专利摘要:
本發明係關於一種使用(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物的透光性基體之透射光量增加劑或透射光量增加方法、或透光性基體之反射光量增加方法。本發明可不論基體之材質及形狀如何均可藉由可應用之簡易方法而增大基體之光透射量或反射光量。
公开号:TW201307496A
申请号:TW101122879
申请日:2012-06-26
公开日:2013-02-16
发明作者:Shiro Ogata;Yoshimitsu Matsui
申请人:Sustainable Titania Technology Inc;
IPC主号:G02B1-00
专利说明:
透光性基體之透射光量增加
本申請案主張基於2011年6月29日於日本提出申請之日本專利特願2011-144136號之優先權,其內容作為參照而併入本文。本發明係關於一種增大透光性基體之透射光量之透射光量增加劑、及以利用該透射光量增加劑進行表面處理為特徵的高透光性基體之製造方法、以及增加透射透光性基體之光量之方法。
自先前以來,為了提高具有透射光之功能的光學元件之功能性,要求提高該元件之透光性。例如於透鏡等光學元件中,使用透明度較高之玻璃作為基體,或將用以降低反射率之有機高分子膜應用於基體表面。但是,使用高透明度之玻璃於經濟性方面存在問題,又,應用於有機高分子膜時,難以將非常薄之膜之厚度均勻地控制在不影響透鏡等之光學特性之程度。又,於太陽光發電用電池等光學構件及各種攝影裝置之發光元件等光學元件中,有功能特性受透射光量影響者,必須以可獲得更高之透射光量之方式提高透光性能,但增大透射光量較為困難。
又,於日本專利特開昭50-70040號公報中記載有為了降低反射率,對透鏡基體之表面進行蝕刻處理而形成具有特定圖案之微細凹凸,但由於在蝕刻處理中利用雷射光干擾,故而處理裝置變得龐大,又,於透鏡基體具有曲面之情形時,難以於該曲面上形成凹凸。又,該方法無法使透射光量增大反射光之降低量以上。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開昭50-70040號公報
本發明係鑒於上述先前技術而成者,其目的在於不論基體之材質及形狀如何均可藉由可應用之簡易方法而增大基體之光透射量。
本發明之目的係藉由於透光性基體表面形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層而實現。上述層可藉由將包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物的透光性基體之透射光量增加劑塗佈於透光性基體上,進行加熱處理或非加熱處理而形成。上述透光性基體亦可具有透光性電極層或反射層。
此處,所謂「加熱處理」,係指加熱至超過常溫(20~30℃,較佳為25℃)之溫度,亦包括於屋外曝露於太陽光下一定時間(有時例如達到50~100℃)。另一方面,所謂「非加熱處理」,係指於常溫下維持一定時間。再者,於本發明中,所謂「光」,係指紫外線、可見光、紅外線等電磁波。
上述氧化鈦較佳為銳鈦礦型。進而,上述氧化鈦較佳為摻雜金屬之氧化鈦。上述氧化鈦亦可為過氧化鈦。
上述金屬可為銅、錫、鐵、鍺、釔、鑭、鈷、鋯、鉿、鈰、鹼金屬、及/或鹼土金屬。
上述基體較佳為至少一部分為樹脂製、金屬製或玻璃製。
上述透射光量增加劑亦可包含熱分解性有機化合物。於該情形時,加熱處理較佳為於400℃以上之溫度下進行。
上述熱分解性有機化合物可為糖或糖醇,糖可為選自由單糖類及雙糖類所組成之群中之至少一種。另一方面,上述熱分解性有機化合物亦可為水溶性有機高分子。
上述透射光量增加劑可進而含有選自由(1)陽離子、(2)具有正電荷之導電體或介電質、以及(3)具有正電荷之導電體及介電質或半導體之複合體所組成之群中之1種或2種以上之正電荷物質。
上述透射光量增加劑可進而含有選自由(4)陰離子、(5)具有負電荷之導電體或介電質、(6)具有負電荷之導電體及介電質或半導體之複合體、(7)具有光觸媒功能之物質所組成之群中之1種或2種以上之負電荷物質。
上述透射光量增加劑可進而同時含有上述正電荷物質及上述負電荷物質。
再者,本發明亦關於一種透光性基體之反射光量增加方法,其特徵在於:於表面具有反射層之透光性基體之該反射層以外之表面,形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層。
根據本發明,不論基體之材質及形狀如何均可藉由簡易方法而增大透光性基體之透射光量。因此,藉由本發明,可簡便且經濟性地製造高透光性基體。藉由本發明獲得之高透光性基體作為要求電磁波之高透射性或低反射性之光學元件、光學構件較佳。
又,於將包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦、尤其是摻雜金屬之氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物的透射光量增加劑塗佈於透光性基體上,進行加熱處理或非加熱處理,而於透光性基體表面形成透射光量增加性層時,該透射光量增加劑進而包含熱分解性有機化合物之情形時,於加熱後,於上述層之表面會形成微細之凹凸構造,增大表面積,降低光之散射,因此透射光量進一步增大,透光性基體之反射率降低,可使透光性基體之透射光量進一步增大。
並且,於上述透射光量增加劑包含正電荷物質及/或負電荷物質之情形時,可防止透光性基體之表面之污染,因此可長期維持透射光量之增大效果。
再者,於表面具有反射層之透光性基體之該反射層以外之表面,形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層之情形時,藉由增加該透光性基體之透射光量,亦可增大通過該透光性基體之反射光量。
一般而言,若將由基體引起之光之吸收排除在外,則通過透光性基體之光量係自入射至透光性基體之光量減去在透光性基體表面反射之光量而獲得者。
換言之,透光性基體之透射光量=對透光性基體之入射光量-透光性基體之反射光量的式子成立。
本發明者等人發現:藉由於透光性基體表面形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層,該透光性基體之透射光量出乎意料地超過了自對透光性基體之入射光量減去透光性基體之反射光量(及利用基體之吸收光量)而獲得者,從而完成本發明。又,若向上述層中調配銳鈦礦型氧化鈦,則透射光量進一步增大,若使用摻雜金屬之氧化鈦作為上述氧化鈦,則透射光量進一步增大。
即,藉由實施本發明,透光性基體之透射光量增大,透光性基體之透射光量>對透光性基體之入射光量-(透光性基體之反射光量+基板之吸收光量)之關係成立。
可認為透光性基體之透射光量增大之原因在於:包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層本身放射光,尤其是可見光及紅外線,及/或降低透光性基體(亦包含透明電極層)內之光吸收。認為上述層放射光之原因為上述層中之原子或分子利用紫外線等電磁波成為激發態,於自激發態恢復基態時發出光。關於如此利用紫外線等波長較短(能量更高)之電磁波而激發之分子為例如發出波長較長(能量更低)之電磁波作為螢光的原理,例如已於衣料或製紙領域通用之螢光增白劑之領域中確立。總之,本發明係利用包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層所參與之光放射現象及/或光吸收降低者。再者,考慮到正電荷物質及/或負電荷物質以某種形式有助於該光放射現象及光吸收降低,因此較佳為含有正電荷物質或負電荷物質。
於本發明中,藉由將包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物的透光性基體之透射光量增加劑塗佈於透光性基體上,進行加熱處理或非加熱處理,於透光性基體上形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層,而增大其透射光量。即,本發明係使用上述透射光量增加劑的高透光性基體之製造方法,或者係使用有上述透射光量增加劑的透光性基體之透射光量增加方法。
作為藉由本發明進行表面處理之基體,可使用各種透光性基體。作為基體之材質,並無特別限定,可使用親水性或疏水性之無機系基體及有機系基體,或該等之組合。
作為無機系基體,例如可列舉:鈉鈣玻璃、石英玻璃、耐熱玻璃等透明或半透明玻璃、或氧化銦錫(ITO,Indium Tin Oxide)、ZnO、AlO、SnO2氧化物(TCO,Transparent Conductive Oxides,透明導電氧化物)等具有透明電極金屬氧化物層之透明或半透明基體、及矽或金屬等。又,作為有機系基體,例如可列舉包含塑膠之基體。若更具體地例示塑膠,則例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、丙烯酸系樹脂、PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)等聚酯;聚醯胺、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)樹脂、聚氯乙烯等熱塑性樹脂;及聚胺基甲酸酯、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、聚矽氧樹脂、氟樹脂、環氧樹脂等熱硬化性樹脂。就耐熱性方面而言,較佳為無機系基體,尤其是至少一部分或較佳為全部為樹脂製、金屬製或玻璃製之基體。再者,作為有機系基體之材質,較佳為熱硬化性樹脂。
