專利名稱：防霧性涂層材料、防霧性涂膜及防霧性光學(xué)部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防霧性涂層材料、防霧性涂膜及防霧性光學(xué)部件。本發(fā)明特別涉及，通過在玻璃反射鏡等玻璃基材、或金屬反射鏡等金屬基材上涂布，形成膜強(qiáng)度高、能持續(xù)保持防霧性的多孔質(zhì)膜的防霧性涂層材料、防霧性涂膜及防霧性光學(xué)部件。
背景技術(shù)：
長久以來，無機(jī)玻璃等透明基材廣泛應(yīng)用在相機(jī)鏡頭、反射鏡等光學(xué)部件中。然而，這些基材若暴露在濕度高的環(huán)境中，其表面會結(jié)霧，由此發(fā)生光折射或漫反射，所以，妨礙基材的功能，同時(shí)，也損害美觀。特別在牙科反射鏡、相機(jī)的目鏡等中，使用時(shí)呼吸等排出的水分引起環(huán)境氣濕度變高，由于與該高濕度環(huán)境氣體接觸，所以要求有高性能的防霧性及其持續(xù)性。因此，在這樣的基材表面設(shè)計(jì)涂膜，使表面親水性化或疏水性化進(jìn)而賦予防霧性的試驗(yàn)正嘗試進(jìn)行。
特開平11-61029號公報(bào)(相應(yīng)于USP6306932)中公開了一種防霧性材料，其特征在于，其是混合至少選自無機(jī)烷氧化物、無機(jī)烷氧化物的水解物及無機(jī)烷氧化物的水解共縮合物的1種、和聚丙烯酸類及聚乙烯醇類形成的。但是，使用這樣的涂布材料形成的防霧涂膜存在的問題是，其中含有有機(jī)聚合物、強(qiáng)度弱。
另一方面，特開昭55-154351號公報(bào)中公開了為了賦予基材表面親水性的薄膜，其特征在于，在附著在基材表面的親水性薄膜中，將至少含有鉬的氧化物和鎢的氧化物中的至少1種，和磷的氧化物的薄膜，通過蒸鍍、濺鍍、離子鍍、等離子體沉積或化學(xué)氣相法等薄膜形成技術(shù)，附著在基材上。另外，特開昭54-105120號公報(bào)中公開了防霧玻璃的制造方法，其特征在于通過使含有P2O5的液體或其蒸汽與無機(jī)玻璃接觸，將前述玻璃制成防霧性玻璃。然而，存在的問題是，這些薄膜或防霧玻璃吸收水分的能力小、對水耐久性弱。
特開平9-295835號公報(bào)中公開了一種防霧性薄膜，其特征在于，對在玻璃基材表面形成的薄膜，使用混合分散了金屬烷氧化物系化合物或平衡水蒸氣壓低的氧化物微粒的溶液、和金屬烷氧化物系化合物的溶液，在與溶劑、水和酸同時(shí)共存的水溶性有機(jī)高分子存在的條件下，將進(jìn)行水解和縮聚反應(yīng)的溶液作為涂布溶液，涂布該涂布溶液，覆膜，干燥后，用水或醇、和水的混合溶液洗出有機(jī)高分子，通過高溫加熱燒結(jié)形成的具有多孔質(zhì)結(jié)構(gòu)的氧化物薄膜。但存在的問題是，在制造該防霧性薄膜時(shí)，需要復(fù)雜的工序，同時(shí)，適用的部件也受限。
國際公開96/29375號公報(bào)中公開了防霧性透明板狀部件，其中，在透明基材和前述基材的表面上設(shè)置被接合的實(shí)質(zhì)上透明的含有光催化劑性半導(dǎo)體材料的層，前述光催化劑性半導(dǎo)體材料根據(jù)光激發(fā)使前述層的表面成為親水性，而且，附著的濕分的凝縮水和/或水滴在前述層鋪展，基材通過變得可以防止因濕成分凝聚水和/或水滴形成而結(jié)霧或模糊，作為含有光催化劑性半導(dǎo)體材料層的形成方法之一，公開了將含有銳鈦礦型或金紅石型二氧化鈦粒子與二氧化硅粒子的懸濁液涂布在基材上，在基材的軟化點(diǎn)以下的溫度燒結(jié)的方法。
特開平10-68091號公報(bào)中(相應(yīng)于USP6071606)中公開了一種親水性涂膜，其特征在于，在基板上設(shè)計(jì)的最外層是含有二氧化鈦和非晶態(tài)的金屬氧化物的復(fù)合體膜，并且，該復(fù)合體膜含有二氧化硅和/或氧化鋁的微粒。在該涂膜中因?yàn)楹泄獯呋瘎┗钚缘亩趸?，通過光照射能期待表面有親水性。但殘留的問題是，長時(shí)間放置在暗處，空氣中的污物成分附著其上，防霧性不復(fù)存在。
