JP2000237678A - Hydrophilic coating film forming method, and hydrophilic coating film - Google Patents

Hydrophilic coating film forming method, and hydrophilic coating film

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JP2000237678A
JP2000237678A JP11037100A JP3710099A JP2000237678A JP 2000237678 A JP2000237678 A JP 2000237678A JP 11037100 A JP11037100 A JP 11037100A JP 3710099 A JP3710099 A JP 3710099A JP 2000237678 A JP2000237678 A JP 2000237678A
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layer
hydrophilic
photocatalytic
film
substrate
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Japanese (ja)
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Noriyuki Takai
典之 高井
Hiroshi Yoshida
浩 吉田
Norie Fukui
紀江 福井
Motoaki Saito
元昭 齊藤
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Tokai Rika Co Ltd
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Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a method capable of realizing formation of a hydrophilic coating film high in hydrophilicity and to obtain such a coating film. SOLUTION: Titanium dioxide is vapor-deposited on the surface of a glass substrate 14 heated to 300 deg.C or higher to form a photocatalyst layer 18 whose titanium dioxide is converted to have an anatase type crystal structure. Subsequently, silicon dioxide is vapor-deposited on the photocatalyst layer 18 without introducing oxygen into the layer 18 to form a hydrophilic layer 20. Since the photocatalyst layer 18 becomes an uneven state by this method, the surface area of the photocatalyst layer 18 per a unit surface area of the glass substrate 14 becomes large. Further, by forming the hydrophilic layer 20 by the vapor deposition of silicon dioxide without introducing oxygen, the hydrophilic layer 20 becomes a state near to a bulk and has high density and does not become porous. Therefore, the oil component bonded on the hydrophilic layer 20 is easy to flow down and a residual oil component is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光触媒機能により
親水層上の油分等を分解して親水性を確保できる親水性
被膜形成方法に係り、特に、車両の外部に取り付けられ
る反射鏡の表面に形成する親水性被膜に好適な親水性被
膜形成方法及び親水性被膜に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a hydrophilic film capable of securing hydrophilicity by decomposing oils and the like on a hydrophilic layer by a photocatalytic function. The present invention relates to a hydrophilic film forming method suitable for a hydrophilic film to be formed and a hydrophilic film.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両には、左右両後方側を確認するため
の所謂サイドミラー(ドアミラーやアウタービューミラ
ーと称する場合もある)と称される反射鏡が設けられて
おり、近年、このような反射鏡では、以下のような二酸
化珪素の層と二酸化チタンの層の二層の被膜をガラス基
板に形成した反射鏡が用いられている。
2. Description of the Related Art A vehicle is provided with a so-called side mirror (sometimes referred to as a door mirror or an outer view mirror) for confirming both left and right rear sides. As the reflecting mirror, a reflecting mirror in which a two-layer coating of a silicon dioxide layer and a titanium dioxide layer as described below is formed on a glass substrate is used.

【0003】すなわち、この種の反射鏡は、車両の室外
に設けられているため雨天時には雨に晒される。このと
き、反射鏡の表面に雨滴等の水滴が付着すると反射像が
歪むため、反射鏡の表面には二酸化珪素(SiO2 )等
により構成される親水層を備えた親水性被膜を形成して
表面の親水性を向上させ、表面に付着した水を薄膜化さ
せることで水滴付着による反射像の歪みを抑制してい
る。
[0003] That is, since this type of reflecting mirror is provided outside the vehicle, it is exposed to rain when it rains. At this time, if water droplets such as raindrops adhere to the surface of the reflecting mirror, the reflection image is distorted. Therefore, a hydrophilic film having a hydrophilic layer made of silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on the surface of the reflecting mirror. By improving the hydrophilicity of the surface and making the water attached to the surface thinner, distortion of the reflected image due to the attachment of water droplets is suppressed.

【0004】一方で、この種の反射鏡は通常時であって
も他の車両の排気ガスの成分や油分(主に有機物)等が
反射鏡の表面に付着して汚れることがある。反射鏡の表
面が汚れていると、上記の親水性被膜の親水層による親
水性が低下する。そこで、親水層とガラス面との間に二
酸化チタン(TiO2 )等により構成される光触媒層を
設け、親水性被膜(親水層)の表面に付着した有機物を
この表面近傍で二酸化チタン(TiO2 )等の光触媒機
能により分解して、親水層の親水性を回復並びに維持す
ることが考えられている。
[0004] On the other hand, in this type of reflector, even during normal times, components of exhaust gas of other vehicles, oil (mainly organic substances) and the like may adhere to the surface of the reflector and become dirty. If the surface of the reflecting mirror is dirty, the hydrophilicity of the hydrophilic layer of the above-mentioned hydrophilic coating decreases. Therefore, the formed photocatalyst layer by the titanium dioxide (TiO 2) or the like between the hydrophilic layer and the glass surface is provided, the hydrophilic coating of titanium dioxide in the vicinity of the surface of the organic substance adhering to the surface of the (hydrophilic layer) (TiO 2 It has been considered that the hydrophilic layer is decomposed by a photocatalytic function such as (a) to recover and maintain the hydrophilicity of the hydrophilic layer.

【0005】以上のような被膜(層)は、先ず、蒸着、
イオンプレーティング、スパッタ等の方法やゾル状或い
はゲル状の溶液の基板への塗布並びにこのような溶液に
基板を浸付けし、その後に加熱する等の方法でガラス基
板に二酸化チタンの層(光触媒層)を形成し、更にその
後に多孔質の二酸化珪素の層(親水層)を形成してい
る。
[0005] The above-mentioned coating (layer) is first deposited,
A layer of titanium dioxide (photocatalyst) is applied to a glass substrate by a method such as ion plating or sputtering, or by applying a sol- or gel-like solution to the substrate, or by immersing the substrate in such a solution and then heating. Layer), followed by a porous silicon dioxide layer (hydrophilic layer).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、これまで二
酸化チタンの層(光触媒層)をガラス基板上に形成する
際には、先ず、摂氏300度未満の温度でガラス基板を
加熱した状態で光触媒層を成膜した後に二酸化チタンの
層が形成されたガラス基板を他の加熱装置で摂氏400
度以上に加熱することで光触媒層を構成する二酸化チタ
ンを更にアナターゼ型の結晶構造にしていた。
When a titanium dioxide layer (photocatalyst layer) has been formed on a glass substrate, the photocatalyst layer is first heated at a temperature of less than 300 degrees Celsius. After the film is formed, the glass substrate on which the titanium dioxide layer is formed is heated at 400 degrees Celsius by another heating device.
By heating at a temperature higher than or equal to the temperature, titanium dioxide constituting the photocatalytic layer was further made to have an anatase type crystal structure.

【0007】しかしながら、このようにして形成された
光触媒層では、アナターゼ型の結晶構造にならない部位
が生じることがあると共に、その表面の凹凸が小さい。
このため、満足する光触媒性を得ることができず、より
高い光触媒性を有する光触媒層による高い親水性を確保
できる親水性被膜が切望されていた。
However, in the photocatalyst layer formed in this manner, there may be a part where the anatase type crystal structure is not formed, and the surface irregularities are small.
For this reason, satisfactory photocatalytic properties cannot be obtained, and there has been a long-felt need for a hydrophilic coating that can ensure high hydrophilicity due to a photocatalytic layer having higher photocatalytic properties.