基體之形狀並無特別限定,可呈現為立方體、長方體、球形、紡錘形、片材形、膜形、纖維狀等任意之形狀。基體表面亦可藉由電暈放電處理或紫外線照射處理等進行親水化或疏水化。基體表面亦可包括平面及/或曲面,又,亦可進行壓花加工,但較佳為具有平滑性。
本發明中使用之透射光量增加劑至少為包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物的液狀組合物。上述氧化鈦尤佳為摻雜金屬之氧化鈦。
作為(1)無機矽化合物,可列舉:二氧化矽(silica)、聚矽酸鹽、氮化矽、碳化矽、矽烷等,較佳為二氧化矽及聚矽酸鹽。作為二氧化矽,可使用煙燻二氧化矽、膠體二氧化矽、沈澱二氧化矽等,較佳為膠體二氧化矽。作為市售之膠體二氧化矽,例如可使用PL-1、PL-3(扶桑化學工業股份有限公司),作為聚矽酸鹽,可使用WM-12(多摩化學工業股份有限公司製造)、Silicasol 51(COLCOAT股份有限公司製造)等。
上述透射光量增加劑中之無機矽化合物之濃度典型而言為0.01~95重量%,較佳為0.1~80重量%,更佳為10.0~75重量%。
本發明所使用之所謂(2a)氧化鈦,係指鈦之氧化物,例如可列舉:TiO、TiO2、TiO3、TiO3.nH2O等各種一氧化鈦、二氧化鈦、過氧化鈦等,較佳為具有過氧基之過氧化鈦。又,較佳為氧化鈦為微粒子狀。氧化鈦亦可為非晶型,或銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型中之任一結晶形,較佳為銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型,尤佳為銳鈦礦型。銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型之氧化鈦可各自單獨者或為混合物,或者亦可為與非晶型之混合物。作為氧化鈦,本發明中可使用市售之各種結晶型之氧化鈦之溶膠液。
作為摻雜金屬之氧化鈦中所含之金屬,較佳為選自由金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鉭、鋰等鹼金屬、及鈣等鹼土金屬所組成之群中之金屬元素之至少一種。更佳為銅、錫、鐵、鍺、釔、鑭、鈷、鋯、鉿、鈰、鋰等鹼金屬、及/或鈣等鹼土金屬,尤佳為鈷、錫、鐵等具有微弱磁性之金屬。作為摻雜金屬之氧化鈦,可使用將市售之各種結晶型之氧化鈦之溶膠液與各種金屬之溶膠液混合而成者。
作為摻雜金屬之氧化鈦,尤佳為摻雜金屬之過氧化鈦。作為摻雜金屬之過氧化鈦之製造方法,可採用以通常之二氧化鈦粉末之製造方法即鹽酸法或硫酸法為基礎之製造方法,亦可採用各種液體分散氧化鈦溶液之製造方法。並且,無論製造階段如何,上述金屬均可與過氧化鈦複合化。
本發明所使用之過氧化鈦亦可為非晶型,或銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型中之任一結晶形,較佳為銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型,尤佳為銳鈦礦型。銳鈦礦型、板鈦礦型、金紅石型之氧化鈦可分別單獨者或為混合物。
作為上述摻雜金屬之過氧化鈦之製造方法,可採用通常之以二氧化鈦粉末之製造方法即鹽酸法或硫酸法為基礎之製造方法,亦可採用各種液體分散氧化鈦溶液之製造方法。並且,無論製造階段如何,上述金屬均可與過氧化鈦進行複合化。
作為上述摻雜金屬之過氧化鈦之具體製造方法,例如可列舉:以下之第1~第3製造方法,及先前已知之溶膠-凝膠法。 第1製造方法
首先,使四氯化鈦等四價鈦之化合物與氨等鹼反應,形成氫氧化鈦。其次,利用氧化劑將該氫氧化鈦過氧化,形成超微細粒子之非晶型過氧化鈦。該反應較佳為於水性介質中進行。進而,亦可藉由任意地進行加熱處理而使之轉化為銳鈦礦型過氧化鈦。於上述各步驟之任一步驟中,混合自金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣、及、鉭或該等之化合物中之至少一種。
過氧化用氧化劑並無特別限定,只要為可形成鈦之過氧化物、即過氧化鈦者,則可使用各種,較佳為過氧化氫。於使用雙氧水作為氧化劑之情形時,過氧化氫之濃度並無特別限制,較佳為30~40%。較佳為於過氧化前冷卻氫氧化鈦。此時之冷卻溫度較佳為1~5℃。
圖1中表示上述第1製造方法之一例。圖示之製造方法係於金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、鐵、錫、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鈣、及鉭或該等之化合物中之至少1種之存在下混合四氯化鈦水溶液與氨水,形成該金屬之氫氧化物及鈦之氫氧化物之混合物。此時之反應混合液之濃度及溫度並無特別限定,但較佳為設為稀薄且常溫。該反應為中和反應,反應混合液之pH值較佳為最終調整至7左右。
如此獲得之金屬及鈦之氫氧化物於利用純水進行清洗之後,冷卻至5℃左右,繼而利用雙氧水進行過氧化。藉此,可製造摻雜金屬的含有具有非晶型之過氧基的過氧化鈦微細粒子之水性分散液,即含有摻雜金屬之過氧化鈦之水性分散液。為了將上述非晶型轉化為銳鈦礦型,例如只要將所獲得之非晶型過氧化鈦水性分散液於100℃下加熱2~5小時即可。金紅石型過氧化鈦只要加熱5小時以上即可獲得,但亦可於60~90℃之低溫下長時間加熱而獲得。 第2製造方法
利用氧化劑將四氯化鈦等四價鈦之化合物過氧化,再使其與氨等鹼反應而形成超微細粒子之非晶型過氧化鈦。該反應較佳為於水性介質中進行。進而,可藉由任意地進行加熱處理而使之轉化為銳鈦礦型過氧化鈦。於上述各步驟中之任一步驟中,混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鉭、鋰等鹼金屬、及鈣等鹼土金屬、或該等之化合物中之至少1種。 第3製造方法
使四氯化鈦等四價鈦之化合物與氧化劑及鹼同時反應,同時進行氫氧化鈦之形成及其過氧化,而形成超微細粒子之非晶型過氧化鈦。該反應較佳為於水性介質中進行。進而,可藉由任意地加熱處埋使之轉化為銳鈦礦型過氧化鈦。於上述各步驟中之任一步驟中,混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鉭、鋰等鹼金屬、及鈣等鹼土金屬、或該等之化合物中之至少1種。
再者,於第1至第3製造方法中,毋庸置疑可使用非晶型過氧化鈦與將其加熱而獲得之銳鈦礦型過氧化鈦的混合物作為摻雜金屬之過氧化鈦。 利用溶膠-凝膠法之製造方法
於鈦烷氧化物中,將水、醇等溶劑、酸或鹼觸媒混合攪拌,將鈦烷氧化物水解,而形成超微粒子之過氧化鈦之溶膠溶液。於該水解前後之任一時期,混合金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鉭、鋰等鹼金屬、及鈣等鹼土金屬、或該等之化合物中之至少1種。再者,如此獲得之過氧化鈦係具有過氧基之非晶型。
作為上述鈦烷氧化物,較佳為通式:Ti(OR')4(其中,R'為烷基)所表示之化合物,或上述通式中之1個或2個烷醇基(OR')經羧基或β-二羰基取代之化合物,或該等之混合物。
作為上述鈦烷氧化物之具體例,可列舉:Ti(O-isoC3H7)4、Ti(O-nC4H9)4、Ti(O-CH2CH(C2H5)C4H9)4、Ti(O-C17H35)4、Ti(O-isoC3H7)2[CO(CH3)CHCOCH3]2、Ti(O-nC4H9)2[OC2H4N(C2H4OH)2]2、Ti(OH)2[OCH(CH3)COOH]2、Ti(OCH2CH(C2H5)CH(OH)C3H7)4、Ti(O-nC4H9)2(OCOC17H35)等。 四價鈦之化合物
作為摻雜金屬之過氧化鈦之製造中使用之四價鈦之化合物,於與鹼反應時,只要為可形成亦稱為正鈦酸(H4TiO4)之氫氧化鈦者,則可使用各種鈦化合物,例如有:四氯化鈦、硫酸鈦、硝酸鈦、磷酸鈦等鈦之水溶性無機酸鹽。除此以外,亦可使用草酸鈦等鈦之水溶性有機酸鹽。再者,於該等各種鈦化合物中,就水溶性尤其優異,且於摻雜金屬之過氧化鈦之分散液中不殘留鈦以外之成分的方面而言,較佳為四氯化鈦。
又,於使用四價鈦之化合物之溶液之情形時,該溶液之濃度只要處於可形成氫氧化鈦之凝膠之範圍內,則無特別限制,較佳為相對稀薄之溶液。具體而言,四價鈦之化合物之溶液濃度較佳為5~0.01重量%,更佳為0.9~0.3重量%。 鹼