如上所述，在現(xiàn)有技術(shù)中，不能同時(shí)滿足膜強(qiáng)度、水分的吸收能力、親水性的持續(xù)性等所有的要求性能，且用途也受限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決上述現(xiàn)有的問題，提供一種高親水性、對水分具有吸收能力、能長期保持高親水性的防霧性涂膜，以及含有防霧性涂膜的光學(xué)部件和形成防霧性涂膜的防霧性涂膜材料。
本發(fā)明的上述目的是，1.一種防霧性涂層材料，其含有磷酸化合物接合劑，以及在前述磷酸化合物中混合的平均粒徑1～300nm的氧化物粒子。
2.根據(jù)1所述的防霧性涂層材料，其中，前述磷酸化合物接合劑由選自磷酸、多聚磷酸、磷酸胺鹽、水溶性磷酸二氫金屬鹽及水溶性磷酸一氫金屬鹽中的至少一種構(gòu)成。
3.根據(jù)1所述的防霧性涂層材料，其中，前述氧化物粒子由選自二氧化硅粒子、氧化鋁粒子、二氧化鈦粒子及氧化鋯粒子中至少一種構(gòu)成。
4.根據(jù)1所述的防霧性涂層材料，其中，用(磷酸化合物接合劑/氧化物粒子)表示的固體物換算重量比為0.05/0.95～0.9/0.1，并且防霧性涂層材料的總固體成分濃度，以防霧性涂層材料的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，為0.1重量％～10重量％。
5.根據(jù)1所述的防霧性涂層材料，其中，進(jìn)一步由具有光催化劑功能的粒子構(gòu)成。
6.根據(jù)5所述的防霧性涂層材料，其中，前述具有光催化劑功能的粒子由平均粒徑1～300nm的銳鈦型氧化鈦構(gòu)成。
7.根據(jù)1所述的防霧性涂層材料，其中，還含有二元醇及二元醇的衍生物中的任一種。
8.一種防霧性涂膜，其是使用根據(jù)1所述的防霧性涂層材料形成。
9.一種防霧性光學(xué)部件，其包括基材，及在前述基材上形成的使用根據(jù)1所述的防霧性涂層材料形成的防霧性膜。
10.根據(jù)9所述的防霧性光學(xué)部件，其中，前述基材由玻璃基材、金屬基材和陶瓷基材中任一種構(gòu)成。
11.根據(jù)9所述的防霧性光學(xué)部件，其中，前述基材由玻璃反射鏡和金屬反射鏡中任一種構(gòu)成。
附1表示本發(fā)明的防霧性光學(xué)部件的一種實(shí)施方式的簡略斷面圖。
發(fā)明的
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的防霧性涂層材料由磷酸化合物接合劑與在前述磷酸化合物接合劑混合的平均粒徑1～300nm的氧化物粒子構(gòu)成。使用該防霧性材料形成的防霧性涂膜，通過將氧化物粒子間與直接結(jié)合在磷酸氧化物接合劑的磷原子的羥基(表示為“P-OH”)發(fā)生縮合反應(yīng)結(jié)合而固化。該防霧性涂膜對水等有優(yōu)良的耐久性，同時(shí)能兼顧由磷酸化合物接合劑而來的親水性和由氧化物粒子而來的高多孔質(zhì)性而產(chǎn)生的高吸水性。因此，在基材上形成這樣的防霧性涂膜的光學(xué)部件對提高前述說明的任一現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)生有意義的效果。
用于本發(fā)明的磷酸化合物接合劑，具有P-OH，在形成防霧性涂膜時(shí)，其一部分交聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)防霧性涂膜的強(qiáng)度。作為交聯(lián)反應(yīng)，可以是P-OH彼此的縮合，也可以是與氧化物粒子反應(yīng)，形成P-O-M鍵。這里，M表示氧化物粒子的金屬離子。磷酸化合物只要是水溶性、有P-OH鍵，基本上可以作為磷酸化合物接合劑使用。
