[发明专利]硼硅酸盐玻璃体上制备耐磨抗反射膜的方法和涂膜溶液

说明书

技术领域

本发明的主题是在硼硅酸盐玻璃体上产生附着力强而耐磨的、含多孔SiO₂的抗反射膜的方法以及为此所适用的涂膜溶液。

背景技术

人们知悉，硼硅酸盐玻璃体上的含多孔SiO₂膜层附着力很差。这特别关系到那些使用SiO₂溶胶所制得的膜层。

为了改进附着力，已有人建议在溶胶中添加原硅酸四乙基酯，其分解产物使SiO₂颗粒相互粘合在一起，并与基底粘合(US 2,601,123)。然而，这种溶液制备起来很复杂，而且相当贵。

由EP 0 897 898 B1已知使用仅含水的涂膜溶液的方法，该溶液含有SiO₂溶胶和表面活性剂。在该方法中，强制要求用丙酮、乙醇和水、强碱性清洗液(1n NaOH)或商业上惯用的清洗液，对待涂膜基体进行预处理，其中任选，须用超声波来增强清洗效果。特别是，此清洗步骤(参见实施例1)使该方法变得成本高昂。

由EP 1 342 702 A1或US 6,998,177 B2已知一种从工程学角度来看有利的方法，其中应用了含醇的、硝酸稳定化的SiO₂溶胶悬浮液。人们熟知的、所形成SiO₂颗粒层附着力和耐磨性差的缺点，由于涂膜液体含有H₃PO₄而得以避免。虽然，所得抗反射膜的附着力和耐磨性非常好，但事实表明这种膜层经不多的数周老化过程后，令人注意到，原先为深蓝色的抗反射膜退了色，并且变混浊，致使所需的高入射光透射度和耐磨性降低。这种退色可以用水洗掉。如果涂有抗反射膜的玻璃体在其制造后仍在工厂时就用水加以洗涤，这种退色可予避免，借此，上述老化问题实际上已予排除。不过，上述洗涤步骤却意味着不希冀的额外费用。

发明内容

本发明的目的在于，找到一种同上述含磷涂膜溶液那样类似简便易于使用的涂膜方法和涂膜溶液，而且由此形成的膜层却没有老化问题，且其制造完毕以后不必予以洗涤。

根据本发明，本发明的上述目的用一种方法得以解决，在该方法中，涂覆抗反射膜的物体以氧化物基的重量％计，含有70～75 SiO₂、8～11 B₂O₃、5～9Al₂O₃、7～12碱金属氧化物、0～10碱土金属氧化物，将该物体用一种溶液润湿，该溶液以溶液总重量为基准计，含有：1.0～6重量％HCl、0.5～7重量％SiO₂溶胶(固含量)、0.5～5重量％水、85～98重量％易挥发水溶性有机溶剂。

作为酸的HCl组分，以本身已知的方式用来使SiO₂溶胶稳定化。SiO₂溶胶(硅溶胶)可按已知方法制备，例如用离子交换剂处理碱金属硅酸盐水溶液来制备。硅溶胶是胶体无定形SiO₂的水溶液。市购所得的硅溶胶通常含有30～60重量％SiO₂。平均粒径为5～150nm。

涂膜溶液中得SiO₂含量优选为0.5～2.5重量％。涂膜溶液中SiO₂的颗粒尺寸应为5～50nm，优选为8～20nm。

涂膜溶液中的水含量优选为0.5～5重量％，一般来源于硅溶胶、酸和并非总是无水的溶剂。

涂膜溶液的其余组分是易挥发的水溶性有机溶剂。易挥发系指沸点为75～140℃、尤其为75～85℃的溶剂。作为水溶性溶剂，特别适宜的是极性溶剂。特别适宜的是具有1～5个碳原子的一元低级醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇以及戊醇。此外，具有3～5个碳原子的水溶性酮也是适宜的，特别是丙酮、甲基乙基酮、二乙基酮。优选的是甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、二甲酮或其混合物。

溶液制备一般如此进行：先取全量或部分量溶剂，然后在搅拌下加入酸，再在搅拌下加入SiO₂溶胶，以及任选加入其余量的溶剂。