與上述四價鈦之化合物反應之鹼只要為可與四價鈦之化合物反應而形成氫氧化鈦者,則可使用各種,其中可例示氨、苛性鈉、碳酸鈉、苛性鉀等,較佳為氨。
又,於使用上述鹼之溶液之情形時,該溶液之濃度只要處於可形成氫氧化鈦之凝膠之範圍內,則無特別限制,較佳為相對稀薄之溶液。
具體而言,鹼溶液之濃度較佳為10~0.01重量%,更佳為1.0~0.1重量%。尤其於使用氨水作為鹼溶液之情形時的氨之濃度較佳為10~0.01重量%,更佳為1.0~0.1重量%。 金屬化合物
作為金、銀、鉑、銅、鋯、錳、鎳、鈷、錫、鐵、鋅、鍺、鉿、釔、鑭、鈰、鈀、釩、鈮、鉭、鋰等鹼金屬、及鈣等鹼土金屬之化合物,可分別例示以下者。
Au化合物:AuCl、AuCl3、AuOH、Au(OH)2、Au2O、Au2O3
Ag化合物:AgNO3、AgF、AgClO3、AgOH、Ag(NH3)OH、Ag2SO4
Pt化合物:PtCl2、PtO、Pt(NH3)Cl2、PtO2、PtCl4、[Pt(OH)6]2 -
Ni化合物:Ni(OH)2、NiCl2
Co化合物:Co(OH)NO3、Co(OH)2、CoSO4、CoCl2
Cu化合物:Cu(OH)2、Cu(NO3)2、CuSO4、CuCl2、Cu(CH3COO)2
Zr化合物:Zr(OH)3、ZrCl2、ZrCl4
Mn化合物:MnNO3、MnSO4、MnCl2
Sn化合物:SnCl2、SnCl4、[Sn(OH)]+
Fe化合物:Fe(OH)2、Fe(OH)3、FeCl3
Zn化合物:Zn(NO3)2、ZnSO4、ZnCl2
Ge化合物:GeO、Ge(OH)2、GeCl2、GeH4、GeFe、GeCl4
Hf化合物:HfCl2、HfO2、Hf(OH)3 +、HfCl4
Y化合物:Y2O3、Y(OH)3、YCl3
La化合物:La2O3、LaCl3、La(OH)3
Ce化合物:CeO3、Ce(OH)3、CeCl3
Pd化合物:〔Pd(H2O)42+、PdCl2、PdO2
V化合物:VCl2、VCl4、VOSO4
Nb化合物:NbO2、NbF4、NbCl4
Ta化合物:TaF3、TaCl3、TaCl4、TaO2 鹼金屬及鹼土金屬之化合物:鹽、氧化物、氫氧化物、鹵化物
利用第1至第3製造方法獲得之水性分散液中之過氧化鈦濃度(包含金屬之情形時係包含該金屬之合計量)較佳為0.05~15重量%,更佳為0.1~5重量%。又,關於包含金屬之情形時的該金屬之調配量,就本發明而言,鈦與金屬成分之莫耳比較理想為1:1,但就水性分散液之穩定性而言較佳為1:0.01~1:0.5,更佳為1:0.03~1:0.1。
作為市售之過氧化鈦,例如可列舉:非晶型過氧化鈦水分散液SP185、摻雜二氧化矽之非晶型過氧化鈦水分散液SPS185、摻雜銅及鋯之氧化鈦水分散液Z18-1000SuperA、摻雜銀之氧化鈦水分散液SP-10(Sustainable Tecnology股份有限公司)。
本發明中使用之透射光量增加劑較佳為包含藉由上述方式獲得之摻雜金屬之非晶型過氧化鈦,並且包含銳鈦礦型過氧化鈦、板鈦礦型及/或金紅石型過氧化鈦。例如作為銳鈦礦型過氧化鈦,可為非晶型過氧化鈦藉由加熱(典型而言為下述透光性基體表面塗佈之後)轉化而成者,但較佳為並非作為非晶型過氧化鈦藉由加熱轉化而成者的銳鈦礦型過氧化鈦。即,透射光量增加劑中所含之銳鈦礦型、板鈦礦型及/或金紅石型過氧化鈦可為非晶型過氧化鈦之一部分藉由加熱轉化而形成於原位(in-situ)者,但其至少一部分(較佳為全部)亦可為自外部經其他途經添加者。
(2a)(過)氧化鈦包含於上述透射光量增加劑中之情形時之濃度可根據基體之表面處理之程度適當變更,典型而言為0.01~90重量%,較佳為0.1~50重量%,更佳為0.5~5.0重量%。
本發明中使用之(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物並無特別限定,作為鹼金屬,可列舉:鋰、鈉、鉀、銣、銫等,作為鹼土金屬,可列舉:鈣、鍶、鋇、鈀等。再者,本說明書中之「鹼土金屬」亦包括作為第II族元素之鈹、鎂。於本發明中,鹼金屬或鹼土金屬亦可為單質,但較佳為處於離子形態。
作為鹼金屬或鹼土金屬之化合物,例如可列舉:鹼金屬或鹼土金屬之鹽、氧化物、氫氧化物、鹵化物等,較佳為鹽或氫氧化物。
(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物包含於上述透射光量增加劑中之情形時之濃度可根據基體之表面處理之程度適當變更,典型而言為0.01~90重量%,較佳為0.1~50重量%,更佳為0.5~5.0重量%。
上述透射光量增加劑於應用於耐熱性無機系基體或熱硬化性樹脂製基體之情形時,較佳為包含熱分解性有機化合物。熱分解性有機化合物只要為藉由加熱而分解之有機化合物,則無特別限定,較佳為藉由加熱發生分解而釋放CO2等氣體者。作為加熱溫度,較佳為300℃以上,更佳為400℃以上,進而更佳為450℃以上。作為熱分解性有機化合物,例如可列舉:糖或糖醇、水溶性有機高分子、及該等之混合物,較佳為糖或糖醇,進而較佳為糖。
此處,所謂「糖」,係指具有大量之羥基與羰基之碳水化合物,可列舉:單糖類、雙糖類、寡糖類、多糖類等。作為單糖類,可列舉:葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖、核糖、赤藻糖等。作為雙糖類,可列舉:麥芽糖、乳糖、蔗糖(sucrose)等。作為寡糖類,可列舉:低聚果糖、低聚半乳糖等。作為多糖類,可列舉:澱粉、纖維素、果膠等。該等可單獨使用,亦可為混合物。就使用性之觀點而言,作為糖,較佳為高水溶性者。因此,於本發明中,較佳為使用選自由單糖類及雙糖類所組成之群中之1種或2種以上之混合物。
所謂「糖醇」,係指糖之羰基經還原而成者。作為糖醇,具體而言,可列舉:赤藻糖醇、蘇糖醇、阿拉伯糖醇、木糖醇、核糖醇、甘露糖醇、山梨糖醇、肌醇、麥芽糖醇等。該等可單獨使用,又,亦可使用兩種以上之混合物。
作為「水溶性有機高分子」,只要為水溶性則可使用任意之熱分解性有機高分子,可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-聚丙二醇嵌段共聚物等聚醚;聚乙烯醇、聚丙烯酸(包含鹼金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚甲基丙烯酸(包含鹼金屬鹽、銨鹽等鹽)、聚丙烯酸-聚甲基丙烯酸(包含鹼金屬鹽、銨鹽等鹽)共聚物、聚丙烯醯胺、聚乙烯吡咯啶酮等。
上述水溶性有機高分子可單獨使用,亦可作為糖或糖醇之溶解助劑而發揮功能,因此可同時調配糖或糖醇。藉此可使糖或糖醇良好地溶解至透射光量增加劑中。
熱分解性有機化合物包含於上述透射光量增加劑中之情形時之濃度可根據基體之表面處理之程度適當變更,典型而言為0.01~20重量%,較佳為0.05~15重量%,更佳為0.1~10重量%。
上述透射光量增加劑較佳為包含水、醇或該等之混合物即水性介質,或有機溶劑等非水性介質。就熱分解性有機化合物之溶解性之方面而言,本發明之透射光量增加劑較佳為包含水性介質。該等介質之濃度典型而言為50~99.9重量%,較佳為60~99重量%,更佳為70~97重量%。
上述透射光量增加劑係塗佈於透光性基體之表面,並進行非加熱處理或加熱處理。藉此,於透光性基體表面形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層,而使透光性基體之光透射量增大。透射光量增加劑之塗佈機構及塗佈方法並無特別限定,可使用任意之機構及方法,例如可使用:浸漬法、噴霧法、輥式塗佈法、旋轉塗佈法、狹縫式塗佈法、海綿片(sponge sheet)法等任意之塗佈方法。
加熱時之溫度並無特別限定,例如可加熱至30℃以上之任意溫度。於含有熱分解性有機物之情形時,更佳為300℃以上,進而更佳為400℃以上,進而更佳為450℃以上。加熱溫度之上限並無特別限定,就對基體之各種特性之影響之方面而言,較佳為設為1000℃以下,更佳為850℃以下,進而更佳為800℃以下。加熱時間只要可充分進行熱分解性有機化合物之碳化,則無特別限定,較佳為1分鐘至3小時,更佳為1分鐘至1小時,進而更佳為1分鐘至30分鐘。
於透射光量增加劑中含有過氧化鈦之情形時,該過氧化鈦藉由加熱而變化為氧化鈦(二氧化鈦)。此時,進而非晶型氧化鈦轉化為銳鈦礦型氧化鈦(通常非晶型氧化鈦藉由於100℃下加熱2小時以上轉化為銳鈦礦型)。因此,於透射光量增加劑中含有非晶型過氧化鈦之情形時,藉由非晶型過氧化鈦→非晶型氧化鈦→銳鈦礦型氧化鈦(進而,可變化為銳鈦礦型氧化鈦→板鈦礦型氧化鈦→金紅石型氧化鈦)之製程而獲得之各種氧化鈦存在於基體表面上。進而,於上述透射光量增加劑中已經包含銳鈦礦型過氧化鈦或金紅石型過氧化鈦之情形時,藉由加熱會直接變化為銳鈦礦型氧化鈦或金紅石型氧化鈦。