【0008】また、一方で、従来の親水性被膜の親水層
は、表面側と光触媒層側とを貫通する多数の透孔を有し
た多孔質であり、形成された孔を介して光触媒層を親水
層の表面側に晒すことで親水層の表面での光触媒機能を
発揮させていた。
On the other hand, the hydrophilic layer of the conventional hydrophilic coating is porous having a large number of through holes penetrating the surface side and the photocatalyst layer side, and the photocatalyst layer is formed through the formed holes. The photocatalytic function on the surface of the hydrophilic layer was exhibited by exposing it to the surface side of the hydrophilic layer.

【0009】しかしながら、親水層を多孔質とすると、
親水性を損なわせるオイル等の不純物が親水層上から流
れ落ちにくくなる。このため、光触媒機能による不純物
の分解量が多くなり、結果として親水層における親水性
の回復が遅くなる。回復が遅いということは、少なくと
もそのときにおける親水性が低いということであり、し
たがって、この意味でも従来の親水性被膜の親水性は高
いとは言えず、より高い親水性を有する親水性被膜が切
望されていた。
However, if the hydrophilic layer is made porous,
Impurities such as oil that impairs hydrophilicity are less likely to flow off the hydrophilic layer. Therefore, the amount of decomposition of impurities due to the photocatalytic function increases, and as a result, recovery of hydrophilicity in the hydrophilic layer is delayed. The fact that the recovery is slow means that at least the hydrophilicity at that time is low.Therefore, in this sense, the hydrophilicity of the conventional hydrophilic coating cannot be said to be high. Longed for.

【0010】本発明は、上記事実を考慮して、親水性の
高い親水性被膜の形成を実現する親水性被膜形成方法及
び親水性の高い親水性被膜を得ることが目的である。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a method for forming a hydrophilic film and a method for forming a hydrophilic film having high hydrophilicity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明
は、二酸化チタンを主成分として基板上に形成された光
触媒性を有する光触媒層と、酸化珪素を主成分として前
記光触媒層の前記基板とは反対側に形成された親水性を
有する親水層と、を含んで構成される親水性被膜を成膜
するための親水性被膜形成方法であって、前記基板を摂
氏300度以上に加熱すると共に前記加熱状態の基板に
前記光触媒層を形成する、ことを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a photocatalytic layer having a photocatalytic property formed on a substrate with titanium dioxide as a main component, and the photocatalytic layer with a silicon oxide as a main component. And a hydrophilic layer having hydrophilicity formed on the side opposite to the above, and a hydrophilic film forming method for forming a hydrophilic film including the hydrophilic layer, wherein the substrate is heated to 300 ° C. or more. And the photocatalyst layer is formed on the substrate in the heated state.

【0012】上記構成の親水性被膜形成方法では、先
ず、基板が摂氏300度以上に加熱され、この加熱状態
の基板上に二酸化チタンを主成分とする光触媒被膜が蒸
着、イオンプレーティング、或いは、スパッタリング等
の方法により成膜される。本形成方法では、基板を摂氏
300度以上に加熱することで成膜過程において二酸化
チタンの結晶構造がアナターゼとされ、しかも、アナタ
ーゼの結晶度合いが高くなり光触媒被膜の表面が凹凸状
となる。これにより、光触媒被膜の表面積が増加し、光
触媒機能が向上する。
In the method of forming a hydrophilic film having the above structure, first, the substrate is heated to 300 ° C. or more, and a photocatalytic film containing titanium dioxide as a main component is deposited, ion-plated, or The film is formed by a method such as sputtering. In the present forming method, by heating the substrate to 300 ° C. or more, the crystal structure of titanium dioxide becomes anatase in the film forming process, and the crystallinity of anatase increases, and the surface of the photocatalytic film becomes uneven. Thereby, the surface area of the photocatalytic film increases, and the photocatalytic function improves.

【0013】しかも、二酸化チタンの膜を基板上に形成
した後に再加熱して二酸化チタンの結晶構造をアナター
ゼにしていた従来の形成方法に比べて、工程が1工程軽
減されるため、生産性が向上する。
[0013] In addition, since the titanium dioxide film is formed on the substrate and then reheated to make the crystal structure of titanium dioxide anatase, the number of steps is reduced by one step, so that productivity is reduced. improves.

【0014】請求項2記載の本発明は、二酸化チタンを
主成分として基板上に形成された光触媒性を有する光触
媒層と、酸化珪素を主成分として前記光触媒層の前記基
板とは反対側に形成された親水性を有する親水層と、を
含んで構成される親水性被膜を成膜するための親水性被
膜形成方法であって、無酸素状態で前記光触媒層上に酸
化珪素を蒸着して前記親水層を形成する、ことを特徴と
している。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a photocatalytic layer having titanium oxide as a main component and having a photocatalytic property formed on a substrate, and a photocatalytic layer formed mainly of silicon oxide on a side opposite to the substrate of the photocatalytic layer. A hydrophilic layer having a hydrophilic property, and a hydrophilic film forming method for forming a hydrophilic film comprising the above, comprising: evaporating silicon oxide on the photocatalytic layer in an oxygen-free state; Forming a hydrophilic layer.

【0015】上記構成の親水性被膜形成方法では、光触
媒層上に親水層を蒸着させる際に、酸素を導入せずに行
うため、親水層はバルクに近い状態となり、しかも、密
度が高く且つ多孔質とはならない。これにより、親水層
上に付着した油分等が流れ落ち易くなる。このため、こ
のようにして形成した親水性被膜では、油分が付着して
も流れ落ちることで被膜上(親水層上)の残留油分が少
なくなるため、光触媒層の光触媒機能により分解しなく
てはならない油分の量が少ない。このため、結果的に親
水性の回復が早まる。
In the method of forming a hydrophilic film having the above-mentioned structure, when the hydrophilic layer is deposited on the photocatalyst layer without introducing oxygen, the hydrophilic layer is in a state close to a bulk, and has a high density and high porosity. It is not quality. This makes it easier for oil or the like adhering to the hydrophilic layer to flow down. For this reason, in the hydrophilic film formed in this manner, even if oil adheres, the oil flows down and the residual oil on the film (on the hydrophilic layer) is reduced, so that it must be decomposed by the photocatalytic function of the photocatalytic layer. Low oil content. As a result, the recovery of hydrophilicity is accelerated.

【0016】請求項3記載の本発明は、二酸化チタンを
主成分として基板上に形成された光触媒性を有する光触
媒層と、酸化珪素を主成分として前記光触媒層の前記基
板とは反対側に形成された親水性を有する親水層と、を
含んで構成される親水性被膜を成膜するための親水性被
膜形成方法であって、前記基板を摂氏300度以上に加
熱すると共に前記加熱状態の基板に前記光触媒層を形成
し、前記光触媒層を形成した後に無酸素状態で前記光触
媒層上に酸化珪素を蒸着して前記親水層を形成する、こ
とを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a photocatalytic layer having a photocatalytic property formed on a substrate with titanium dioxide as a main component, and a photocatalytic layer formed on a side opposite to the substrate with the silicon oxide as a main component. And a hydrophilic layer having a hydrophilic property, wherein the substrate is heated to 300 degrees Celsius or more while the substrate is heated. The photocatalyst layer is formed on the photocatalyst layer, and after the photocatalyst layer is formed, silicon oxide is deposited on the photocatalyst layer in an oxygen-free state to form the hydrophilic layer.