作為可以使用的磷酸化合物接合劑的磷酸化合物，可以舉出，磷酸、多聚磷酸、磷酸胺鹽、除去3個(gè)氫均被取代的磷酸金屬鹽的金屬磷酸鹽等。這些磷酸化合物可以單獨(dú)或其2種以上組合作為磷酸化合物接合劑使用。另外，例如，磷酸二氫銨鹽、磷酸氫二銨鹽、磷酸銨鹽、磷酸甲基胺鹽、磷酸乙基胺鹽、磷酸鏈烷醇胺鹽等磷酸胺鹽也可以作為本發(fā)明的磷酸化合物使用。這些磷酸胺鹽在本發(fā)明的防霧性涂膜的形成溫度，例如在室溫～500℃的溫度下分解形成P-OH，與磷酸或多聚磷酸等同樣，可以發(fā)揮作為磷酸化合物接合劑的作用。作為金屬磷酸鹽，例如有磷酸二氫鋅、磷酸二氫鋁等。它們的一部分因?yàn)樵诜冷P處理和耐火物的水泥中使用所以容易購入。例如，TAKICHEMICAL CO.，LTD.用50L、100L、ACIDHOS75商品名供應(yīng)水系磷酸二氫鋁溶液。這些鹽類可以通過使金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物等與磷酸反應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明使用的磷酸化合物接合劑根據(jù)必要也可以添加胺類、有機(jī)酸類、表面活性劑等。
本發(fā)明使用的氧化物粒子平均粒徑為1～300nm，但只要能與磷酸化合物接合劑復(fù)合化得到透明的膜，任意的氧化物粒子均可。本發(fā)明使用的氧化物粒子對在本發(fā)明的防霧性涂膜上根本上對形成多孔質(zhì)的孔隙是必須的。另外，與磷酸化合物接合劑的P-OH反應(yīng)，能提高本發(fā)明的防霧性涂膜的強(qiáng)度，同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)防霧性涂膜的耐久性。
本發(fā)明中使用的氧化物粒子，其平均粒徑為1～300nm，優(yōu)選5～100nm，更優(yōu)選7～40nm。平均粒徑若在300nm以下，沒有可能損害防霧性涂膜的透明性，另一方面，粒徑在1nm以上時(shí)，與磷酸化合物接合劑的反應(yīng)性適度，防霧性涂膜材料也不會有穩(wěn)定性下降的可能。
本發(fā)明使用的氧化物粒子，在操作上優(yōu)選以分散氧化物粒子于水或醇等分散介質(zhì)中的氧化物粒子分散體的形態(tài)使用。作為氧化物粒子分散體，可舉出例如氧化物膠體溶膠。作為容易購入的氧化物膠體溶膠，可舉出例如，膠態(tài)二氧化硅、膠態(tài)二氧化鈦、膠態(tài)氧化鋁、膠態(tài)氧化鋯等。它們可以單獨(dú)或組合2種以上使用。作為膠態(tài)二氧化硅的具體例，有NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.市售的SNOWTEX20、SNOWTEX30、SNOWTEX N、SNOWTEX O、SNOWTEX C(均是商品名)等水系溶膠、甲醇系溶膠、IPA-ST、EG-ST、MEK-ST(均為商品名)等溶劑系溶膠，CATALYSTS&CHEMICALS IND.CO.，LTD.市售的OSCAL-1132、OSCAL-1432、OSCAL-1232(均是商品名)等溶劑系溶膠等。作為膠態(tài)氧化鋁的具體例，可舉出NISSAN CHEMICALINDUSTRIES，LTD.市售的ALUMINASOL100、ALUMINASOL200(均是商品名)等。
為了提高氧化物粒子的分散性，根據(jù)必要，可以添加表面活性劑等。另外，為了修飾氧化物粒子的表面，也可以在氧化物粒子分散體或本發(fā)明的防霧性涂層材料中添加鈦化合物、硅烷偶合劑、β-二酮等螯合劑，醋酸等有機(jī)酸等。進(jìn)一步，也可以將使用這些添加劑的預(yù)先修飾的氧化物粒子分散在水或醇等分散溶劑中來使用。