於上述透射光量增加劑包含熱分解性有機化合物之情形時,於經加熱處理之基體之表面,藉由源自透射光量增加劑中之熱分解性有機化合物的分解物(二氧化碳等)之噴出,而形成表面具有大量微細凹凸之多孔質層。藉由該微細凹凸,使基體表面之反射率降低,結果進一步提高基體之透光率。上述多孔質層之平均層厚只要可提高基體之透光率,則無特別限定,較佳為0.1至0.5 μm,更佳為0.1~0.3 μm,進而更佳為0.1至0.2 μm,進而更佳為0.05至0.15 μm(50~150 nm),進而更佳為80~250 nm,進而更佳為100~200 nm,尤佳為110~180 nm。
上述多孔質層之表面較佳為具有最大高度(Rmax)50 nm以下之表面粗糙度,最大高度更佳為30 nm以下。多孔質層中所含之氧化鈦之粒徑較佳為1 nm~100 nm,更佳為1 nm~50 nm,進而更佳為1 nm~20 nm。
本發明並非藉由蝕刻處理等而於基體本身之表面形成微細之凹凸者,而是藉由於其表面形成較薄之多孔質層而於基體表面形成微細凹凸者,因此無需對基體本身進行微細加工,形成凹凸較為容易。又,作為多孔質層之前驅物之透射光量增加劑係藉由塗佈而應用於基體表面,因此可廣泛地處理基體表面,進而,即便為如透鏡般具有曲面之基體,亦可容易地形成凹凸。
因此,於本發明中,不論基體之材質及形狀如何均可藉由可應用之簡易方法而增大基體之透射光量,又,可使反射率降低,藉此可提供一種使透光率增大而提高光學特性之高透光性基體。
於本發明之透射光量增加劑中,除上述成分以外,亦可調配各種正電荷物質、負電荷物質或該等之混合物。藉此,可避免或降低基體表面之污染,同時與使因自銳鈦礦型、金紅石型等氧化鈦及/或矽化合物飛出電子而成為激發態之氧、氫、氮等自由基分子恢復至基態之作用相配合,而防止由各自由基與上述層附近之有機物等之吸附引起的光透射之降低,因此可長期維持高透光性。
作為正電荷物質,例如可列舉:陽離子、具有正電荷之導電體或介電質、具有正電荷之導電體與介電質或半導體的複合體、或該等之混合物。
作為上述陽離子,並無特別限定,較佳為:鋰、鈉、鉀等鹼金屬之離子;鈹、鎂、鈣等鹼土金屬之離子;鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銅、錳、鎢、鋯、鋅等金屬元素之離子,尤佳為銅離子。進而,亦可使用甲基紫、俾斯麥棕、亞甲基藍、孔雀綠等陽離子性染料、經含四級氮原子之基改性之聚矽氧等具備陽離子基之有機分子。離子之價數亦無特別限定,可使用例如1~4價陽離子。
亦可使用金屬鹽作為上述金屬離子之供給源。具體而言,可列舉:氯化鋁、氯化亞錫及氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻及氯化銻、氯化亞鐵及氯化鐵、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、四氯化鎢、氧二氯化鎢(tungsten oxydichloride)、鎢酸鉀、氧氯化鋯、氯化鋅、碳酸鋇等各種金屬鹽。進而,亦可使用:氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉻、氫氧化銦等金屬氫氧化物;矽鎢酸等氫氧化物;或油脂氧化物等氧化物。
作為具有正電荷之導電體或介電質,可列舉上述陽離子以外之產生有正電荷之導電體或介電質,例如就耐久性之方面而言,所使用之導電體較理想為金屬,可列舉:鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銅、錳、鉑、鎢、鋯、鋅等金屬或氧化金屬。又,亦可使用該等金屬之複合體或合金。導電體之形狀並無特別限定,可呈現粒子狀、薄片狀、纖維狀等任意形狀。
作為導電體,亦可使用一部分金屬之金屬鹽。具體而言,可例示:氯化鋁、氯化亞錫及氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻及氯化銻、氯化亞鐵及氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、氯化鉑、四氯化鎢、氧二氯化鎢、鎢酸鉀、氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅等各種金屬鹽。又,亦可使用氫氧化銦、矽鎢酸等氫氧化物或氧化物等。
作為具有正電荷之介電質,例如可列舉:藉由摩擦而帶正電之羊毛、尼龍等介電質。
繼而,將藉由上述複合體賦予正電荷之原理示於圖2。圖2係於省略圖示之基體之表面或表面層中,排列導電體-介電質或半導體-導電體之組合的概念圖。導電體藉由於較高之濃度下存在可於內部自由移動之自由電子,而於表面具有正電荷狀態。再者,亦可使用包含陽離子之導電性物質作為導電體。
另一方面,鄰接於導電體之介電質或半導體藉由導電體之表面電荷狀態之影響進行介電極化。其結果,使介電質或半導體於鄰接於導電體之側產生負電荷,又,於非鄰接側產生正電荷。藉由該等作用,導電體-介電質或半導體-導電體之組合之表面變得帶正電荷,對基體表面賦予正電荷。上述複合體之尺寸(稱為通過複合體之最長軸之長度)可設為1 nm至100 μm,較佳為設為1 nm至10 μm,更佳為設為1 nm至1 μm,更佳為設為1 nm至100 nm之範圍。
就耐久性之方面而言,構成本發明中使用之複合體的導電體較理想為金屬,可列舉:鋁、錫、銫、銦、鈰、硒、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銅、錳、鉑、鎢、鋯、鋅、等金屬。又,亦可使用該等金屬之氧化物或複合體或合金。導電體之形狀並無特別限定,可呈現粒子狀、薄片狀、纖維狀等任意之形狀。
作為導電體,亦可使用一部分金屬之金屬鹽。具體而言,可例示:氯化鋁、氯化亞錫及氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻及氯化銻、氯化亞鐵及氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、氯化鉑、四氯化鎢、氧二氯化鎢、鎢酸鉀、氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅、磷酸鐵鋰等各種金屬鹽。又,亦可使用:氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化鉻等上述導電體金屬之氫氧化物,及氧化鋅等上述導電體金屬之氧化物。
作為導電體,亦可使用:聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚噻吩維尼綸、聚苯并[c]噻吩、聚乙炔、聚烷基吡咯、聚烷基噻吩、聚對苯、聚苯維尼綸、聚甲氧基苯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚蒽、聚萘、聚芘、聚薁等導電性高分子。
作為半導體,例如有:C、Si、Ge、Sn、GaAs、Inp、GeN、ZnSe、PbSnTe等,亦可使用半導體氧化金屬或光半導體金屬、光半導體氧化金屬。除氧化鈦(TiO2)以外,較佳可使用ZnO、SrTiOP3、CdS、CdO、CaP、InP、In2O3、CaAs、BaTiO3、K2NbO3、Fe2O3、Ta2O3、WO3、NiO、Cu2O、SiC、SiO2、MoS3、InSb、RuO2、CeO2等,較理想的是利用Na等使光觸媒活性非活性化者。
作為介電質,可使用作為強介電質之鈦酸鋇(PZT)即所謂SBT、BLT或繼而列舉的PZT、PLZT-(Pb,La)(Zr,Ti)O3、SBT、SBTN-SrBi2(Ta,Nb)2O9、BST-(Ba,Sr)TiO3、LSCO-(La,Sr)CoO3、BLT、BIT-(Bi,La)4Ti3O12、BSO-Bi2SiO5等複合金屬。又,亦可使用作為有機矽化合物之矽烷化合物、聚矽氧化合物、所謂有機改性二氧化矽化合物,又,有機聚合物絕緣膜芳醚系聚合物、苯并環丁烯、氟系聚合物聚對二甲苯N或F、氟化非晶碳等各種低介電材料。
繼而,將自帶正電荷之基體表面除去污染物質之機構示於圖3。
首先,對基體表面賦予正電荷(圖3(1))。
於基體表面堆積污染物質,藉由太陽光等電磁波之作用進行光氧化。所謂光氧化反應,係指藉由以太陽光為首之電磁波之作用,於由有機物或無機物表面之水分(H2O)、氧氣(O2)形成羥基自由基(.OH)或單線態氧(1O2)時,自該有機物或無機物奪取電子(e-)而進行氧化之現象。藉由該氧化,有機物之分子結構發生變化,可觀察到稱為劣化之變色或脆化現象,於無機物、尤其是金屬上產生銹。藉由電子(e-)之奪取,該等經「氧化」之有機物或無機物表面帶正電。亦以此方式對污染物質賦予正電荷(圖3(2))。
於基體表面與污染物質之間,產生正電荷彼此之靜電排斥,對污染物質產生排斥分離力。藉此,降低對基體表面之污染物質之固著力(圖3(3))。
藉由風雨等物理作用,污染物質可自基體中容易地除去(圖3(4))。藉此,基體得以自淨。