【0017】上記構成の親水性被膜形成方法では、先
ず、基板が摂氏300度以上に加熱され、この加熱状態
の基板上に二酸化チタンを主成分とする光触媒被膜が蒸
着、イオンプレーティング、或いは、スパッタリング等
の方法により成膜される。本形成方法では、基板を摂氏
300度以上に加熱することで成膜過程において二酸化
チタンの結晶構造がアナターゼとされる。このため、成
膜後に再加熱して二酸化チタンの結晶構造をアナターゼ
にしていた従来の形成方法に比べて、工程が1工程軽減
されるため、生産性が向上する。
In the method for forming a hydrophilic film having the above structure, first, the substrate is heated to 300 ° C. or higher, and a photocatalytic film containing titanium dioxide as a main component is deposited, ion-plated, or The film is formed by a method such as sputtering. In this formation method, the crystal structure of titanium dioxide is converted to anatase in the film formation process by heating the substrate to 300 ° C. or higher. Therefore, the number of steps is reduced by one in comparison with the conventional formation method in which the crystal structure of titanium dioxide is changed to anatase by reheating after film formation, thereby improving the productivity.

【0018】また、摂氏300度以上に基板を加熱して
成膜した場合、光触媒被膜の表面に凹凸が形成される。
これにより、光触媒被膜の表面積が増加し、光触媒機能
が向上する。
When the substrate is heated to 300 ° C. or more to form a film, irregularities are formed on the surface of the photocatalytic film.
Thereby, the surface area of the photocatalytic film increases, and the photocatalytic function improves.

【0019】さらに、本形成方法では、光触媒層上に親
水層を蒸着させる際に、酸素を導入せずに行うため、親
水層はバルクに近い状態となり、しかも、密度が高く且
つ多孔質とはならない。これにより、親水層上に付着し
た油分等が流れ落ち易くなる。このため、このようにし
て形成した親水性被膜では、油分が付着しても流れ落ち
ることで被膜上(親水層上)の残留油分が少なくなるた
め、光触媒層の光触媒機能により分解しなくてはならな
い油分の量が少ない。このため、結果的に親水性の回復
が早まる。
Furthermore, in the present forming method, when the hydrophilic layer is deposited on the photocatalyst layer without introducing oxygen, the hydrophilic layer is in a state close to a bulk, and has a high density and is porous. No. This makes it easier for oil or the like adhering to the hydrophilic layer to flow down. For this reason, in the hydrophilic film formed in this manner, even if oil adheres, the oil flows down and the residual oil on the film (on the hydrophilic layer) decreases, so that it must be decomposed by the photocatalytic function of the photocatalytic layer. Low oil content. As a result, the recovery of hydrophilicity is accelerated.

【0020】また、表面が凹凸状とされた光触媒層の表
面上に上記の条件で酸化珪素を蒸着させて親水層を形成
すると、主に光触媒層の凸部上に親水層が形成される。
このため、光触媒層の外部への露出が多くなり、光触媒
機能を維持でき、光触媒層の光触媒機能による分解量が
増加する。
When a hydrophilic layer is formed by depositing silicon oxide on the surface of the photocatalyst layer having an uneven surface under the above conditions, the hydrophilic layer is formed mainly on the projections of the photocatalyst layer.
For this reason, the photocatalytic layer is exposed to the outside more, the photocatalytic function can be maintained, and the amount of decomposition of the photocatalytic layer by the photocatalytic function increases.

【0021】請求項4記載の親水性被膜は、アナターゼ
型結晶構造の二酸化チタンを主成分として基板上に形成
されると共に、前記基板の略表面方向に沿った高低差が
20nm以上の凹凸状とされた光触媒性を有する光触媒
層と、酸化珪素を主成分として前記光触媒層を介して前
記基板とは反対側に形成された親水性を有する親水層
と、を備えている。
[0021] The hydrophilic film according to claim 4 is formed on a substrate with titanium dioxide having an anatase crystal structure as a main component, and has a concavo-convex shape having a height difference of 20 nm or more along a substantially surface direction of the substrate. A photocatalytic layer having photocatalytic properties, and a hydrophilic layer having silicon oxide as a main component and having hydrophilicity formed on the side opposite to the substrate via the photocatalytic layer.

【0022】上記構成の親水性被膜では、親水層の親水
性により表面に付着した水滴は接触角度が小さく、概ね
膜状に広がる。また、この親水層上に油分が付着する
と、親水層の親水性が低下するが、この親水層と基板と
の間に設けられている光触媒層の光触媒機能により油分
が分解されることで親水層の親水性が復元する。
In the hydrophilic coating having the above structure, water droplets attached to the surface due to the hydrophilic property of the hydrophilic layer have a small contact angle and spread substantially in a film shape. Further, when oil adheres to the hydrophilic layer, the hydrophilicity of the hydrophilic layer is reduced. However, the oil is decomposed by the photocatalytic function of the photocatalytic layer provided between the hydrophilic layer and the substrate, so that the hydrophilic layer is decomposed. Is restored.

【0023】ここで、本親水性被膜では、アナターゼ型
結晶構造の二酸化チタンを主成分として光触媒層が形成
されている。しかも、この光触媒層は表面が基板の略表
面方向に沿った高低差(すなわち、最低位置から最高位
置までの差)が20nm以上の凹凸状とされており、従
来の親水性被膜における滑らかな平面或いは比較的凹凸
が小さな表面の光触媒層とは異なる。このような凹凸状
とすることで光触媒層の表面積は従来の親水性被膜の光
触媒層に比べて大きくなり、光触媒機能が向上する。
Here, in the present hydrophilic film, a photocatalyst layer is formed mainly of titanium dioxide having an anatase type crystal structure. In addition, this photocatalyst layer has an uneven surface having a height difference of 20 nm or more (that is, a difference from the lowest position to the highest position) along the substantially surface direction of the substrate. Alternatively, it is different from the photocatalyst layer on the surface having relatively small irregularities. With such an uneven shape, the surface area of the photocatalyst layer is larger than that of the conventional photocatalytic layer having a hydrophilic coating, and the photocatalytic function is improved.

【0024】なお、上述した請求項1乃至請求項3記載
の本製造方法並びに請求項4記載の親水性被膜におい
て、親水層を構成する酸化珪素は二酸化珪素(Si
2 )でもよいし一酸化珪素(SiO)でもよい。
In the above-described production method according to the first to third aspects and the hydrophilic film according to the fourth aspect, the silicon oxide constituting the hydrophilic layer is silicon dioxide (Si).
O 2 ) or silicon monoxide (SiO).

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1には、本発明の一実施の形態
に係る親水性被膜10(すなわち、本発明の製造方法に
より形成された親水性被膜10)を有する反射鏡12の
構造の概略が模式的な断面図によって示されている。
FIG. 1 shows the structure of a reflecting mirror 12 having a hydrophilic coating 10 (that is, a hydrophilic coating 10 formed by the manufacturing method of the present invention) according to an embodiment of the present invention. The outline is shown by a schematic sectional view.

【0026】この図に示されるように、本反射鏡12は
基板としてのガラス基板14を備えている。ガラス基板
14は全体的に無色透明若しくは透明ではあるものの全
体的に青或いは緑系に着色されており、全ての光若しく
は所定の波長域の光を透過できるようになっている。
As shown in this figure, the reflecting mirror 12 has a glass substrate 14 as a substrate. Although the glass substrate 14 is entirely colorless and transparent or transparent, it is entirely colored blue or greenish so that all light or light in a predetermined wavelength range can be transmitted.