本發(fā)明的防霧性涂層材料中磷酸化合物接合劑與氧化物粒子的重量比，即，在使用磷酸化合物接合劑或氧化物粒子等分散體時(shí)，這些分散體中含有的磷酸化合物接合劑或氧化物粒子的重量比，一般來說為0.05/0.95～0.9/0.1，優(yōu)選0.1/0.9～0.8/0.2，更優(yōu)選0.12/0.88～0.5/0.5。上述重量比，表示(磷酸化合物接合劑/氧化物粒子)的固體物換算重量比。(磷酸化合物接合劑/氧化物粒子)的固體物換算重量比在0.9/0.1以下時(shí)，防霧性涂膜中的孔隙率充分，也能提高防霧性涂膜的耐久性。(磷酸化合物接合劑/氧化物粒子)的固體物換算重量比在0.05/0.95以上時(shí)，能提高氧化物粒子間的粘和強(qiáng)度，且能提高防霧性涂膜的強(qiáng)度。
本發(fā)明的防霧性涂層材料的總固體成分濃度，以防霧性涂層材料的總量為基準(zhǔn)，優(yōu)選0.1重量％～10重量％?？偣腆w成分濃度在10重量％以下時(shí)，防霧性涂膜的膜質(zhì)低下的可能不存在，同時(shí)能提高防霧性涂層材料的貯藏穩(wěn)定性。另一方面，總固體成分濃度在0.1重量％以上時(shí)，可提高防霧性涂膜的形成效率。
本發(fā)明的防霧性涂層材料中，可以根據(jù)必要使用分散介質(zhì)。作為本發(fā)明使用的分散介質(zhì)，可以使用水、醇類、酮類等有機(jī)溶劑或它們的混合溶劑。進(jìn)一步，優(yōu)選含有二元醇或二元醇衍生物。這些二元醇或二元醇衍生物可以抑制本發(fā)明的涂層涂料的涂膜的干燥階段中的裂縫的發(fā)生或涂膜白化。
另外，作為本發(fā)明中能使用的二元醇，可舉例如，乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇、環(huán)戊烷-1，2-二醇等。
另外，作為本發(fā)明中能使用的二元醇衍生物，可舉例如，二醇的單酯或二酯、單醚或二醚等。作為它們的衍生物的具體例，可舉例如，乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇二乙基醚等。
本發(fā)明的防霧性涂層材料中，在需要時(shí)，還可以添加光催化劑粒子。在添加光催化劑粒子的情況下，由波長短于光催化劑的帶隙的光而激發(fā)光催化劑粒子，這樣，能提高本發(fā)明的防霧性涂膜的氧化能力。在含有光催化劑粒子的本發(fā)明的防霧性涂膜的表面附著的有機(jī)成分，通過自然光中具有的紫外線激發(fā)的光催化劑粒子，促進(jìn)分解，提高、維持表面的防霧性。
作為本發(fā)明中可使用的光催化劑粒子，一般來說使用平均粒徑為1～300nm，優(yōu)選5～100nm，更優(yōu)選7～50nm的光催化粒子。平均粒徑在300nm以下時(shí)，損害防霧性涂膜的透明性的可能性消失，另一方面，粒徑在1nm以上時(shí)，不定形成分會減少，能提高光催化劑粒子的性能。
作為光催化劑粒子，可舉例如，銳鈦型二氧化鈦、金紅石型二氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化鐵、三氧化二鉍、三氧化鎢以及鈦酸鍶等。特別是銳鈦型氧化鈦在市場上能容易購買。作為銳鈦型氧化鈦的具體例，可舉例如，TAKI CHEMICALCO.，LTD.市售的氧化鈦溶膠M-6、A-6(均是商品名)等，TAYCA CORPORATION市售的STK-251(商品名)等。
本發(fā)明的防霧性涂層材料中可以添加的光催化劑粒子的量，以防霧性涂層材料的總固體成分量為基準(zhǔn)，優(yōu)選50重量％以下，更優(yōu)選30重量％以下。光催化劑粒子的量在50重量％以下時(shí)，防霧性涂膜的折射率不會過高、光特性良好，另一方面，也沒有光未照射時(shí)的防霧性降低的危險(xiǎn)。
