと弾性係数の高いシランの膜は支持材
の変形に追随できず破損し易い、対照的に、本発明の組
成物のようにテトラアルコキシシランの配合量が少ない
と、接着層はMgF2微粒子の粒子間を単に継ぎ合わせ
た微細な点接合の集合になるので可撓性が向上するとと
もに、MgF2粒子間が非常に接近するのでMgF2粒
子間のファンデルワールス力による接着力が増大する。
〔実施例〕
以下、実施例について本発明を具体的に説明する。
各実施例において、表面反射率は分光光度計で測定した
。また、表面硬度(鉛筆硬度)はJIS K−5400
および5401に準拠した。
実施例1 平均粒径150人(大部分は50〜250人に分布)の
MgF23g 、テトラエトキシシラン5g、濃塩酸0
.1g、水3gおよびエタノール88gをボールミル中
で混合撹拌し、pi値2の反射防止コーティング用組成
物を得た。この組成物をハードコートしたジエチレング
リコールビスアリルカーボネート(CR39)板上にス
ピンコード法で塗布し、120℃で5分間加熱して厚さ
0.1μmの塗膜を得た。
得られた塗膜の鉛筆硬度は7H1可視光の反射率は1.
8%であった。反射防止コートをしていないCR39の
鉛筆硬度は4H1可視光反射率は9.2%であった。
比較例l MgF2を常法に従って真空蒸着法によりCR−39基
板上にコーティングし、0.1μm厚の膜をつくった。
表面反射率は2.5%であったが、密着性に乏しく、容
易に剥離した。
実施例2 平均粒径150人(大部分は100〜200人に分布)
のHgF21重量部、テトラエトキシシラン0.9重量
部、メチルトリメトキシシラン0.1重量部、ジメチル
ジメトキシシラン0.15重量部、塩酸0.03重量部
、水1重量部、エタノール29重量部を混合し、実施例
1と同様に、pHH2O2射防止膜用塗料を造った。こ
れをディッピング法によりメタクリル樹脂板に塗り、1
00℃で5分間加熱し、0.1μmの厚さの膜を得た。
反射率は2゜0%、鉛筆硬度は6Hであった。
実施例3 平均粒径150人(大部分は50〜250人に分布)の
MgF23 g 、テトラエトキシシラン5g、濃塩酸
0.1g、水3g、エタノール88gを混合し、実施例
1と同様に、pHHI35の反射防止用塗料を造り、洗
浄したソーダガラス板上にディッピング法により塗り、
160℃で5分間加熱して厚さ0.1μmの塗膜を得た
鉛筆硬度は9H1可視光の反射率は1.8%であった。
反射防止コートをしていない生地のソーダガラスの表面
硬度は9H1可視光反射率は8.0であった。
実施例4 エチルシリケート23重量部と水8重量部と濃塩酸0.
1重量部とエタノール69重量部を混合し、40℃にて
60分間加熱して、エチルシリケート部分加水分解を行
ない、その生成物に住友セメント社製の50ヘ−100
人の粒径のMgF2を6.6重量部とエタノール350
重量部を加え、混合し、p!12の反射防止塗料を造っ
た。
この塗料をショーケース用のガラス板(反射率8%)、
絵画用額の前面ガラス板(反射率8%)、掛時計用の前
面ガラス板(反射率7%)のそれぞれに対して表裏両面
にデイツプ法にて塗布し、’ 250℃1時間加熱し成
膜し、それぞれ厚さ110nm 、 105na+ 、
 98nmの膜を形成した。それぞれの反射率は4.0
%、4.2%、3.8%低く、ガラス面がらの反射によ
るギラつきが低下した。また、同じ塗料をテレビのブラ
ウン管の前面(反射率4.0%)にデイツプ法で塗布し
、160℃20分間、加熱した。膜厚は115nmで、
反射率は2%となり、この塗布面での蛍光灯等の映り込
みが弱くなっていることが目視でもはっきり感じられた
実施例5 平均粒径150人(大部分は50〜200人に分布)の
MgF230g 、テトラエトキシシラン104g、濃
塩酸0.25g、メチルトリメトキシシラン6.1g、
エタノール860gを混合し、サンドグラインダーミル
で1時間分散処理し、I)R2の反射防止コーティング
用組成物を得た。この組成物に無機ガラス板を浸漬し、
23℃、R)150%の雰囲気中で10cm/sinの
一定速度で引き上げ、80℃で乾燥後、300℃で1時
間焼き付けた。
得られた塗膜の厚みは0.1μmで、透過率は96.5
%であった。また、塗膜の鉛筆硬度は7Hであった。反
射防止コートをしていないガラス板の透過率は92%で
あった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、平均粒径500Å以下のMgF_2、ならびに、該
    MgF_21重量部に基づき、0.5〜1.5重量部の
    テトラアルコキシシラン、0.1〜1.0重量部の水お
    よび30〜50重量部の炭素数1〜4の1価アルコール
    からなり、且つpH値が1〜4に調整されていることを
    特徴とする反射防止コーティング用組成物。 2、テトラアルコキシシランがテトラメトキシシラン、
    テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシランおよび
    テトラブトキシシランの中から選ばれる請求項1記載の
    反射防止コーティング用組成物。 3、さらに、MgF_21重量部に基づき、0.05〜
    0.5重量部のアルキルトリアルコキシシランおよびジ
    アルキルジアルコキシシランの中から選ばれた少なくと
    も一種の化合物を含有する請求項(1)または(2)記
    載の反射防止コーティング用組成物。 4、アルキルトリアルコキシシランおよびジアルキルジ
    アルコキシシランのアルキル基が炭素数1〜4であり、
    アルコキシ基が炭素数1〜4である請求項(3)記載の
    反射防止コーティング用組成物。 5、MgF_2の平均粒径が400〜10Åである請求
    項(1)から(4)までのいずれかに記載の反射防止コ
    ーティング用組成物。 6、MgF_2の平均粒径が200〜50Åである請求
    項(1)から(4)までのいずれかに記載の反射防止コ
    ーティング用組成物。 7、テトラアルコキシシランの量がMgF_21重量部
    に基づき0.7〜1.0重量部である請求項(1)から
    (6)までのいずれかに記載の反射防止コーティング用
    組成物。 8、水の量がMgF_21重量部に基づき0.25〜0
    .50重量部である請求項(1)から(7)までのいず
    れかに記載の反射防止コーティング用組成物。 9、請求項(1)から請求項(8)までのいずれかに記
    載の反射防止コーティング用組成物をガラスまたはプラ
    スチック製品の表面に塗布することを特徴とする反射防
    止膜を有するガラスまたはプラスチック製品の製造方法
    。 10、請求項(9)に記載される製造方法によって製造
    される、反射防止膜を有するガラスまたはプラスチック
    製品。
JP1281938A 1988-10-31 1989-10-31 反射防止膜を有するガラスまたはプラスチック製品、その製法およびコーティング組成物 Pending JPH02256001A (ja)

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