【0027】このガラス基板14の厚さ方向一方(図1
の矢印REとは反対方向側)の面には、反射膜16が形
成されている。反射膜16は、例えば、クロム若しくは
クロムを主成分とする合金により形成され、その厚さは
概ね35nm以上とされている。ガラス基板14に形成
された反射膜16の少なくともガラス基板14側の面
は、充分な光沢を有し、且つ、光の反射率が高い。した
がって、ガラス基板14の反射膜16が形成された側か
らガラス基板14へ入射された光は、反射膜16により
反射される。
One side in the thickness direction of the glass substrate 14 (FIG. 1)
A reflection film 16 is formed on a surface on the side opposite to the arrow RE). The reflection film 16 is formed of, for example, chromium or an alloy containing chromium as a main component, and has a thickness of about 35 nm or more. At least the surface of the reflection film 16 formed on the glass substrate 14 on the glass substrate 14 side has a sufficient gloss and a high light reflectance. Therefore, light incident on the glass substrate 14 from the side of the glass substrate 14 where the reflective film 16 is formed is reflected by the reflective film 16.

【0028】なお、本実施の形態では、反射膜16をク
ロム若しくはクロムを主成分とした金属により形成され
ていたが、反射膜16の構成はこれに限るものではな
く、他の金属、例えば、アルミニウムや銀、若しくはこ
れらの金属を主成分とする合金であっても構わない。
In the present embodiment, the reflection film 16 is formed of chromium or a metal containing chromium as a main component. However, the configuration of the reflection film 16 is not limited to this, and other metals, for example, Aluminum, silver, or an alloy mainly containing these metals may be used.

【0029】ガラス基板14の反射膜16とは反対側に
は光触媒層18と親水層20とにより構成された親水性
被膜10が形成されている。親水性被膜10の光触媒層
18は、二酸化チタン(TiO2 )が主成分とされてお
り、その平均的な厚さが50nm以上とされ、特に、本
実施の形態ではガラス基板14の表面上に直接形成され
ている。また、ルチル型、ブルッカイト型、アナターゼ
(アナタース)型の3つの二酸化チタンの変態の態様の
うち、光触媒層18は正方晶形のアナターゼ型となるよ
うに形成されている(所謂『アナタース型酸化チタン』
である)。さらに、この光触媒層18は従来の親水性被
膜の光触媒層の表面と比べて高低差の大きな凹凸状(柱
状)とされており、その高低差(ガラス基板14の表面
方向に沿った光触媒層18の凸の頂部から凹の底部まで
の間の高さ)は20nm以上とされている。したがっ
て、ガラス基板14の単位表面積当たりの光触媒層18
の表面積は従来の親水性被膜の光触媒層の表面積に比べ
て大きい。
On the opposite side of the glass substrate 14 from the reflection film 16, a hydrophilic coating 10 composed of a photocatalyst layer 18 and a hydrophilic layer 20 is formed. The photocatalyst layer 18 of the hydrophilic film 10 is mainly composed of titanium dioxide (TiO 2 ) and has an average thickness of 50 nm or more. Directly formed. Further, among the three titanium dioxide transformation modes of rutile type, brookite type and anatase (anatase) type, the photocatalyst layer 18 is formed so as to be a tetragonal anatase type (so-called “anatase type titanium oxide”).
Is). Furthermore, the photocatalyst layer 18 has a large unevenness (columnar shape) with a large difference in height as compared with the surface of the conventional hydrophilic coating photocatalyst layer, and the height difference (the photocatalyst layer 18 along the surface direction of the glass substrate 14). (The height from the top of the convex to the bottom of the concave) is 20 nm or more. Therefore, the photocatalyst layer 18 per unit surface area of the glass substrate 14
Is larger than the surface area of the photocatalytic layer of the conventional hydrophilic coating.

【0030】さらに、この光触媒層18のガラス基板1
4とは反対側の面には親水層20が形成されている。こ
の親水層20の主成分は二酸化珪素とされており、その
平均的な厚さは30nm以下とされている。図1に示さ
れるように、光触媒層18の表面の凹凸のうち、親水層
20は主に光触媒層18の凸部に形成され、さらに、こ
の光触媒層18の凸部上での親水層20の厚さが大き
く、光触媒層18の凹部では親水層20が形成されない
か、或いは、形成されたとしても平均的な厚さに比べて
極めて薄い。すなわち、従来の親水性被膜における親水
層は、基本的に光触媒層上に一様に形成されているが、
親水層が多孔質であるが故に光触媒層の一部が外部に露
出した構成となっていた。これに対し、本親水性被膜1
0では、光触媒層18の表面が凹凸とされ、しかも、後
述する方法により光触媒層18上に親水層20を形成す
ることで、むしろ、光触媒層18上に親水層20が断続
的に形成されることになり、親水層20の各部の隙間か
ら光触媒層18が露出した構成となる。
Further, the glass substrate 1 of the photocatalyst layer 18
A hydrophilic layer 20 is formed on the surface opposite to the surface 4. The main component of the hydrophilic layer 20 is silicon dioxide, and its average thickness is 30 nm or less. As shown in FIG. 1, among the irregularities on the surface of the photocatalyst layer 18, the hydrophilic layer 20 is mainly formed on the projection of the photocatalyst layer 18, and the hydrophilic layer 20 is formed on the projection of the photocatalyst layer 18. The thickness is large, and the hydrophilic layer 20 is not formed in the concave portion of the photocatalyst layer 18, or even if formed, it is extremely thin compared to the average thickness. That is, the hydrophilic layer in the conventional hydrophilic film is basically formed uniformly on the photocatalytic layer,
Since the hydrophilic layer was porous, a part of the photocatalyst layer was exposed to the outside. In contrast, the present hydrophilic coating 1
In the case of 0, the surface of the photocatalyst layer 18 is made uneven, and the hydrophilic layer 20 is formed intermittently on the photocatalyst layer 18 by forming the hydrophilic layer 20 on the photocatalyst layer 18 by a method described later. That is, the photocatalyst layer 18 is exposed from the gaps between the respective portions of the hydrophilic layer 20.

【0031】次に、本親水性被膜10の形成方法(製造
方法)について説明する。
Next, a method for forming the present hydrophilic film 10 (manufacturing method) will be described.

【0032】本親水性被膜10の形成方法では、先ず、
ガラス基板14を蒸着装置内にセットし、ガラス基板1
4全体を摂氏300度以上に加熱する。次いで、この状
態でガラス基板14の表面上に二酸化チタン(Ti
2 )を蒸着して光触媒層18を形成する。ここで、上
記の如く、二酸化チタンを蒸着する際には既にガラス基
板14が摂氏300度以上に加熱されているため、二酸
化チタンが蒸着された時点、すなわち、ガラス基板14
上に光触媒層18が形成された時点で二酸化チタンがア
ナターゼ型の結晶構造となる。しかも、ガラス基板14
が摂氏300度以上に加熱された状態で二酸化チタンを
蒸着することで、二酸化チタンはガラス基板14上に平
均的に蒸着されず、その表面が高低差が20nm以上の
凹凸状(特に、比較的に凸部が高い柱状)となる。
In the method of forming the hydrophilic coating 10, first,
The glass substrate 14 is set in a vapor deposition apparatus, and the glass substrate 1
4 Heat the whole to 300 degrees Celsius or more. Next, in this state, titanium dioxide (Ti
O 2 ) is deposited to form the photocatalyst layer 18. Here, as described above, when the titanium dioxide is deposited, the glass substrate 14 has already been heated to 300 ° C. or more, and therefore, when the titanium dioxide is deposited,
When the photocatalyst layer 18 is formed thereon, the titanium dioxide has an anatase-type crystal structure. Moreover, the glass substrate 14
Is heated to 300 ° C. or more, the titanium dioxide is not deposited on the glass substrate 14 on average, and the surface thereof has unevenness with a height difference of 20 nm or more (especially, relatively Column with a high convex portion).