本發(fā)明的防霧性涂層材料，可以通過定量混合磷酸化合物接合劑、氧化物粒子、所希望的情況下，可以混合光催化劑粒子、分散劑和其他添加劑進(jìn)行制造?；旌戏椒]有特別限制，可以采用現(xiàn)有的公知的方法中適合于本發(fā)明的防霧性涂層材料的方法。
上述說明的本發(fā)明的防霧性涂層涂料，通過在基材上涂布、固化后，作為防霧性涂膜使用。


圖1為表示形成這種涂膜的本發(fā)明的防霧性光學(xué)部件的一種實(shí)施方式的簡略斷面圖。圖1中，防霧性涂膜2形成在基材1的兩面。
作為本發(fā)明的防霧性涂層材料的涂膜的形成方法，可舉例如，通常的噴涂、輥涂、浸漬涂法等，不限于此，可采用適合于本發(fā)明的防霧性涂層材料的方法。
本發(fā)明的防霧性涂層材料的涂膜的固化方法，沒有特別的限制，可通過公知的方法，但通常使用加熱固化方法。固化溫度根據(jù)使用的磷酸化合物接合劑的反應(yīng)性、基材的軟化溫度等進(jìn)行適宜設(shè)定，沒有特別的限制。上述固化方法與有機(jī)聚合物的游離基聚合或紫外線固化法有區(qū)別。
本發(fā)明中可使用的基材沒有特別的限制，可舉例如，玻璃基材、金屬基材、陶瓷基材等基材。作為玻璃基材的具體例，可舉例如，窗戶玻璃、玻璃基板等透明板狀基材、玻璃透鏡、玻璃濾光器、玻璃反射鏡等光學(xué)部件。作為金屬基材的具體例，可舉例如，金屬板狀基材、金屬反射鏡等，作為陶瓷基材，可舉例如，滑石等。
為了提高本發(fā)明的防霧性涂膜與基材的粘合性，必要時(shí)也可以預(yù)先在基材表面進(jìn)行預(yù)涂布。
這樣得到的防霧性的涂膜為多孔質(zhì)，在細(xì)孔的表面具有P-OH鍵。這樣，本發(fā)明的防霧性的涂膜顯示高親水性。另外，因?yàn)樵撏磕O性高，所以與現(xiàn)有的二氧化硅膜相比，與水的親和性好，可以維持高的防霧性。
(實(shí)施例1)在水溶性磷酸二氫鋁水溶液50重量份(TAKI CHEMICAL CO.，LTD.，商品名100L；水溶性磷酸二氫鋁含量33重量％)中添加蒸餾水150重量份和20重量份的乙二醇單乙基醚。然后，加入平均粒徑20nm的二氧化硅溶膠(CATALYSTS&CHEMICALS IND.CO.，LTD.，商品名OSCAL-1132；分散介質(zhì)甲醇，二氧化硅含量約30重量％)200重量份和乙醇500重量份，得到水溶性磷酸鋁/二氧化硅的固體成分換算重量比約為0.23/0.77，總固體成分濃度為8.3重量％的防霧性涂層材料。使用該防霧性涂層材料，以提升速度50mm/分浸涂，涂布防霧性涂層材料，涂到玻璃板基板的約一半，干燥，制作2個(gè)樣品。其后，將這些樣品在300℃熱處理1小時(shí)，制作測試片1。
用吹氣評價(jià)該測試片的防霧性。在未涂布部分出現(xiàn)霧，防霧性降低，在涂布部分未發(fā)現(xiàn)有霧。將其再在空氣中保存10天，用吹氣評價(jià)防霧性時(shí)，未涂布部分出現(xiàn)霧，防霧性降低，涂布部分未出現(xiàn)霧，維持防霧性。再用1個(gè)測試片，用電子顯微鏡觀察膜的斷面時(shí)，涂布膜為多孔質(zhì)，膜厚約0.2μm。
(實(shí)施例2)在乙醇100重量份中，加入5重量份的乙酰丙酮和10重量份的乙二醇單乙基醚后，添加40重量份的銳鈦礦型二氧化鈦分散液(TAYCA CORPORATION，商品名STK-251；分散介質(zhì)甲苯，銳鈦型二氧化鈦含量30重量％)和150重量份的平均粒徑20nm的二氧化硅溶膠(CATALYSTS&CHEMICALS IND.CO.，LTD.，商品名OSCAL-1132；分散溶劑甲醇，二氧化硅含量30重量％)，得到混合液A。另外，在500重量份乙醇中添加12重量份磷酸(85重量％)，得到混合液B。其后，混合混合液A和混合液B，得到磷酸/(二氧化硅+二氧化鈦)的固體成分換算重量比約為0.15/0.85，總固體成分濃度為8.2重量％的防霧性涂層材料。在玻璃基板上部分涂布該防霧性涂層材料，干燥，在400℃熱處理1小時(shí)，制作測試片2。
