本发明专利技术提供中空颗粒和中空颗粒的制备方法。颗粒的壳是含有氟化镁的连续层，因此强度高。中空颗粒具有含有氟化镁的连续的壳和至少部分被除去的中空核。中空颗粒的制备方法包括：形成具有核颗粒和含有氟化镁的连续的壳的核-壳颗粒，和从该核-壳颗粒将该核颗粒的至少一部分除去以制备中空核。通过在10℃-30℃(包括两个端点)的温度下将镁盐的水溶液和含有氟离子的水溶液添加到含有核颗粒的水分散体中，然后在50℃-80℃(包括两个端点)的温度下将合并的液体加热，能够形成核-壳颗粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供中空颗粒和中空颗粒的制备方法。颗粒的壳是含有氟化镁的连续层，因此强度高。中空颗粒具有含有氟化镁的连续的壳和至少部分被除去的中空核。中空颗粒的制备方法包括：形成具有核颗粒和含有氟化镁的连续的壳的核-壳颗粒，和从该核-壳颗粒将该核颗粒的至少一部分除去以制备中空核。通过在10℃-30℃(包括两个端点)的温度下将镁盐的水溶液和含有氟离子的水溶液添加到含有核颗粒的水分散体中，然后在50℃-80℃(包括两个端点)的温度下将合并的液体加热，能够形成核-壳颗粒。【专利说明】中空颗粒的制备方法、中空颗粒、减反射涂层和光学元件
本专利技术涉及中空颗粒的制备方法、中空颗粒、使用该中空颗粒制造的减反射涂层和具有该减反射涂层的光学元件。
技术介绍
减反射涂层减少在光学元件的光射出和光入射表面处发生的光的反射并且确保器件的所需的光学特性，这样的涂层作为具有某种折射率和几十至几百纳米的厚度的单层光学膜或者作为具有不同折射率的两个以上的这样的膜的层叠体形成。用于制备减反射涂层的方法的实例包括真空成膜技术例如气相沉积或溅射以及湿式成膜技术例如浸涂或旋涂。 减反射涂层的最上层由透明且低折射率材料制成。这样的材料的实例包括无机材料例如二氧化硅、氟化镁和氟化钙以及有机材料例如有机硅和无定形含氟聚合物。 一些更近期的减反射涂层利用空气的折射率1.0以比较早者更有效地减小光学元件的反射率。二氧化硅或氟化镁层中的孔隙使该层的折射率减小。例如，具有1.38的折射率的氟化镁薄膜中的30% (体积)的空隙使该膜的折射率减小到1.27。 用于形成这样的孔隙的方法的实例是制备二氧化硅或氟化镁细颗粒并且用粘结剂将这些颗粒加工成膜。在细颗粒之间形成孔隙，给予得到的膜低折射率(参照PTL I和PTL 2)ο 用于形成这样的孔隙的另一实例是使用中空二氧化硅颗粒，S卩，含有空隙的颗粒。作为具有比二氧化硅低的折射率的材料的氟化镁的中空颗粒也能够用于制造减反射涂层。由于低折射率，氟化镁使得得到的减反射涂层具有比使用中空二氧化硅颗粒制造的减反射涂层低的折射率。而且，如果折射率相等，氟化镁的中空颗粒含有比中空二氧化硅颗粒小的空隙；中空氟化镁颗粒能够具有较厚的壁(壳)并因此能够比二氧化硅系中空颗粒强度高(参照 PTL 3 和 PTL 4)。 引用列表 专利文献 PTL 1:日本专利公开 N0.2006-151800 PTL 2:国际公开 N0.02/018982 PTL 3:日本专利公开 N0.2001-233611 PTL 4:国际公开 N0.2007/148938A1
技术实现思路
技术问题 PTL 4中记载的中空氟化镁颗粒采用包括制备氟化镁纳米颗粒，然后使该纳米颗粒附着于核颗粒以形成氟化镁的层的方法制备。作为颗粒的组成部分的该氟化镁层的使用导致壳缺乏足够的强度，由此在随后的操作例如使颗粒中空化或者将颗粒分散在介质中以制备涂料的过程中引起颗粒破坏。 在这些情况下完成的本专利技术提供中空颗粒和中空颗粒的制备方法。该颗粒的壳是含有氟化镁的连续层，因此强度高。 本专利技术还提供减反射涂层和具有减反射涂层的光学元件。使用具有含有氟化镁的强度高的壳的中空颗粒制造减反射涂层，因此将优异的强度与低折射率结合。 问题的解决方案 解决上述问题的中空颗粒的制备方法包括:得到具有核颗粒和含有氟化镁的壳的核-壳颗粒，和从该核-壳颗粒将该核颗粒的至少一部分除去。通过在10°c -300C (包括两个端点)的温度下将含有该核颗粒的水分散体、含有镁的水溶液和含有氟的水溶液混合以形成混合物，然后在50°C-80°C (包括两个端点)的温度下加热该混合物，能够得到该核-壳颗粒。 