【0033】次いで、このようにして二酸化チタンが蒸
着され、光触媒層18が表面に形成されたガラス基板1
4に更に親水層20を形成する。親水層20もまた光触
媒層18と同様に二酸化珪素を光触媒層18の表面上に
蒸着することで形成される。但し、これまでの親水性被
膜の親水層を形成する際には、蒸着装置内に酸素を導入
しながら二酸化珪素を蒸着していたが、本形成方法で
は、蒸着装置内に酸素を導入しないで(すなわち、基本
的に無酸素状態で)二酸化珪素の蒸着を行う。これによ
り、親水層20は光触媒層18との界面に対して所謂バ
ルク状態に近い状態となる。しかも、上記の如く光触媒
層18の表面は高低差が20nm以上の凹凸状とされて
おり、このような態様の光触媒層18の表面に上記の条
件で二酸化珪素を蒸着することで主に光触媒層18の凸
部に二酸化珪素が蒸着される。これにより、親水層20
は従来の親水性被膜の親水層のような多孔質にはなら
ず、むしろ、断続的に多数の親水層20が光触媒層18
の表面上に形成されることとなる。
Next, the glass substrate 1 on which titanium dioxide is deposited and the photocatalyst layer 18 is formed on the surface in this manner.
4, a hydrophilic layer 20 is further formed. The hydrophilic layer 20 is also formed by depositing silicon dioxide on the surface of the photocatalyst layer 18 similarly to the photocatalyst layer 18. However, when forming a hydrophilic layer of a hydrophilic coating so far, silicon dioxide was vapor-deposited while introducing oxygen into the vapor deposition apparatus. However, in the present forming method, oxygen was not introduced into the vapor deposition apparatus. The silicon dioxide is deposited (ie, essentially free of oxygen). Thereby, the hydrophilic layer 20 is in a state close to a so-called bulk state with respect to the interface with the photocatalyst layer 18. Moreover, as described above, the surface of the photocatalyst layer 18 has an uneven shape with a height difference of 20 nm or more. By depositing silicon dioxide on the surface of the photocatalyst layer 18 under such conditions, the photocatalyst layer is mainly formed. Silicon dioxide is deposited on the projections 18. Thereby, the hydrophilic layer 20
Does not become as porous as the hydrophilic layer of a conventional hydrophilic coating, but rather a large number of
Will be formed on the surface.

【0034】ここで、図2には上記の製造方法により形
成された親水性被膜10の表面を原子間力顕微鏡によっ
て観察した観察結果をトレースした図が示されており、
図3には従来の製造方法によって形成された親水性被膜
の表面を原子間力顕微鏡によって観察した観察結果をト
レースした図が示されている。これらの図を比べてわか
るように、本製造方法により形成された親水性被膜10
は従来の方法により形成された親水性被膜よりも表面上
の凹凸が大きいことがわかる。
Here, FIG. 2 shows a traced observation result obtained by observing the surface of the hydrophilic coating 10 formed by the above-described manufacturing method using an atomic force microscope.
FIG. 3 is a diagram tracing observation results obtained by observing the surface of a hydrophilic film formed by a conventional manufacturing method using an atomic force microscope. As can be seen by comparing these figures, the hydrophilic film 10 formed by the present manufacturing method can be used.
It can be seen that the surface roughness is larger than that of the hydrophilic film formed by the conventional method.

【0035】さらに、図4には、親水性被膜10と従来
の製造方法によって形成された親水性被膜の各表面並び
に結晶構造を原子間力顕微鏡及びX線回折によって観察
した際の観察結果が表により示されている。この表(図
4)の観察条件を簡単に説明すると、表の中上段はガラ
ス基板14の温度の実測範囲(事実上の加熱温度)で、
これは、測定装置のメータの目盛りを目視することで測
定しているため、実測値に一定の範囲を持たせているも
のである。また、表の最上段に示されるように、温度の
実測範囲が摂氏300度未満の測定範囲(すなわち、摂
氏225度〜摂氏240度、及び、摂氏280度〜摂氏
295度の範囲)は従来の製法により形成された光触媒
層で、温度の実測範囲が摂氏300度以上の測定範囲
(すなわち、摂氏300度〜摂氏315度、及び、摂氏
320度〜摂氏340度の範囲)は本発明の形成方法に
より形成された光触媒層18である。一方、表の中下段
は従来の光触媒層の表面の高低差と本発明の形成方法に
より形成された光触媒層18の高低差を示す値で、原子
間力顕微鏡による観察結果である。また、表の最下段
は、各測定範囲毎のサンプルをX線回折により解析した
結果でそれぞれの結晶構造の状態が示されている。
FIG. 4 is a table showing the results of observing the surface and crystal structure of the hydrophilic film 10 and the hydrophilic film formed by the conventional manufacturing method using an atomic force microscope and X-ray diffraction. Are indicated by. The observation conditions in this table (FIG. 4) will be briefly described. The upper middle part of the table shows the actual measurement range (effective heating temperature) of the temperature of the glass substrate 14.
Since the measurement is performed by visually checking the scale of the meter of the measuring device, the measured value has a certain range. Further, as shown in the top row of the table, the measurement range where the measured temperature range is less than 300 degrees Celsius (that is, the range of 225 degrees Celsius to 240 degrees Celsius and the range of 280 degrees Celsius to 295 degrees Celsius) is the conventional range. In the photocatalyst layer formed by the manufacturing method, the actual measurement range of the temperature is 300 degrees Celsius or more (that is, the range of 300 degrees Celsius to 315 degrees Celsius and the range of 320 degrees Celsius to 340 degrees Celsius). Is the photocatalyst layer 18 formed by On the other hand, the middle and lower parts of the table show values indicating the height difference of the surface of the conventional photocatalyst layer and the height difference of the photocatalyst layer 18 formed by the forming method of the present invention, and are results of observation by an atomic force microscope. The bottom row of the table shows the state of each crystal structure as a result of analyzing a sample in each measurement range by X-ray diffraction.

【0036】この表(図4)からもわかるように、従来
の製法により形成れた光触媒層は、その高低差が5〜1
0nmと小さい。これに対し、本発明の形成方法で形成
した光触媒層18では、表面の高低差(すなわち、光触
媒層18の凸部の頂部から凹部の底部までの高さ)が2
5nmとなる。
As can be seen from this table (FIG. 4), the height difference of the photocatalyst layer formed by the conventional manufacturing method is 5 to 1%.
It is as small as 0 nm. On the other hand, in the photocatalyst layer 18 formed by the formation method of the present invention, the height difference of the surface (that is, the height from the top of the projection to the bottom of the recess) of the photocatalyst layer 18 is 2.
5 nm.

【0037】また、結晶構造は、従来の製法でも比較的
温度が低い摂氏225度〜摂氏240度ではアナターゼ
型ではなくアモルファスの様相を呈しており、これより
も温度が高い摂氏280度〜摂氏295度の範囲では弱
いアナターゼ型となる。これに対し、本親水性皮膜10
の光触媒層18は、摂氏300度〜摂氏315度、及
び、摂氏320度〜摂氏340度の範囲の何れの温度範
囲でもアナターゼ型の結晶構造となっている。
Further, the crystal structure shows an amorphous state instead of an anatase type at a relatively low temperature of 225 ° C. to 240 ° C. in the conventional manufacturing method, and a temperature of 280 ° C. to 295 ° C. higher than this. In the range of degrees, it becomes weak anatase type. In contrast, the present hydrophilic film 10
The photocatalyst layer 18 has an anatase-type crystal structure at any temperature range from 300 degrees Celsius to 315 degrees Celsius and from 320 degrees Celsius to 340 degrees Celsius.