藉由上述方式對基體表面之包含無機矽化合物及氧化鈦之層賦予正電荷,藉此可避免對帶正電荷之污染物質的基體表面之附著。但是,另一方面,污染物質中存在如自來水中之氯離子等帶負電荷者;最初具有正電荷,但藉由與其他物體之相互作用(摩擦等)成為帶負電荷者等。此種帶負電荷之污染物質易吸附於僅帶正電荷之基體表面。因此,上述層亦可同時具有負電荷。藉此可防止具有負電荷之污染物質附著於基體表面。
作為負電荷物質,例如可列舉:陰離子、具有負電荷之導電體或介電質、具有負電荷之導電體及介電質或半導體的複合體、具有光觸媒功能之物質、或該等之混合物。
作為上述陰離子並無特別限定,可列舉:氟離子、氯離子、碘離子等鹵素離子;氫氧根離子、硫酸根離子、硝酸根離子、碳酸根離子等無機系離子;乙酸根離子等有機系離子。離子之價數亦無特別限定,例如可使用1~4價陰離子。
作為具有負電荷之導電體或介電質,可列舉上述陰離子以外之產生負電荷之導電體或介電質,例如可列舉:金、銀、鉑、錫、鈰等金屬;碳、硫、硒、碲等元素;硫化砷、硫化銻、硫化汞等硫化物;黏土、玻璃粉、石英粉、石棉、澱粉、棉花、絲綢、羊毛等;普魯士藍、靛藍、苯胺藍、曙紅、萘酚黃等染料之膠體。於該等中,較佳為金、銀、鉑、錫、鈰等金屬之膠體,尤佳為鈰、錫、銀膠體。另外,可列舉:包含上文記載之各種導電體的電池之負電極、及帶負電之鐵氟龍(Teflon,註冊商標)、氯乙烯、聚乙烯、聚酯等介電質。
作為半導體,可使用上文記載者。
作為具有光觸媒功能之物質,包含特定之金屬化合物,可使用具有藉由光激發而氧化分解該層表面之有機及/或無機化合物的功能者。光觸媒之原理通常理解為特定之金屬化合物藉由光激發而自空氣中之水或氧氣產生OH-或O2 -之自由基種,該自由基種將有機及/或無機化合物氧化還原分解。
作為上述金屬化合物,除具有代表性之氧化鈦(TiO2)以外,亦已知ZnO、SrTiOP3、CdS、CdO、CaP、InP、In2O3、CaAs、BaTiO3、K2NbO3、Fe2O3、Ta2O5、WO3、NiO、Cu2O、SiC、SiO2、MoS3、InSb、RuO2、CeO2等。
具有光觸媒功能之物質亦可包含提高光觸媒性能之金屬(Ag、Pt)。又,可於不使光觸媒功能失活之程度之範圍內包含金屬鹽等各種物質。作為上述金屬鹽,有例如:鋁、錫、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銫、銦、鈰、硒、銅、錳、鈣、鉑、鎢、鋯、鋅等金屬鹽,除此以外,對於一部分金屬或非金屬等而言亦可使用氫氧化物或氧化物。具體而言,可例示:氯化鋁、氯化亞錫及氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻及氯化銻、氯化亞鐵及氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、氯化鈣、氯化鉑、四氯化鎢、氧二氯化鎢、鎢酸鉀、氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅等各種金屬鹽。又,作為金屬鹽以外之化合物,可例示:氫氧化銦、矽鎢酸、矽溶膠、氫氧化鈣等。
上述具有光觸媒功能之物質係於激發態下自該物質表面之物理吸附水或氧氣吸附OH-(氫氧化自由基)、O2 -(氧化自由基),而使其表面具有陰離子之特性,但若使正電荷物質共存於其中,則所謂光觸媒活性根據其濃度比降低或喪失。但是,於本發明中,具有光觸媒功能之物質無需發揮對污染物質之氧化分解作用,因此可用作負電荷物質。
帶負電荷之基體表面係以與圖3所示之帶正電荷之基體之情形同樣地靜電排斥帶負電荷之污染物質,因此可避免對該污染物質之基體表面之附著。
另一方面,於污染物質中,存在最初具有正電荷,但藉由與其他物體之相互作用(摩擦等)而成為帶負電荷者等。此種帶有正及負兩種電荷之污染物質可易吸附於僅帶單一電荷之基體表面。因此,於此情形時,對基體賦予正及負兩電荷,藉此可防止該等污染物質附著於基體表面。
例如對於花粉等具有正電荷及負電荷兩者之污染物質,於本發明之透射光量增加劑中調配正電荷物質與負電荷物質兩者,藉此可避免或降低對該等基體之附著。例如於具有正電荷與負電荷之基體表面,亦靜電排斥如黃砂或高嶺土黏土細粉末、藻菌類或花粉、自來水中之氯離子等具有負電荷或兩性電荷之污染引誘物質,而阻礙該等對基體表面之附著。因此,防止由此種雜質之附著引起之基體表面特性之變化,可使基體表面維持潔淨。再者,若正電荷量或負電荷量中之一者過大,則吸附具有負電荷之雜質或藉由光氧化而帶正電荷之污染物質的傾向變強,結果有污染基體表面之虞,故而基體表面於外觀上較佳為正電荷量及負電荷量均衡之狀態,具體而言,基體表面之帶電壓較佳為處於-50 V至50 V之範圍內。
又,包含正電荷或負電荷之帶電量相對較少之絕緣物(例如聚矽氧油)的污染物質,根據該物質種類而有所不同,若於基體表面僅存在較強之正電荷或負電荷,則污染物質之表面電荷會發生反轉,結果存在該基體表面吸附該污染物質之虞,故而藉由使正電荷物質及負電荷物質之兩者共存,而避免或降低此種吸附,可防止透光率之降低。
圖4係表示對基體表面上之層賦予正電荷及負電荷之兩者之一態樣的概念圖,且係以介電質或半導體-具有負電荷之導電體-介電質或半導體-具有正電荷之導電體之組合作為層之例子。作為圖4所示之具有負電荷之導電體及具有正電荷之導電體,可使用上文記載者。
如圖4所示,與具有負電荷之導電體鄰接之介電質或半導體受到導電體之表面電荷狀態之影響而介電極化。其結果為,使介電質或半導體於與具有負電荷之導電體鄰接之側產生正電荷,又,於與具有正電荷之導電體鄰接之側產生負電荷。藉由該等作用,圖4所示之介電質或半導體-導電體-介電質或半導體-導電體之組合之表面成為帶正電荷或帶負電荷。上述導電體與介電質或半導體的複合體之尺寸(稱為通過複合體之最長軸之長度)可設為1 nm至100 μm,較佳為設為1 nm至10 μm,更佳為設為1 nm至1 μm,更佳為設為1 nm至100 nm之範圍。
圖5係表示對上述層賦予正電荷及負電荷之另一態樣之概念圖。
圖5係具有負電荷之導電體與具有正電荷之導電體鄰接,正電荷及負電荷因發生接觸抵消等而較少之狀態。再者,作為具有負電荷之導電體與具有正電荷之導電體,可使用上文記載者。
其次,將自帶正電荷及帶負電荷之層表面除去污染物質的機構示於圖6。
於該態樣中,藉由配置陰離子、具有負電荷之導電體或介電質、具有負電荷之導電體與介電質或半導體的複合體、具有光觸媒功能之物質或選自該等之混合物之負電荷物質,對層賦予正電荷及負電荷(圖6(1))。
對層表面堆積污染物質,藉由太陽光等電磁波之作用進行光氧化。如此亦可對污染物質賦予正電荷(圖6(2))。
於層表面與污染物質之間產生正電荷彼此之靜電排斥,對污染物質產生排斥分離力。藉此,降低對層表面之污染物質之固著力(圖6(3))。
藉由風雨等之物理作用,污染物質可容易地自層除去(圖6(4))。藉此,基體得以自淨。
並且,由於層表面亦存在負電荷,故而同樣地排斥如高嶺土黏土細粉末、氯離子等具有負電荷之污染物質或污染引誘物質,降低對層表面之固著力。
上述透射光量增加劑亦可包含各種金屬(Ag、Pt)。又,可於不使功能失活之程度範圍內包含金屬鹽等各種物質。作為上述金屬鹽,有例如:鋁、錫、鉻、鎳、銻、鐵、銀、銫、銦、鈰、硒、銅、錳、鈣、鉑、鎢、鋯、鋅等金屬鹽,除此以外,對於一部分金屬或非金屬等而言亦可使用氫氧化物或氧化物。具體而言,可例示:氯化鋁、氯化亞錫及氯化錫、氯化鉻、氯化鎳、氯化亞銻及氯化銻、氯化亞鐵及氯化鐵、硝酸銀、氯化銫、三氯化銦、氯化亞鈰、四氯化硒、氯化銅、氯化錳、氯化鈣、氯化鉑、四氯化鎢、氧二氯化鎢、鎢酸鉀、氯化金、氧氯化鋯、氯化鋅等各種金屬鹽。又,作為金屬鹽以外之化合物,可例示:氫氧化銦、矽鎢酸、矽溶膠、氫氧化鈣等。
且說,由於該等正電荷物質、負電荷物質或該等之組合使基體表面具有親水性,故而可防止或降低基體表面之水滴之形成。因此,可避免由利用基體表面之水滴之折射及漫反射引起之透光性降低。
本發明之透射光量增加劑可包含有機矽化合物。作為上述有機矽化合物,例如可列舉:各種有機矽烷化合物、及聚矽氧油、聚矽氧橡膠及聚矽氧樹脂等聚矽氧。該等可單獨使用,亦可為混合物。作為聚矽氧,較佳為分子內具有矽酸烷基酯結構或聚醚結構者,或具有矽酸烷基酯結構及聚醚結構兩者。此處,所謂矽酸烷基酯結構,係指矽氧烷骨架之矽原子上鍵結有烷基之結構。另一方面,所謂聚醚結構,係指具有醚鍵之結構,並不限定於該等,具體而言,可列舉:聚環氧乙烷、聚環氧丙烷、聚四氫呋喃、聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物、聚乙烯聚醚雙醇共聚物、聚醚雙醇-聚環氧丙烷共聚物等之分子結構。其中,聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物可藉由其嵌段度及分子量而控制基體表面之潤濕性,就此觀點而言較佳。