解决上述问题的中空颗粒具有含有氟化镁的连续的壳。 本专利技术的另一方面是使用上述的中空颗粒制造的减反射涂层。 本专利技术的另一方面是具有上述的减反射涂层的光学元件。 由以下参照附图对例示实施方案的说明，本专利技术的进一步的特点将变得清楚。 【专利附图】【附图说明】 图1是表示本专利技术的实施方案的示意图。 图2是表示根据本专利技术的实施方案的中空颗粒的制备方法的示意图。 图3是实施例1中制备的核-壳颗粒的透射电子显微镜(TEM)像。 图4是实施例6中制备的中空颗粒的TEM像。 图5是比较例I中制备的核-壳颗粒的TEM像。 图6是使颗粒中空化后的比较例I中拍摄的TEM像。 【具体实施方式】 以下参照附图对本专利技术的一些优选的实施方案进行详细说明。 根据本专利技术方面的中空颗粒具有含有氟化镁的连续的壳和至少部分除去的中空核。 图1是表示根据本专利技术方面的中空颗粒的实施方案的示意图。根据本实施方案的中空颗粒I具有中空核2和壳3。中空核2已至少部分被除去，并且壳3是含有氟化镁的连续层。 根据本专利技术的实施方案的中空颗粒，其具有含有氟化镁的连续的壳，尽管用于使核中空化的处理也能够没有损伤地制备并且强度足够高以没有被破坏地分散在介质中。 本专利技术的实施方案中提供的壳含有氟，导致颗粒的低折射率。在壳中与氟共存的镁使颗粒稳定并使其具有优异的耐环境因素性而不影响低折射率。由于颗粒中存在的空隙，颗粒的折射率低达1.2-1.3。因此，根据本专利技术的实施方案的中空颗粒能够用于减反射涂层的低折射率层以确保涂层的低反射率。 根据本专利技术的实施方案的中空颗粒的壳是含有氟化镁的连续的层。本文中使用的术语连续的层是指由在核颗粒的表面上经历凝聚和生长过程和固态松弛的晶核形成的层。由固态松弛确保的该层的连续的性质使得该层成为与通过使已完成固态松弛的颗粒附着而制备的层相比强度更高的壳。 根据本专利技术的本实施方案的中空颗粒的平均颗粒直径能够在30nm-200nm的范围内，包括两个端点。难以以稳定的方式制备具有小于30nm的平均颗粒直径的中空颗粒的核颗粒。由于它们尺寸大，超过200nm的平均颗粒直径引起中空颗粒在减反射涂层中散射光。 根据本专利技术的本实施方案的中空颗粒的壳的厚度能够在中空颗粒的平均颗粒直径的10% -35%的范围内，包括两个端点。比中空颗粒的平均颗粒直径的10%小的壳的厚度使得该颗粒缺乏足够的强度。壳的厚度超过中空颗粒的平均颗粒直径的35%时，空隙太小以致对折射率不具有显著的效果。 根据本专利技术的另一实施方案的中空颗粒的制备方法包括:得到具有核颗粒和含有氟化镁的连续的壳的核-壳颗粒以及从该核-壳颗粒将该核颗粒的至少一部分除去以形成中空颗粒。通过在10°C-30°C (包括两个端点)的温度下将含有镁的水溶液和含有氟的水溶液添加到含有核颗粒的水分散体中，然后在50°C-80°C (包括两个端点)的温度下将结合到一起的液体加热，能够得到核-壳颗粒。 图2是表示根据本专利技术的实施方案的中空颗粒的制备方法的示意图。首先得到具有核颗粒5和含有氟化镁的连续的壳3的核-壳颗粒4。然后将核-壳颗粒4的核颗粒5的至少一部分除去以形成中空核2(中空化)。结果，得到中空颗粒I。 根据本专利技术的实施方案的连续的壳中空颗粒的制备首先形成含有至少氟和镁的晶核。晶核附着于核颗粒并且将它们覆盖，然后镁和氟在晶核彼此反应以在核颗粒周围形成连续的层。 核颗粒可以由能够使核颗粒的至少一部分随后除去的任何有机或无本文档来自技高网...
【技术保护点】
中空颗粒的制备方法，包括：通过将含有核颗粒的水分散体、含有镁的水溶液和含有氟的水溶液合并以形成合并的液体，并且将该合并的液体加热，从而形成各自具有核颗粒和含有氟化镁的壳的核‑壳颗粒；和将该核颗粒的至少一部分从各个核‑壳颗粒中除去。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：龟野优，大金政信，奥山喜久夫，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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