【0038】次に、親水層20及び光触媒層18の双方
を兼ね備えた本親水性被膜10と、親水層20及び光触
媒層18の何れか一方を備え他方を従来の製法で形成し
た親水性被膜とを対比した結果を示す。対比における評
価方法は次の通りである。
Next, the present hydrophilic film 10 having both the hydrophilic layer 20 and the photocatalyst layer 18 and the hydrophilic film having one of the hydrophilic layer 20 and the photocatalyst layer 18 and forming the other by a conventional manufacturing method are described. 3 shows the results of comparing. The evaluation method in comparison is as follows.

【0039】本親水性被膜10及び何れか他方を従来の
製法で形成した親水性被膜の各表面に先ずオイル22を
滴下する(図5参照)。次いで、本親水性被膜10及び
何れか他方を従来の製法で形成した親水性被膜の各表面
方向が概ね鉛直方向に対して直交するように保持し、こ
の状態で本親水性被膜10及び何れか他方を従来の製法
で形成した親水性被膜の各表面に所定時間、所定量の流
水24を上方からかける(図6参照)。ある程度のオイ
ル22は流水24と共に流れ落ち、残留したオイルは本
親水性被膜10及び何れか他方を従来の製法で形成した
親水性被膜の表面上でオイル膜26として膜状に広が
る。このようにして形成されたオイル膜26上に水滴2
8を滴下して、この水滴28の接触角度を先ず測定し
(図7参照)、次いで、本親水性被膜10及び何れか他
方を従来の製法で形成した親水性被膜の各表面に光の強
度が波長365nmで1mW/cm2 の紫外線を照射す
る(図8参照)。照射された紫外線により親水性被膜1
0の光触媒層18及び何れか他方を従来の製法で形成し
た親水性被膜の光触媒層は光触媒作用を奏し、オイル膜
26を分解する。所定時間紫外線を照射した後に再び本
親水性被膜10及び何れか他方を従来の製法で形成した
親水性被膜の各表面に水滴28を滴下し、このときの水
滴28の接触角度を測定する(図9参照)。
First, an oil 22 is dropped onto each surface of the hydrophilic film 10 and the other hydrophilic film formed by a conventional method (see FIG. 5). Next, the present hydrophilic coating 10 and either of them are held such that each surface direction of the hydrophilic coating formed by the conventional manufacturing method is substantially orthogonal to the vertical direction, and in this state, the present hydrophilic coating 10 and either On the other side, a predetermined amount of running water 24 is applied from above to each surface of the hydrophilic film formed by a conventional manufacturing method for a predetermined time (see FIG. 6). A certain amount of the oil 22 flows down together with the running water 24, and the remaining oil spreads as an oil film 26 on the surface of the hydrophilic coating 10 or one of the hydrophilic coatings formed by a conventional manufacturing method. The water droplet 2 is formed on the oil film 26 thus formed.
8, the contact angle of the water droplet 28 is first measured (see FIG. 7), and then the light intensity is applied to each surface of the hydrophilic film 10 and the other surface of the hydrophilic film formed by a conventional method. Irradiates ultraviolet rays of 1 mW / cm 2 at a wavelength of 365 nm (see FIG. 8). Hydrophilic coating 1 by irradiated ultraviolet light
The zero photocatalyst layer 18 and the photocatalyst layer of a hydrophilic film formed on either side by a conventional manufacturing method have a photocatalytic action and decompose the oil film 26. After irradiating ultraviolet rays for a predetermined time, a water droplet 28 is dropped on each surface of the hydrophilic film 10 and the other hydrophilic film formed by the conventional method again, and the contact angle of the water droplet 28 at this time is measured (FIG. 9).

【0040】以上の作業を行った結果として、紫外線照
射時間と水滴28の接触角度との関係が図10のグラフ
により示されている。
As a result of performing the above operations, the relationship between the ultraviolet irradiation time and the contact angle of the water droplet 28 is shown in the graph of FIG.

【0041】なお、このグラフにおいて、矢印Aで示さ
れる曲線は本親水性被膜10の親水層20と同等の親水
層(すなわち、多孔質でない親水層)と従来の製法によ
り形成された光触媒層とを組み合わせた親水性被膜(以
下、便宜上、この親水性被膜を『親水性被膜A』と称す
る)のデータで、矢印Bで示される曲線は、従来の製法
により形成された親水層と本親水性被膜10の光触媒層
18と同等の光触媒層(すなわち、凹凸がある光触媒
層)とを組み合わせた親水性被膜(以下、便宜上、この
親水性被膜を『親水性被膜B』と称する)のデータで、
矢印Cで示される曲線は、親水層20及び光触媒層18
の双方を備えた本親水性被膜10のデータである。
In this graph, a curve indicated by an arrow A represents a hydrophilic layer equivalent to the hydrophilic layer 20 of the present hydrophilic film 10 (that is, a non-porous hydrophilic layer) and a photocatalytic layer formed by a conventional manufacturing method. In the data of a hydrophilic film (hereinafter, for convenience, this hydrophilic film is referred to as “hydrophilic film A”), a curve indicated by an arrow B indicates a hydrophilic layer formed by a conventional manufacturing method and a hydrophilic layer formed by a conventional manufacturing method. Data of a hydrophilic coating (hereinafter, for convenience, this hydrophilic coating is referred to as “hydrophilic coating B”) in which a photocatalytic layer equivalent to the photocatalytic layer 18 of the coating 10 (that is, a photocatalytic layer having irregularities) is combined,
The curve indicated by arrow C indicates the hydrophilic layer 20 and the photocatalyst layer 18.
3 is data of the present hydrophilic coating 10 having both of the above.

【0042】先ず、光触媒層の構成に差異がある親水性
被膜10と親水性被膜Aとを比較する。上述したよう
に、親水性被膜10は光触媒層18の表面が凹凸状とな
ることで光触媒層18の表面積が親水性被膜Aの光触媒
層よりも増加しており、実質的な光触媒機能が向上した
ことで、単位時間当たりの油分の分解量が多くなる。こ
のため、図10に示されるように、親水性被膜10と親
水性被膜Aとでは、紫外線照射前での水滴28の接触角
度こそ約50度と略同じであるが、約3時間の紫外線照
射で本親水性被膜10は水滴28の接触角度を約10度
未満にでき、短時間の間で濡れ性を向上させることがで
きる。これに対して、親水性被膜Aは同じ約3時間の紫
外線照射を行っても、水滴28の接触角度は約40度程
度にしかならず、さらに約21時間(すなわち、合計で
約24時間)の紫外線照射を行っても水滴28の接触角
度は約20度を下回ることはない。
First, the hydrophilic film A and the hydrophilic film A having a difference in the structure of the photocatalytic layer are compared. As described above, the surface area of the photocatalyst layer 18 of the hydrophilic film 10 is made uneven, so that the surface area of the photocatalyst layer 18 is larger than that of the photocatalyst layer of the hydrophilic film A, and the substantial photocatalytic function is improved. As a result, the amount of oil decomposed per unit time increases. For this reason, as shown in FIG. 10, the contact angle of the water droplet 28 between the hydrophilic film 10 and the hydrophilic film A before the UV irradiation is almost the same as about 50 degrees, but the UV light irradiation for about 3 hours is performed. Thus, the hydrophilic film 10 can make the contact angle of the water droplet 28 less than about 10 degrees, and can improve the wettability in a short time. On the other hand, even if the hydrophilic film A is irradiated with ultraviolet rays for about 3 hours, the contact angle of the water droplet 28 is only about 40 degrees, and the ultraviolet rays for about 21 hours (that is, about 24 hours in total) Even if the irradiation is performed, the contact angle of the water droplet 28 does not fall below about 20 degrees.