作為有機矽化合物,尤佳為分子內具有矽酸烷基酯結構及聚醚結構兩者之聚矽氧。具體而言,較佳為聚醚改性聚二甲基矽氧烷等聚醚改性聚矽氧。其可利用公知方法製造,例如可藉由日本專利特開平4-242499號公報之合成例1、2、3、4,或日本專利特開平9-165318號公報之參考例記載之方法等製造。尤佳為使兩末端甲基烯丙基聚環氧乙烷(methallyl polyethylene oxide)-聚環氧丙烷嵌段共聚物與二氫聚二甲基矽氧烷反應而得之聚環氧乙烷-聚環氧丙烷嵌段共聚物改性聚二甲基矽氧烷。具體而言,可使用TSF4445、TSF4446(GE Toshiba Silicone股份有限公司)、KP系列(信越化學工業股份有限公司)、及SH200、SH3746M、DC3PA、ST869A(Toray Dow Corning股份有限公司)等。
上述透射光量增加劑中之有機矽化合物之濃度可根據基體之表面處理之程度而適當變更,典型而言為0.01~95重量%,較佳為0.05~50.0重量%,更佳為0.1~10.0重量%。再者,本發明之透射光量增加劑中所含之有機矽化合物較佳為未達10重量%,更佳為未達5重量%,進而更佳為未達2重量%。尤其是本發明之透射光量增加劑較佳為不含有機矽化合物者。
於本發明中,於包含上述無機矽化合物及氧化鈦之層與基體表面之間,亦可存在中間層。上述中間層可包含例如可對基體賦予親水性或疏水性或撥水性或撥油性的各種有機物質或無機物質。 [產業上之可利用性]
根據本發明獲得之基體可用於任何領域,尤其作為要求提高透光性或降低反射率的機器零件有效。例如可用於:太陽電池等光電池之透光性界面玻璃;作為發電元件之矽電池;液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL(electro-luminescence,電致發光)顯示器、陰極射線管電視機等各種顯示器之內外透光性基板(界面玻璃、偏光板、彩色濾光片等);各種受光體、發光體(LED(Light Emitting Diode,發光二極管)、有機EL)投影儀、偏光玻璃、光學玻璃、光學透鏡、觸控面板等光學構件或光學元件;及窗玻璃等建築構件。尤佳為太陽電池等光電池之透光性界面玻璃(亦包含附有電極者)、各種顯示器之內外透光性基板、觸控面板(附有電極之透明玻璃或樹脂製基板)。本發明可降低基板之反射光、吸收光,或提高藉由電極降低之透光性。尤其是,若將本發明應用於在屋外使用之太陽電池等光電池之界面玻璃及作為發電元件之矽電池之表面,則可藉由表現出高透光性而有助於提高發電效率。
進而,於使用包含正電荷物質、負電荷物質或該等之混合物的透射光量增加劑對基體進行表面處理之情形時,與利用基體表面之親水化獲得之水滴之形成防止效果相配合,藉由基體表面之靜電排斥而長期避免或降低污染物質之附著,因此可隨時間經過維持基體之高透光性,例如使用該基體作為界面玻璃之光電池可於屋外持續地進行高效率之發電。
又,本發明之透射光量增加劑可降低設置於例如透光性基體本身或透光性基體上的ITO、TCO等透光性電極層之散射光或吸收光,而實質性地增大透射光,又,由於可降低透光性基體之反射率,故而亦可增大「光隔離體」之功能。因此,本發明之高透光性基體較佳為作為「光隔離體」。再者,藉由實施本發明,不僅對透光性基體表面,亦可對具有透光性電極層之透光性基體之該電極表面賦予上述透光率提高特性。即,於為具有透光性電極層(較佳為透明電極層)之透光性基體(較佳為透明基體)之情形時,藉由於該電極層上及/或不存在該電極層之透光性基體上形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層,可增大該基體之透射光量。
再者,於將本發明之透射光量增加劑塗佈至表面具有反射層之透光性基體之該反射層以外之表面,而形成包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層之情形時(例如塗佈至一個表面包含反射層之透光性基板之至少另一表面,而於該表面形成包含無機矽化合物及氧化鈦之層之情形),藉由增加該透光性基體之透射光量,亦可增大通過該透光性基體之反射光量。因此,本發明可較佳地用於例如反射鏡、太陽電池用鏡玻璃等之表面處理中。再者,亦可將包含(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物之層設置於上述一個表面與反射層之間。於該情形時,可進一步提高反射率。 [實施例]
以下,藉由實施例更詳細地例證本發明,但本發明並不限定於實施例。
實施例及比較例中使用之原料(1)~(6)如下所述。 (1)無機矽化合物水分散液
矽溶膠液WM-12(多摩化學工業股份有限公司製造) (2)TiO2非晶型過氧化鈦
STi Titania High Coat A37(Sustainable Tecnology股份有限公司製造) (3)TiO2銳鈦礦型過氧化鈦
STi Titania High Coat B56(Sustainable Tecnology股份有限公司製造) (4)賦予正電荷之摻雜銅之銳鈦礦型過氧化鈦
STi Titania High Coat Z18-1200A(Sustainable Tecnology股份有限公司製造) (5)摻雜銅、氧化鋯之銳鈦礦型過氧化鈦
STi Z18-1000ZAsuper.SA(Sustainable Tecnology股份有限公司製造) (6)摻雜銅、氧化鋯之非晶型過氧化鈦
STi Z18-1000ZAsuper(Sustainable Tecnology股份有限公司製造)
實施例中使用之原料(7)~(13)如下所述。 (7)賦予正電荷之摻雜磁性鈷之銳鈦礦型過氧化鈦
準備如下溶液:向在500 ml純水中完全溶解CoCl2.6H2O(關東化學股份有限公司製造)0.626 g而成之溶液中,進而添加50%四氯化鈦溶液(Sumitomo Sitix股份有限公司製造)10 g,添加純水製成1000 ml之溶液。向其中滴加將25%氨水(高杉製藥股份有限公司製造)稀釋10倍而成之氨水,將pH調整為7.0,使氫氧化鈷與氫氧化鈦之混合物沈澱。將該沈澱物利用純水以上清液中之導電率成為0.8 mS/m以下之方式持續清洗,若於導電率成為0.68 mS/m時結束清洗,則可製作0.72重量%濃度之氫氧化物之含有液341 g。繼而,若將該含有液冷卻至1~5℃,並且添加35%過氧化氫(Taiki藥品工業股份有限公司製造)25 g,攪拌16小時,則可獲得摻雜有暗綠色之半透明之鈷的0.85重量%之非晶型過氧化鈦之分散液364 g。將其於100℃下加熱5小時,獲得摻雜鈷之銳鈦礦型TiO2過氧化鈦之分散液。 (8)賦予正電荷之摻雜磁性鐵之銳鈦礦型過氧化鈦
準備如下溶液:向在500 ml純水中完全溶解0.712 g之FeCl3.6H2O而成之溶液中,進而添加50%四氯化鈦溶液(Sumitomo Sitix股份有限公司製造)10 g,添加純水而製成1000 ml之溶液。向其中滴加將25%氨水(高杉製藥股份有限公司製造)稀釋10倍而成者,將pH調整為7.0,使氫氧化鐵與氫氧化鈦之混合物沈澱。將該沈澱物利用純水以上清液中之導電率成為0.8 mS/m以下之方式持續清洗,若於導電率成為0.744 mS/m時結束清洗,則可製作0.47重量%濃度之氫氧化物之含有液420 g。繼而,若將該含有液冷卻至1~5℃,並且添加35%過氧化氫(Taiki藥品工業股份有限公司製造)25 g,攪拌16小時,則可獲得摻雜有濃黃褐色之透明之鐵的0.44重量%之非晶型過氧化鈦之分散液440 g。將其於100℃下加熱5小時,獲得摻雜鐵之銳鈦礦型TiO2過氧化鈦之分散液。 (9)賦予負電荷之摻雜磁性錫之銳鈦礦型過氧化鈦
準備如下溶液:向在500 ml純水中完全溶解SnCl2.2H2O(氯化亞錫)0.297 g而成之溶液中,進而添加50%四氯化鈦溶液(Sumitomo Sitix股份有限公司製造)5 g,添加純水製成500 ml。向其中滴加將25%氨水(高杉製藥股份有限公司製造)稀釋10倍而成者,將pH調整為7.0,使氫氧化錫與氫氧化鈦之混合物沈澱。將該沈澱物利用純水以上清液之導電率成為0.8 mS/m以下之方式持續清洗,若於導電率成為0.713 mS/m時結束清洗,則可製作0.48重量%濃度之氫氧化物317 g。繼而,若將其冷卻至1~5℃,並且添加35%過氧化氫(Taiki藥品工業股份有限公司製造)28 g,攪拌16小時,則可獲得摻雜有0.51重量%濃度之黃褐色之透明之錫的非晶型過氧化鈦溶液345 g。將其於100℃下加熱5小時,獲得摻雜錫之銳鈦礦型TiO2過氧化鈦分散液。 (10)賦予正電荷之摻雜鈣之銳鈦礦型過氧化鈦
準備如下溶液:向在純水1000 g中完全溶解CaCl2.2H2O(氯化鈣)0.774 g而成之溶液中,進而添加50%四氯化鈦溶液(Sumitomo Sitix股份有限公司製造)20 g,添加純水而定容為2000 g之溶液。向該溶液中滴加將25%氨水(高杉製藥股份有限公司製造)稀釋10倍而成之氨水,將pH調整為7.0,使氫氧化鈣與氫氧化鈦之混合物沈澱。將該沈澱物利用純水以上清液之導電率成為0.8 mS/m以下之方式持續清洗,若於導電率成為0.634 mS/m時結束清洗,則可製作0.40重量%濃度之氫氧化物分散液700 g。繼而,若將該溶液於室溫下添加35%雙氧水(Taiki藥品工業股份有限公司製造)112 g,攪拌16小時,則可獲得摻雜有黃褐色之鈣的0.43重量%之非晶型過氧化鈦溶液810 g。進而,若稱量上述所製作之非晶型過氧化鈦分散液200 g,於100℃下加熱5小時,則可以0.48重量%濃度獲得淡黃色之銳鈦礦型過氧化鈦分散液180 g。 (11)摻雜釔之銳鈦礦型過氧化鈦
