[发明专利]制备硼硅酸盐玻璃体上的耐擦拭抗反射层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备在硼硅酸盐玻璃体上牢固附着并耐擦拭、含多孔SiO₂的抗反射层的方法，即一种用牢固附着且耐擦拭的含多孔SiO₂的抗反射层涂覆硼硅酸盐玻璃体的方法。

背景技术

众所周知，多孔SiO₂层难以附着于硼硅酸盐玻璃体。对于用SiO₂溶胶制备的涂层，尤其是这样。

为了改善附着性，已经提出在溶胶中添加原硅酸四乙酯，它的分解产物使SiO₂粒子互相粘接并粘接到基底(US 2,601,123)。然而，这些溶液的制备很复杂，也相对昂贵。

EP 0897898 B1公开了一种使用包含SiO₂溶胶和表面活性剂的纯水性涂覆溶液的方法。在该方法中，用丙酮、乙醇和水、强碱性清洗溶液(ln NaOH)或可商购清洗浴预处理待涂覆基材是绝对必要的，如果适当的话，使用超声波加强清洗效果也是必要的。尤其是清洗步骤(参见实施例1)使得这种方法昂贵。

EP 1342702 A1或US 6,998,177B2公开了一种方法，其在工艺工程方面有优势，并且在该方法中使用含醇的、硝酸稳定化的SiO₂溶胶悬浮液。通过向涂覆液体加入H₃PO₄，使形成的SiO₂粒子层避免了已知的弱附着强度和弱耐擦拭性。这样制得的抗反射层的附着强度和耐擦拭性都非常好，但是已经发现该层在几个星期的时期内老化，体现在初始深蓝色抗反射层褪色并变得浑浊，使得所希望的入射光的高透光性和耐擦拭性下降。该褪色可以通过用水洗涤来实现逆转。如果具有抗反射层的玻璃体在工厂里制备出来之后就用水洗涤，则可以避免褪色，结果是实际上消除了老化问题。然而，这种洗涤步骤意味着不希望的额外费用。

发明内容

本发明目的在于发现一种涂覆方法和一种涂覆溶液，该溶液如上述含磷层一样易于处理，但没有老化问题并且不需要在制备之后洗涤。

根据本发明，该目的通过如下方法实现：将待设置抗反射层的玻璃体用溶液进行润湿，所述玻璃体基于氧化物以重量％计包含63～76的SiO₂，>11～20的B₂O₃，1～9的Al₂O₃，3～12的一种或多种碱金属氧化物，0～10的一种或多种碱土金属氧化物，0～2的ZnO，0～1的ZrO₂，0～5的TiO₂，0～1的Nb₂O₅，0～1的WO₃，所述溶液基于该溶液总重量包含：

1.0～6重量％的HCl

0.5～7重量％的SiO₂溶胶(固含量)

0.5～5重量％的水

85～98重量％的易挥发水溶性有机溶剂。

HCl部分作为酸以本身已知的方式用于稳定SiO₂溶胶。SiO₂溶胶(硅石溶胶)可以由已知方法制备，例如用离子交换剂处理碱金属硅酸盐的水溶液。硅石溶胶是一种胶态的、无定形的SiO₂水溶液。可商购的硅石溶胶通常含有30～60重量％的SiO₂。平均粒径为5～150nm。

涂覆溶液中SiO₂的比例优选为0.5～5.0重量％。涂覆溶液中SiO₂的粒度应为5～50nm，优选8～20nm。

涂覆溶液中水的比例为0.5～5重量％；它通常来源于并不总是无水的硅石溶胶、酸和溶剂。

涂覆溶液的剩余部分由易挥发水溶性有机溶剂组成。易挥发可理解为溶剂的沸点为75～140℃，尤其是75～85℃。特别地，适合的水溶性溶剂为极性溶剂。包含1～5个C原子的一元低级醇，例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇和戊醇尤其适合。此外，具有3～5个C原子的水溶性酮也适合，特别是丙酮、甲乙酮、二乙基酮。优选甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、二甲基酮或其混合物。

该溶液的制备通常这样实现：最初引入全部或部分溶剂，然后在搅拌下加入酸，之后在搅拌下加入硅石溶胶，并加入所有剩余量的溶剂。