【0043】次に、親水層の構成に差異がある親水性被
膜10と親水性被膜Bとを比較する。上述したように、
親水性被膜10の親水層20は親水性被膜Bの親水層と
比べて多孔質でないため、付着した油分が流れ落ちやす
く、流水24をかけた後の残留油分は親水性被膜Bに比
べて親水性被膜10の方が少なくなる。親水性被膜10
と親水性被膜Bとで光触媒層(若しくは光触媒層18)
の単位時間当たりの油分の分解量が同じであれば、残留
油分が少ない親水性被膜10の親水層20の方が親水性
を復元させるまでの時間が短くなる。したがって、図1
0に示されるように、紫外線照射前での水滴28の接触
角度は親水性被膜Bで約80度なのに対し、親水性被膜
10では約50度と接触角度が小さく、濡れ性がよい。
Next, the hydrophilic film 10 and the hydrophilic film B having a difference in the structure of the hydrophilic layer will be compared. As mentioned above,
Since the hydrophilic layer 20 of the hydrophilic coating 10 is not as porous as the hydrophilic layer of the hydrophilic coating B, the attached oil tends to flow down, and the residual oil after running water 24 is more hydrophilic than the hydrophilic coating B. The coating 10 is less. Hydrophilic coating 10
Photocatalytic layer (or photocatalytic layer 18)
If the amount of decomposition of the oil component per unit time is the same, the time required for the hydrophilic layer 20 of the hydrophilic coating 10 having less residual oil component to restore the hydrophilicity is shorter. Therefore, FIG.
As shown in FIG. 0, the contact angle of the water droplet 28 before the ultraviolet irradiation is about 80 degrees in the hydrophilic film B, whereas the contact angle of the hydrophilic film 10 is as small as about 50 degrees, and the wettability is good.

【0044】以上の結果を、実際に車両用のドアミラー
に適用した場合にあてはめると、本親水性被膜10を適
用したドアミラーでは、降雨時に油分が親水性被膜10
の表面に付着しても、雨に晒されることで、容易に油分
が流れ落ちるため、親水性被膜10の表面上に残留する
油分を減少させることができる。しかも、上記のよう
に、光触媒層18の表面を凹凸状として実質的な光触媒
作用を向上させることで、単位時間当たりの油分分解量
を向上できる。したがって、本親水性被膜10をドアミ
ラーに適用した場合、従来の反射鏡を用いた場合よりも
光触媒層18の親水性(すなわち、親水性被膜10の表
面での濡れ性)を十分に確保できる。
When the above results are applied to a case where the present invention is actually applied to a door mirror for a vehicle, in a door mirror to which the present hydrophilic coating 10 is applied, the oil content of the hydrophilic coating 10 during rainfall is reduced.
Even if it adheres to the surface of the surface, the oil will easily flow down by being exposed to rain, so that the oil remaining on the surface of the hydrophilic coating 10 can be reduced. Moreover, as described above, the surface of the photocatalyst layer 18 is made uneven so as to substantially improve the photocatalytic action, whereby the amount of oil decomposed per unit time can be improved. Therefore, when the present hydrophilic film 10 is applied to a door mirror, the hydrophilicity of the photocatalytic layer 18 (that is, wettability on the surface of the hydrophilic film 10) can be sufficiently ensured as compared with the case where a conventional reflecting mirror is used.

【0045】また、製造工程の面からのメリットとして
は、上述したように本親水性被膜10ではガラス基板1
4を摂氏300度以上に加熱した後にガラス基板14上
に二酸化チタンを蒸着して光触媒層18を形成してお
り、蒸着後の状態で光触媒層18の二酸化チタンはアナ
ターゼ型の結晶構造となっている。これに対し、従来は
摂氏300度未満でガラス基板を加熱した状態で二酸化
チタンを蒸着した後に摂氏400度以上で再加熱を行っ
て二酸化チタンをアナターゼ型の結晶構造としている。
すなわち、従来は加熱工程が2工程であったのに対し、
本親水性被膜10では加熱工程は1工程で済む。このた
め、製造工数の軽減を図ることができ、コストの軽減に
寄与する。
Further, as an advantage from the viewpoint of the manufacturing process, as described above, the hydrophilic coating 10 has a glass substrate 1
4 is heated to 300 degrees Celsius or more, and then titanium dioxide is deposited on the glass substrate 14 to form the photocatalyst layer 18. After the deposition, the titanium dioxide of the photocatalyst layer 18 has an anatase type crystal structure. I have. On the other hand, conventionally, titanium dioxide is deposited in a state where the glass substrate is heated at a temperature of less than 300 degrees Celsius, and then reheated at a temperature of 400 degrees Celsius or more to form the titanium dioxide into an anatase-type crystal structure.
That is, while the heating step was conventionally two steps,
In the present hydrophilic film 10, only one heating step is required. Therefore, the number of manufacturing steps can be reduced, which contributes to cost reduction.

【0046】なお、本実施の形態は、ガラス基板14上
に直接親水性被膜10を形成した構成であったが、例え
ば、図11に示されるように、ガラス基板14と親水性
被膜10との間にガラス基板14内のナトリウムイオン
の親水性被膜10内への拡散を防止するナトリウム拡散
制限被膜30を形成してもよい。なお、このときのナト
リウム拡散制限被膜30としては、例えば、主に二酸化
珪素(SiO2 )によって形成され、その厚さが30n
m以上の二酸化珪素層などがあげられる。
In the present embodiment, the hydrophilic film 10 is formed directly on the glass substrate 14. However, for example, as shown in FIG. In between, a sodium diffusion limiting coating 30 for preventing diffusion of sodium ions in the glass substrate 14 into the hydrophilic coating 10 may be formed. The sodium diffusion limiting film 30 at this time is mainly formed of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) and has a thickness of 30 n.
m or more silicon dioxide layers.

【0047】また、本実施の形態では、二酸化珪素(S
iO2 )によって形成される層を親水層20としたが、
親水層20は主成分が酸化珪素であればよい。したがっ
て、二酸化珪素ではなく一酸化珪素(SiO)を主成分
とした層を親水層としてもよい。
In the present embodiment, silicon dioxide (S
Although the layer formed by iO 2 ) was the hydrophilic layer 20,
The main component of the hydrophilic layer 20 may be silicon oxide. Therefore, a layer containing silicon monoxide (SiO) as a main component instead of silicon dioxide may be used as the hydrophilic layer.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の形成方法
により形成された親水性被膜並びに本発明の親水性被膜
は高い親水性を確保できる。
As described above, the hydrophilic film formed by the method of the present invention and the hydrophilic film of the present invention can ensure high hydrophilicity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る親水性被膜を有す
る反射鏡の模式的な断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view of a reflector having a hydrophilic film according to one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の形成方法により形成された親水性被膜
の光触媒層の表面を原子間力顕微鏡で観察した際の観察
結果のトレース図である。
FIG. 2 is a trace diagram of an observation result obtained by observing a surface of a photocatalytic layer of a hydrophilic film formed by a forming method of the present invention with an atomic force microscope.

【図3】従来の形成方法により形成された親水性被膜の
光触媒層の表面を原子間力顕微鏡で観察した際の観察結
果のトレース図である。
FIG. 3 is a trace diagram of an observation result obtained by observing the surface of a photocatalytic layer of a hydrophilic film formed by a conventional forming method using an atomic force microscope.