準備如下溶液:向在純水1000 g中完全溶解YCl3.6H2O(氯化釔III)0.412 g而成之溶液中,進而添加50%四氯化鈦溶液(大阪Titanium technologies股份有限公司製造)20 g,添加純水而定容為2000 g之溶液。向該溶液中滴加將25%氨水(高杉製藥股份有限公司製造)稀釋10倍而成之氨水,將pH調整為7.0,使氫氧化釔與氫氧化鈦之混合物沈澱。將該沈澱物利用純水清洗直至上清液之導電率成為0.8 mS/m以下。若於導電率成為0.640 mS/m時結束清洗,則可製作0.40重量%濃度之氫氧化物分散液650 g。繼而,若將該溶液於室溫下添加35%雙氧水(Taiki藥品工業股份有限公司製造)112 g,攪拌16小時,則可獲得摻雜有黃褐色之釔的0.43重量%之非晶型過氧化鈦溶液760 g。進而,若稱量上述所製作之非晶型過氧化鈦分散液200 g,於100℃下加熱5小時,則可以0.48重量%濃度獲得淡黃色之銳鈦礦型過氧化鈦分散液180 g。 (12)摻雜鑭之銳鈦礦型過氧化鈦
準備如下溶液:向在純水1000 g中完全溶解LaCl3.7H2O(氯化鑭)1.298 g而成之溶液中,進而添加50%四氯化鈦溶液(大阪Titanium technologies股份有限公司製造)20 g,添加純水而定容為2000 g之溶液。向該溶液中滴加將25%氨水(高杉製藥股份有限公司製造)稀釋10倍而成之氨水,將pH調整為7.0,使氫氧化鑭與氫氧化鈦之混合物沈澱。將該沈澱物利用純水清洗直至上清液之導電率成為0.8 mS/m以下。若導電率成為0.771 mS/m時結束清洗,則可製作0.38重量%濃度之氫氧化物分散液700 g。繼而,若將該溶液於室溫下添加35%雙氧水(Taiki藥品工業股份有限公司製造)112 g,攪拌16小時,則可獲得摻雜有黃褐色之透明之鑭的0.42重量%之非晶型過氧化鈦溶液810 g。進而,若稱量上述所製作之非晶型過氧化鈦分散液200 g,於100℃下加熱5小時,則可以0.47重量%濃度獲得淡黃色之銳鈦礦型過氧化鈦分散液170 g。 (13)摻雜鉀之二氧化矽
若混合矽酸甲酯51(三菱化學股份有限公司製造)30 g、甲醇改性醇60 g、純水5.7 g、乙醯丙酮鋁0.3 g,加溫至60℃且攪拌24小時,則獲得聚矽酸鹽液96 g。進而,若將該聚矽酸鹽液20 g與1 g之1% KOH混合製備,則獲得含有KOH之二氧化矽分散液21 g。
比較例中使用之原料(14)(15)如下所述。 (14)有機矽化合物水分散液:
STi Titania High Coat Z-B(Sustainable Tecnology股份有限公司製造) (15)無機矽化合物溶液(聚矽酸鹽液):
MS-AAAL(Sustainable Tecnology股份有限公司製造)
以表1所示之比例混合(1)~(15)之原料(混合比為固形物重量(質量)比),而獲得實施例1~12及比較例1~3之表面處理劑。表面處理劑之全部固形物成分濃度統一為1.45重量(質量)%。進而,於實施例1~4、6~8、10及比較例1~2中,混合有市售之上等白糖(上等白糖之混合比係相對於混合前之實施例或比較例之透射光量增加劑之所有固形物重量(質量)的重量(質量)比)。
[評價1]
以如下之方式評價實施例1~4及比較例1~2之表面處理劑之特性。 (評價基板及比較基板之製作)
將藍色浮式玻璃板(長寬10 cm×10 cm,厚度3 mm)充分清洗後,分別以7.5 g/m2之比例塗佈實施例1~4及比較例1~2之表面處理劑,其後,於550℃下加熱15分鐘,而製作評價基板1~4及比較基板1~2。再者,將藍色浮式玻璃板本身作為對照。
針對評價基板1~4、比較基板1~2及對照,分別使用光度計V-550DS(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定可見光線(380 nm~780 nm)之平均透光率及平均反射率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長780 nm,終止波長380 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表2。
與單獨之無機矽化合物(比較例2)相比,將無機矽化合物與氧化鈦(實施例1~4)或有機矽化合物(比較例1)組合時之透光率進一步提高。其中,得知使用無機矽化合物及氧化鈦之組合時(實施例1~4)與使用無機矽化合物及有機矽化合物之組合時(比較例1)相比,透光率進一步提高。
又,得知使用銳鈦礦型作為氧化鈦時(實施例2)與使用非晶型作為氧化鈦時(實施例1)相比,透光率進一步提高。進而,得知若使用摻雜金屬之氧化鈦(實施例3及4)則可進一步提高透光率。 [評價2]
以如下方式評價實施例5~6之表面處理劑之特性。 (評價基板之製作)
將藍色浮式玻璃板(長寬10 cm×10 cm,厚度3 mm)充分清洗後,分別以7.5 g/m2之比例塗佈實施例5~6之表面處理劑,其後,於550℃下加熱15分鐘,而製作評價基板5~6。再者,將藍色浮式玻璃板本身作為對照。
針對評價基板5~6及對照,分別使用光度計V-550DS(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定可見光線(380 nm~780 nm)之平均透光率及平均反射率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長780 nm,終止波長380 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表3。
得知與不添加上等白糖(實施例5)相比,添加上等白糖時(實施例6)透光率提高。其原因在於:因上等白糖之熱分解,於評價基板6之表面會形成微細之凹凸,而進一步降低反射率。 [評價3]
以如下方式評價實施例7~10之表面處理劑之特性。 (評價基板之製作)
將藍色浮式玻璃板(長寬10 cm×10 cm,厚度3 mm)充分清洗後,分別以7.5 g/m2之比例塗佈實施例7~10之表面處理劑,其後於550℃下加熱15分鐘,製作評價基板7~10。再者,將藍色浮式玻璃板本身作為對照。
針對評價基板7~10及對照,分別使用光度計V-550DS(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定可見光線(380 nm~780 nm)之平均透光率及平均反射率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長780 nm,終止波長380 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表4。
得知使用銳鈦礦型作為氧化鈦時(實施例7)與使用非晶型作為氧化鈦時(實施例8)相比,透光率進一步提高。
又,根據評價基板9與評價基板10之對比,得知銳鈦礦型氧化鈦相對於非晶型氧化鈦之優勢超過由不添加上等白糖引起之負面影響。 [評價4] (評價基板之製作)
於市售之太陽熱發電用鏡玻璃(AGC USA公司製造,於透明基板之底面有蒸鍍銀之反射膜)之表面,以7 g/m2之比例噴霧塗佈實施例7之表面處理劑,進行常溫乾燥,於150℃下加熱30分鐘,而製備評價基板11。再者,將太陽熱發電用鏡玻璃本身作為對照。
針對評價基板11及對照,使用光度計V-670(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定光線(420 nm~2000 nm)之平均反射率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長420 nm,終止波長2000 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表5。
得知於附有反射鏡之玻璃中本發明之表面處理劑可使反射率提高約1.5%。 [評價5]
於觸控面板用藍色浮式玻璃(厚度1.1 mm)之附有ITO膜之基板之玻璃表面側,以7 g/m2之比例利用海綿推水(sponge squeegee)法塗佈實施例7之表面處理劑,乾燥後,於150℃下加熱30分鐘,而製備評價基板12。再者,將觸控面板用藍色浮式玻璃(厚度1.1 mm)之附有ITO膜之基板本身作為對照。