將測試片2于室外環(huán)境下暴露2個(gè)月，用目視觀察測試片的表面。該測試片的未涂布部分有污垢，涂布部分保持干凈原樣。另外，用吹氣評價(jià)該測試片的防霧性。在涂布部分未出現(xiàn)霧，維持防霧性。用電子顯微鏡觀察測試片2的斷面時(shí)，涂布膜為多孔質(zhì)，膜厚約0.2μm。
(實(shí)施例3)在平均粒徑20nm的氧化鋁溶膠(NISSAN CHEMICALINDUSTRIES，LTD.，商品名ALUMINASOL520；分散介質(zhì)水，氧化鋁含量20重量％)150重量份中加入蒸餾水100重量份，攪拌，制作均一分散液。然后，加入磷酸一氫乙醇胺鹽25重量份，繼續(xù)攪拌。其后，用乙二醇10重量份和乙醇400重量份稀釋，得到磷酸一氫乙醇胺鹽/氧化鋁的固體成分換算重量比為0.45/0.55，總固體成分濃度為8重量％的防霧性涂層材料。在玻璃基板上部分涂布該防霧性涂層材料，干燥，在400℃熱處理1小時(shí)，制作測試片3。
用吹氣評價(jià)該測試片3的防霧性。在該測試片的涂布部分未出現(xiàn)霧，防霧性良好。
(實(shí)施例4)在水溶性磷酸二氫鋁水溶液50重量份(TAKI CHEMICAL CO.，LTD.，商品名50L；水溶性磷酸二氫鋁含量33重量％)中添加蒸餾水150重量份和20重量份的乙二醇單丁基醚。然后，加入平均粒徑20nm的二氧化硅溶膠(NISSAN CHEMICAL INDUSTRIES，LTD.，商品名SNOWTEX C；分散介質(zhì)水，二氧化硅含量20重量％)200重量份和乙醇500重量份，得到水溶性磷酸鋁/二氧化硅的固體成分換算重量比約為0.29/0.71，總固體成分濃度為5.8重量％的防霧性涂層材料。使用該防霧性涂層材料，在玻璃反射鏡上浸漬涂布，干燥，在300℃熱處理1小時(shí)，制作測試片4。
用吹氣評價(jià)測試片4的防霧性時(shí)，涂布部分沒有霧，防霧性良好。進(jìn)一步，在距離75℃的溫水表面1cm位置，使測試片面與水面平行配置，觀察測試片的表面的變化。該測試片的未涂布部分形成水滴，無法觀察反射鏡的影像，在涂布部分，雖然形成了水膜，但也能維持反射鏡的功能。
(實(shí)施例5)在乙醇100重量份中，加入5重量份的乙酰丙酮和10重量的乙二醇單丁基醚后，加40重量份的銳鈦型二氧化鈦分散液(TAYCACORPORATION，商品名STK-251；分散介質(zhì)甲苯，銳鈦型二氧化鈦含量20重量％)和150重量份的平均粒徑20nm的二氧化硅溶膠(CATALYSTS&CHEMICALS IND.CO.，LTD.，商品名OSCAL-1132；分散介質(zhì)甲醇，二氧化硅含量30重量％)，得到混合液C。另外，在500重量份乙醇中溶解40重量份磷酸(85重量％)，得到混合液D。其后，混合混合液C和混合液D，得到磷酸/(二氧化硅+二氧化鈦)的固體成分換算重量比為0.25/0.75，總固體成分濃度為6.7重量％的防霧性涂層材料。在玻璃基板上部分涂布該防霧性涂層材料，干燥，在400℃熱處理1小時(shí)，制作測試片5。
將測試片5于室溫、在空氣中靜置約1個(gè)月后，用吹氣評價(jià)防霧性。在測試片5的涂布部分沒出現(xiàn)霧。進(jìn)一步，在該測試片的表面使自來水流過時(shí)，表面的附著物基本上除去。
(比較例1)在乙醇720重量份中，邊攪拌邊加入乙基硅酸酯的低聚物液140重量份(COLCOAT CO.，商品名Ethyl Silicate 40；二氧化硅含量40重量％)，再緩慢添加0.01N鹽酸水溶液140重量份。其后，在室溫反應(yīng)1天，得到涂布材料。在玻璃基板上部分浸漬涂布該涂布材料，干燥，在150℃熱處理1小時(shí)，制作測試片C1。
將測試片C1于室溫空氣中靜置1周后，用吹氣評價(jià)防霧性。用目視觀察時(shí)，涂布部分和未涂布部分均有霧?？芍坎疾糠峙c未涂布部分同樣防霧性低。