【図4】本発明の形成方法により形成された光触媒層と
従来の形成方法により形成された光触媒層の高低差並び
に結晶構造を測定した測定結果を示す表である。
FIG. 4 is a table showing the measurement results obtained by measuring the difference in height and crystal structure between a photocatalyst layer formed by the formation method of the present invention and a photocatalyst layer formed by a conventional formation method.

【図5】反射鏡表面にオイルを滴下した状態を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a state in which oil is dropped on the surface of the reflecting mirror.

【図6】反射鏡表面に流水を流し、表面上のオイルを流
している状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which running water is flowing on the surface of the reflecting mirror and oil on the surface is flowing.

【図7】反射鏡表面上のオイル膜に水滴を滴下した状態
を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a state in which water droplets are dropped on an oil film on the surface of a reflecting mirror.

【図8】反射鏡表面上に紫外線を照射している状態を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a state in which ultraviolet light is irradiated on the surface of the reflecting mirror.

【図9】紫外線照射後の反射鏡表面上に水滴を滴下した
状態を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a water droplet is dropped on the surface of the reflecting mirror after irradiation with ultraviolet rays.

【図10】従来の方法により形成された親水性被膜と本
発明の方法により形成された親水性被膜との特性を対比
したグラフで、紫外線照射時間と表面上に滴下した水滴
の接触角度の関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph comparing the characteristics of a hydrophilic film formed by a conventional method and a hydrophilic film formed by the method of the present invention, showing the relationship between the time of ultraviolet irradiation and the contact angle of a water droplet dropped on the surface. FIG.

【図11】本発明の形成方法により形成された親水性被
膜を有する反射鏡の他の態様の模式的な断面図である。
FIG. 11 is a schematic sectional view of another embodiment of a reflecting mirror having a hydrophilic film formed by the forming method of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 親水性被膜 14 ガラス基板(基板) 18 光触媒層 20 親水層 Reference Signs List 10 hydrophilic film 14 glass substrate (substrate) 18 photocatalyst layer 20 hydrophilic layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09D 5/00 C09D 5/00 L 4J038 Z 4K029 C23C 14/10 C23C 14/10 G02B 1/10 G02B 1/10 Z (72)発明者 福井 紀江 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内 (72)発明者 齊藤 元昭 愛知県丹羽郡大口町豊田三丁目260番地 株式会社東海理化電機製作所内 Fターム(参考) 2K009 BB02 CC03 DD03 EE05 3D025 AA04 AC20 AD01 AD13 4D075 BB23Y BB85Y CA34 CA37 DA06 DB13 DC13 EC02 EC10 4G059 AA01 AA11 AB11 AC21 EA04 EA05 EB03 GA01 GA04 GA12 4G069 AA03 BA02A BA02B BA04A BA04B BA48A DA05 EA07 EE06 FA03 FB02 4J038 AA011 HA216 HA441 KA04 NA06 PA07 PA19 PB07 4K029 AA09 AA24 BA17 BA35 BA46 BA48 BB02 CA01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) C09D 5/00 C09D 5/00 L 4J038 Z 4K029 C23C 14/10 C23C 14/10 G02B 1/10 G02B 1 / 10Z (72) Inventor Kie Fukui 3-260 Toyota, Oguchi-cho, Niwa-gun, Aichi Prefecture Inside Tokai Rika Electric Works, Ltd. F-term (reference) in Electric Works 2K009 BB02 CC03 DD03 EE05 3D025 AA04 AC20 AD01 AD13 4D075 BB23Y BB85Y CA34 CA37 DA06 DB13 DC13 EC02 EC10 4G059 AA01 AA11 AB11 AC21 EA04 EA05 EB03 GA01 BA04 BA03 BA04 DA05 FB02 4J038 AA011 HA216 HA441 KA04 NA06 PA07 PA19 PB07 4K029 AA09 AA24 BA17 BA35 BA46 BA48 BB02 CA01

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 二酸化チタンを主成分として基板上に形
成された光触媒性を有する光触媒層と、 酸化珪素を主成分として前記光触媒層の前記基板とは反
対側に形成された親水性を有する親水層と、 を含んで構成される親水性被膜を成膜するための親水性
被膜形成方法であって、 前記基板を摂氏300度以上に加熱すると共に前記加熱
状態の基板に前記光触媒層を形成する、 ことを特徴とする親水性被膜形成方法。
1. A photocatalytic layer having a photocatalytic property formed on a substrate with titanium dioxide as a main component, and a hydrophilic film formed on the opposite side of the photocatalytic layer from the photocatalytic layer with silicon oxide as a main component. A method for forming a hydrophilic film, comprising: forming a hydrophilic film, comprising: heating the substrate to 300 ° C. or higher and forming the photocatalytic layer on the heated substrate. A method for forming a hydrophilic film, comprising:
【請求項2】 二酸化チタンを主成分として基板上に形
成された光触媒性を有する光触媒層と、 酸化珪素を主成分として前記光触媒層の前記基板とは反
対側に形成された親水性を有する親水層と、 を含んで構成される親水性被膜を成膜するための親水性
被膜形成方法であって、 無酸素状態で前記光触媒層上に酸化珪素を蒸着して前記
親水層を形成する、 ことを特徴とする親水性被膜形成方法。
2. A photocatalytic layer having titanium oxide as a main component and formed on a substrate and having photocatalytic properties, and a hydrophilic layer having silicon oxide as a main component and being formed on the opposite side of the photocatalytic layer from the substrate. A hydrophilic film forming method for forming a hydrophilic film, comprising: forming a hydrophilic film by depositing silicon oxide on the photocatalytic layer in an oxygen-free state. A method for forming a hydrophilic film, characterized in that:
【請求項3】 二酸化チタンを主成分として基板上に形
成された光触媒性を有する光触媒層と、 酸化珪素を主成分として前記光触媒層の前記基板とは反
対側に形成された親水性を有する親水層と、 を含んで構成される親水性被膜を成膜するための親水性
被膜形成方法であって、 前記基板を摂氏300度以上に加熱すると共に前記加熱
状態の基板に前記光触媒層を形成し、 前記光触媒層を形成した後に無酸素状態で前記光触媒層
上に酸化珪素を蒸着して前記親水層を形成する、 ことを特徴とする親水性被膜形成方法。
3. A photocatalytic layer having a photocatalytic property formed on a substrate with titanium dioxide as a main component, and hydrophilic having a hydrophilic property formed on a side opposite to the substrate with the photocatalytic layer containing silicon oxide as a main component. A method for forming a hydrophilic film, comprising: forming a hydrophilic film, comprising: heating the substrate to 300 ° C. or higher and forming the photocatalytic layer on the substrate in the heated state. Forming a hydrophilic layer by depositing silicon oxide on the photocatalyst layer in an oxygen-free state after forming the photocatalyst layer.
【請求項4】 アナターゼ型結晶構造の二酸化チタンを
主成分として基板上に形成されると共に、前記基板の略
表面方向に沿った高低差が20nm以上の凹凸状とされ
た光触媒性を有する光触媒層と、 酸化珪素を主成分として前記光触媒層を介して前記基板
とは反対側に形成された親水性を有する親水層と、 を備える親水性被膜。
4. A photocatalytic layer formed on a substrate with titanium dioxide having an anatase crystal structure as a main component, and having a photocatalytic property in which a height difference along a substantially surface direction of the substrate is 20 nm or more. And a hydrophilic layer having silicon oxide as a main component and having hydrophilicity formed on the opposite side to the substrate via the photocatalyst layer.
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