針對評價基板12及對照,使用光度計V-670(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定光線(300 nm~2500 nm)之平均透光率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長300 nm,終止波長2500 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於圖7。又,將900 nm、1300 nm、1900 nm及2500 nm之波長光之透光率之結果示於表6。
根據評價基板12之結果,得知本發明之表面處理劑可大幅度地提高透光性基體之光(可見光、紅外線等)之透光率。尤其是,得知不僅可於可見光(380 nm~780 nm)區域提高平均透光率4.92%,亦可於近紅外線區域(尤其是900 nm~2500 nm)大幅度地改善透光率。 [評價6]
利用海綿推水法,將實施例7之表面處理劑以7 g/m2之比例僅塗佈於與[評價5]所使用者相同之觸控面板用藍色浮式玻璃(厚度1.1 mm)之附有ITO膜之基板之ITO膜側,及ITO膜側與玻璃表面側兩面,乾燥後,於150℃下加熱30分鐘,而製備評價基板13(ITO膜側造膜)、評價基板14(兩面造膜)。再者,將未造膜基板本身作為對照。
針對評價基板13、14及對照,使用光度計V-550DS(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定光線(380 nm~780 nm及600 nm~800 nm)之平均透光率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長380 nm或600 nm,終止波長780 nm或800 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表7。
根據評價基板13及14之結果,得知藉由於ITO膜側、或ITO膜側及玻璃表面側之兩面,形成包含無機矽化合物及氧化鈦之層,可大幅度地改善作為觸控面板之透光性。 [評價7]
對[評價6]所製作之評價基板13(ITO膜側造膜)之電極特性進行評價。又,與[評價6]同樣地將未造膜基板作為對照。
使用電阻測定器(三菱化學股份有限公司製造:LORESTA-GP)於加壓電壓90 V之條件下,測定評價基板13及對照之體積電阻率。將結果示於表8。
根據評價基板13之結果,得知將本發明之表面處理劑塗佈於ITO膜側,亦可形成包含無機矽化合物及氧化鈦之層,對作為ITO膜之電極之導電特性幾乎無影響。 [評價8]
以如下方式評價實施例12及比較例3之表面處理劑之特性。 (評價基板之製作)
將藍色浮式玻璃(長寬10 cm×10 cm,厚度3 mm)充分清洗後,分別以8.5 g/m2之比例塗佈實施例12及比較例3之表面處理劑,其後於200℃下加熱15分鐘,而製作評價基板15及比較基板3。再者,將藍色浮式玻璃基板本身作為對照。
針對評價基板15、比較基板3及對照,分別使用光度計V-550DS(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定可見光線(380 nm~780 nm)之平均透光率及平均反射率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長780 nm,終止波長380 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表9。
再者,確認除鉀以外,鋰、鈉、鈣亦具有相同之特性。根據該等結果,得知藉由無機矽化合物與鹼金屬或鹼土金屬之複合物亦可提高透光性。 [評價9]
以如下方式評價附有透明電極之玻璃(附有TCO膜之玻璃)表面的實施例11及實施例1之透光性提高效果。
於僅在透明基板上形成有透明電極(TCO膜)之太陽電池(太陽光)界面玻璃(厚度3.0 mm)基板之TCO膜表面,或TCO膜表面及玻璃表面之兩面,利用海綿推水法以8.0 g/m2之比例塗佈實施例11之表面處理劑,並進行常溫乾燥,將所獲得者設為評價基板16,使用實施例1之表面處理劑代替實施例11進行常溫乾燥後,於200℃下加熱15分鐘,將所獲得者設為評價基板17,將未造膜之附有TCO膜之玻璃基板本身作為對照。
針對評價基板16、評價基板17及對照,分別使用光度計V-550DS(日本分光股份有限公司),利用以下之條件測定可見光線(380 nm~780 nm)之平均透光率及平均反射率。測光模式:%T、%R,回應:介質(Medium),掃描速度100 nm/分鐘,起始波長780 nm,終止波長380 nm,資料擷取間隔1.0 nm。將結果示於表10。又,將該等之詳細之透光率特性示於圖8。
根據評價9之結果,得知藉由利用本發明之表面處理劑的無機矽化合物及氧化鈦含有層之形成,可大幅度改善基板之透光性。再者,亦可與[評價8]同樣地測定基板之TCO膜表面導電性之電阻率,但幾乎無變化。
圖1係表示摻雜金屬之過氧化鈦的第1製造方法之一例的概略圖。
圖2係表示利用複合體之賦予正電荷之機構的概念圖。
圖3(1)~圖3(4)係表示自帶正電荷之基體表面除去污染物質之機構的概念圖。
圖4係表示本發明中之賦予正電荷及負電荷的機構之一例的概念圖。
圖5係表示本發明中之賦予正電荷及負電荷之機構之另一例的概念圖。
圖6(1)~圖6(4)係表示自帶正電荷及負電荷之基體表面除去污染物質之機構的概念圖。
圖7係表示評價基板12之透光率特性的圖。
圖8係表示評價基板16及評價基板17之透光率特性的圖。
权利要求:
Claims (20)
[1] 一種透光性基體之透射光量增加劑,其包含:(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物。
[2] 如請求項1之透射光量增加劑,其中上述氧化鈦為銳鈦礦型。
[3] 如請求項1或2之透射光量增加劑,其中上述氧化鈦為摻雜金屬之氧化鈦。
[4] 如請求項3之透射光量增加劑,其中上述金屬為銅、錫、鐵、鍺、釔、鑭、鈷、鋯、鉿、鈰、鹼金屬、及/或鹼土金屬。
[5] 如請求項1之透射光量增加劑,其中上述氧化鈦為過氧化鈦。
[6] 如請求項1之透射光量增加劑,其進而包含熱分解性有機化合物。
[7] 如請求項6之透射光量增加劑,其中上述熱分解性有機化合物為糖或糖醇。
[8] 如請求項7之透射光量增加劑,其中上述糖係選自由單糖類及雙糖類所組成之群中之至少一種。
[9] 如請求項6之透射光量增加劑,其中上述熱分解性有機化合物為水溶性有機高分子。
[10] 如請求項1之透射光量增加劑,其進而包含選自由(1)陽離子、(2)具有正電荷之導電體或介電質、及(3)具有正電荷之導電體及介電質或半導體的複合體所組成之群中之1種或2種以上之正電荷物質。
[11] 如請求項1之透射光量增加劑,其進而包含選自由(4)陰離子、(5)具有負電荷之導電體或介電質、(6)具有負電荷之導電體及介電質或半導體的複合體、(7)具有光觸媒功能之物質所組成之群中之1種或2種以上之負電荷物質。
[12] 如請求項1之透射光量增加劑,其進而包含:選自由(1)陽離子、(2)具有正電荷之導電體或介電質、及(3)具有正電荷之導電體及介電質或半導體的複合體所組成群中之1種或2種以上之正電荷物質;以及選自由(4)陰離子、(5)具有負電荷之導電體或介電質、(6)具有負電荷之導電體及介電質或半導體的複合體、(7)具有光觸媒功能之物質所組成之群中之1種或2種以上之負電荷物質。
[13] 一種高透光性基體之製造方法,其特徵在於:將如請求項1至12中任一項之透射光量增加劑塗佈於透光性基體上,並進行加熱處理或非加熱處理。
[14] 如請求項13之高透光性基體之製造方法,其中上述基體之至少一部分為樹脂製、金屬製或玻璃製。
[15] 如請求項13或14之高透光性基體之製造方法,其中於400℃以上之溫度下進行上述加熱處理。
[16] 一種高透光性基體,其係藉由如請求項13至15中任一項之製造方法而獲得。
[17] 一種光學構件或光學元件,其具備如請求項16之高透光性基體。
[18] 一種透光性基體之透射光量增加方法,其特徵在於在透光性基體表面形成包含如下成分之層:(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物。
[19] 如請求項18之透射光量增加方法,其中上述透光性基體具有透光性電極層。
[20] 一種透光性基體之反射光量增加方法,其特徵在於在表面具有反射層之透光性基體之該反射層以外之表面,形成包含如下成分之層:(1)無機矽化合物、以及(2a)氧化鈦及/或(2b)鹼金屬或者鹼土金屬或其化合物。
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法律状态:
2020-05-11| MM4A| Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
JP2011144136||2011-06-29||
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