(比較例2)在水溶性磷酸鋁水溶液50重量份(TAKI CHEMICALCO.，LTD.，商品名100L；水溶性磷酸鋁含量33重量％)中添加蒸餾水850重量份和20重量份的乙二醇單乙基醚，得到涂布材料。使用該涂布材料在玻璃基板上浸漬涂布，干燥，在500℃熱處理，制作測試片C2。
將測試片C2與實(shí)施例1的測試片1共同配置在距離50℃的溫水表面1cm位置，使測試片面與水面平行，觀察水膜的形成狀況。通過測試片，目視觀察水膜的形成狀況。影像因水膜開始變形的時(shí)間，相對于本比較例的測試片C2為12秒，實(shí)施例1的測試片1為15秒。實(shí)施例1的測試片1的涂膜由于二氧化硅粒子而有多孔質(zhì)性，推斷比本比較例C2的膜有高的防霧性。
以上說明，本發(fā)明的防霧性涂層材料能形成具有優(yōu)良的防霧性的涂膜。形成的防霧性涂膜其表面有高的親水性，耐水性也優(yōu)良。另外，防霧性涂膜為多孔質(zhì)，即使在吸水性高的濕度變化的環(huán)境下，表面也沒有霧，能抑制水膜的形成。因此，在表面形成本發(fā)明涂膜的光學(xué)部件有防霧性特性，能獲得提高現(xiàn)有技術(shù)的效果。
權(quán)利要求
1.一種防霧性涂層材料，其含有磷酸化合物接合劑，以及在所述磷酸化合物中混合的平均粒徑1～300nm的氧化物粒子。
2.權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料，其中，所述磷酸化合物接合劑由選自磷酸、多聚磷酸、磷酸胺鹽、水溶性磷酸二氫金屬鹽及水溶性磷酸一氫金屬鹽中的至少一種構(gòu)成。
3.權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料，其中，所述氧化物粒子由選自二氧化硅粒子、氧化鋁粒子、二氧化鈦粒子及氧化鋯粒子中至少一種構(gòu)成。
4.權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料，其中，用(磷酸化合物接合劑/氧化物粒子)表示的固體物換算重量比為0.05/0.95～0.9/0.1，并且防霧性涂層材料的總固體成分濃度，以防霧性涂層材料的總重量為基準(zhǔn)計(jì)，為0.1重量％～10重量％。
5.權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料，其中，進(jìn)一步由具有光催化功能的粒子構(gòu)成。
6.權(quán)利要求5所述的防霧性涂層材料，其中，所述具有光催化功能的粒子由平均粒徑1～300nm的銳鈦型氧化鈦構(gòu)成。
7.權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料，其中，還含有二元醇及二元醇的衍生物中的任一種。
8.一種防霧性涂膜，其是使用權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料形成。
9.一種防霧性光學(xué)部件，其包括基材，及在所述基材上形成的使用權(quán)利要求1所述的防霧性涂層材料形成的防霧性膜。
10.權(quán)利要求9所述的防霧性光學(xué)部件，其中，所述基材由玻璃基材、金屬基材和陶瓷基材中任一種構(gòu)成。
11.權(quán)利要求9所述的防霧性光學(xué)部件，其中，所述基材由玻璃反射鏡和金屬反射鏡中任一種構(gòu)成。
全文摘要
公開一種防霧性涂層材料，其含有磷酸化合物接合劑，以及在磷酸化合物中混合的平均粒徑1～300nm的氧化物粒子。提供一種高親水性、高吸水性、能保持長時(shí)間高親水性的防霧性涂層材料。
文檔編號C23C26/00GK1438280SQ0310381
公開日2003年8月27日 申請日期2003年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月12日
發(fā)明者張祖依, 榊原悌互, 山田雅之, 小谷佳範(fàn) 申請人:佳能株式會社