JP2000264679A - 緑色被膜ガラス基板及びその製造方法 - Google Patents

緑色被膜ガラス基板及びその製造方法

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正人 田尾
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克彦 大柿
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光の減衰の小さい、ガラス基板の自由端側端部
を発光させるエッジライト用緑色被膜ガラスを得るこ
と。 【解決手段】ガラス基板表面に、酸化珪素および酸化チ
タンよりなる非晶質金属酸化物と、酸化ニッケル、酸化
亜鉛、酸化ネオジムの内の少なくとも1種の金属の酸化
物、酸化コバルト、酸化クロムよりなる結晶質金属酸化
物より構成される金属酸化物被膜が被覆された被膜ガラ
スにおいて、該金属酸化物被膜中に金粒子が分散されて
なること。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス基板の自由
端側端部を発光させるエッジライト用等に用いられる緑
色被膜ガラス基板に関する。
【0002】
【従来の技術】最近、車両用ガラスとして、日射エネル
ギーを吸収するとともに、赤外線や可視光線及び紫外線
の透過を適度に抑制し、冷暖房負荷を軽減し快適な室内
環境を保持するガラス自体を着色した緑色ガラスがよく
使用されてきている。
【0003】また、例えば特開平6−122343号公
報等に開示されているように、車両用のドアーガラス端
面にサッシを用いないサッシレスガラスにおいて、該ガ
ラスの解放位置の判別を確認できるように、該窓ガラス
の自動車ドアー内に光を放射する表示灯を設け、この窓
ガラスの板厚面内に内面反射の臨界角以下で放射して、
該表示灯の点灯により該窓ガラスの自由端側端部を発光
させる表示灯窓ガラス(いわゆる、エッジライトガラ
ス)が注目されてきている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ガラス自体を着色した緑色ガラスをエッジライトガラス
として用いた場合には、光がガラス中で減衰されてしま
い、該ガラス基板の側端部に到達する光強度は弱く、エ
ッジライトとして充分に満足される機能を果たせないと
いう問題がある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点に鑑
みてなされたものであり、自動車用エッジライトガラス
として使用した場合に、発光された光が該ガラス中で減
衰されることが少なく、且つ緑色を呈するガラスについ
て鋭意研究した結果、ある特定の組成を有する金属酸化
物被膜中に金微粒子を分散させることにより緑色が得ら
れることが判った。
【0006】すなわち、本発明の緑色被膜ガラス基板
は、ガラス基板表面に、酸化珪素及び酸化チタンよりな
る非晶質金属酸化物と、酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化
ネオジムの内の少なくとも1種の金属の酸化物、酸化コ
バルト、および酸化クロムよりなる結晶質金属酸化物よ
り構成される金属酸化物被膜が被覆された被膜ガラスに
おいて、該金属酸化物被膜中に金粒子が分散されてなる
ことを特徴とする。
【0007】また、結晶質金属酸化物はモル%換算で、
酸化ニッケル、酸化亜鉛、酸化ネオジムの内の少なくと
も1種の金属の酸化物の含有率が5〜30%、酸化クロ
ムの含有率が5〜40%、酸化コバルトの含有量が40
〜80%であることが好ましく、さらに、非晶質金属酸
化物中の酸化チタンと酸化珪素の含有割合が、酸化チタ
ン:酸化珪素=1:2.30〜1:0.34(モル比)の
範囲であることが好ましい。 さらに、本発明の緑色被
膜ガラス基板は、ガラス基板の自由端側端部を発光させ
るエッジライト用ガラスとして用いるのが好適であり、
その可視光線透過率は70%以上であり、且つLa*b*
表示法における色調が、−15≦a*≦0,−15≦b*
≦8であることがより好ましい。
【0008】また、本発明の緑色被膜ガラス基板の製造
方法は、チタン及び珪素の金属アルコキシドと、ニッケ
ル、亜鉛、ネオジムの内の少なくとも1種の金属の無機
塩、クロムの無機塩、コバルトの無機塩と、金化合物と
を溶媒とともに混合・溶解させてゾルゲル塗布液を調整
したのち、該塗布液をガラス基板表面に塗布し、乾燥・
焼成することにより緑色を呈する金属酸化物被膜を形成
することを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の緑色被膜ガラス基板は、
例えば、チタン及び珪素の金属アルコキシドと、ニッケ
ル、亜鉛、ネオジムの内の少なくとも1種の金属の無機
塩、クロム無機塩、コバルト無機塩と、金化合物とを溶
媒とともに混合・溶解させてゾルゲル塗布液を調整した
のち、該塗布液をガラス基板表面に塗布し、乾燥・焼成
することにより緑色を呈する金属酸化物被膜を形成する
ことができる。
【0010】前記金属アルコキシドとしては、Ti及び
Siの金属アルコキシドであり、Tiのアルコキシドと
してはチタンイソプロポキシド、テトラエチルチタネー
ト、テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタ
ネート、チタンオクチレングリコレート、Siのアルコ
キシドとしてはテトラメトキシシラン、テトラエトキシ
シラン、テトラプロポキシラン、テトラブトキしシラン
等を用いることが出来る。
【0011】なお、Ti金属アルコキシドとSiの金属
アルコキシドは、金属酸化物換算で被膜中の酸化チタン
と酸化珪素のモル比が、酸化チタン:酸化珪素=1:
2.30〜1:0.34の範囲であることが好ましく、そ
のモル比が1:2.30以下であると赤味がかった色と
なり好ましくなく、1:0.34以上であると青味がか
った色となり好ましくない。
【0012】これらの塗布液中の金属アルコキシドは、
加水分解・重合されたのち、焼成することにより非晶質
となり、架橋して被膜でのバインダーの役目をする。
【0013】金属無機塩としては、ニッケル、亜鉛、ネ
オジムの内の少なくとも1種の金属の無機塩と、クロム
の無機塩、およびコバルトの無機塩を用いることが好ま
しく、特にこれら金属の硝酸塩、或いはこれら金属のハ
ロゲン化物等を用いることがより好ましいが、これらに
限定されるものではなく、炭酸塩等を用いることもでき
る。なお、非晶質金属酸化物の各成分の含有量(モル
%)としては、酸化クロムが5〜40%、酸化コバルト
が40〜80%、その他の金属酸化物が5〜30%の範
囲が好ましい。
【0014】塗布液中の金属無機塩は、焼成することに
より結晶質の金属酸化物となり、前記金属アルコキシド
から形成される非晶質金属酸化物中に取り込まれる。金
化合物としては、塩化金酸、アルキル金メルカプチド、
アルキル金ハライド等を用いることが出来るが、この金
化合物は焼成することにより、前記金属酸化物被膜中に
金コロイドとして分散され、コロイド着色するものと考
えられる。被膜の緑色は、前記の特定組成の金属無機塩
と金粒子を併用することにより、焼成された被膜は緑色
を呈するようになる。溶媒としては、メタノール、エタ
ノール等のアルコール類、アセトン類、トルエン類、ベ
ンゼン、グリコール類、エステル類、ケトン類等を用い
ることが出来る。
【0015】また、反応を促進するための触媒として、
硝酸、塩酸、硫酸、蟻酸、酢酸、蓚酸等の無機酸あるい
は有機酸を用いることが好ましい。なお、上記塗布溶液
中の、金属アルコキシド、金属無機塩、金化合物、溶
媒、触媒の配合割合は、例えば重量部で下記の範囲とす
ることが好ましい。
【0016】 Tiイソプロコキシド 0.1〜0.5 テトラメトキシシラン 0.01〜0.5 硝酸コバルト 0.01〜0.2 硝酸亜鉛 0.01〜0.2 硝酸クロム 0.01〜0.2 硝酸ニッケル 0.01〜0.2 硝酸ネオジム 0.01〜0.2 塩化金酸 0.001〜0.04 硝酸 0.1〜2.0 2−メチルペンタン−2,4−ジオール 0.5〜5.0 本発明に用いられるガラス基板は、建築用窓ガラスや自
動車用窓ガラス等に通常使用されているフロ−トガラス
あるいはロ−ルアウト法で製造されたガラス等無機質の
透明性がある板ガラスが好ましく、無色または着色、な
らびにその種類あるいは色調、他の機能性膜との組み合
わせ、ガラスの形状等に特に限定されるものではなく、
さらに曲げ板ガラスとしてはもちろん各種強化ガラスや
強度アップガラスであり、平板や単板で使用できるとと
もに、複層ガラスあるいは合わせガラスとしても使用で
きる。また、被膜はガラス基板の両面に成膜しても構わ
ない。さらに、プラスチックとの複合体でも使用でき
る。
【0017】また、ガラス基板への膜付け法としては、
手塗り、ノズルフロ−コ−ト法、ディッピング法、スプ
レー法、リバ−スコ−ト法、フレキソ法、印刷法、フロ
ーコート法あるいはスピンコート法、ならびにそれらの
併用等既知の塗布手段等、各種の塗布法等が適宜採用し
得るものである。
【0018】なお、被膜の乾燥・焼成条件としては、乾
燥は約300℃以下、焼成は約650℃以下の温度でキ
ュアリングするのが好ましい。被膜の膜厚としては、1
00〜200nm程度が好ましいがこれに限定するもの
ではない。
【0019】緑色ガラス基板は、可視光線透過率は約7
0%以上、可視光線反射率は約10%以下、日射透過率
は約50%以下が好ましく、該ガラス基板の色調は、L
a*b*表示法で、−15≦a*≦0,−15≦b*≦8の
範囲が好ましく、自動車用ドアーガラスのエッジライト
用ガラスとして用いた場合、光の減衰が小さく、夜間等
の照明がない時でも、該ガラスの開放位置が充分に確認
できる。
【0020】また、本発明の金属酸化物被膜は、表面硬
度、耐擦傷性、耐薬品性および透明基板との密着性に優
れているので、前記自動車用のドアーガラスとして用い
た場合に、該ガラス基板を繰り返し昇降させても、長期
にわたり被膜の耐久性は保持される。
【0021】本発明の緑色被膜ガラス基板は、自動車用
窓ガラス、建築用窓ガラス、店舗用等の、例えばショー
ケース用ガラス、その他の産業用ガラス等特にその用途
は限定されるものではない。
【0022】実施例1 下記方法により、緑色を呈するガラス基板を作製した。
【0023】塗布液の調整 下記塗布液の調整方法は、塩化金酸0.01g、金属無
機塩の硝酸コバルト0.05g、硝酸亜鉛0.05g、硝
酸クロム0.05g、硝酸ニッケル0.05gに溶媒2−
メチルペンタン−2,4−ジオール1.5gを添加し、
次に触媒の硝酸0.5gを添加して約3分間混合後、金
属アルコキシドの珪酸エチル0.13gとチタンイソプ
ロポキシド0.2gを添加し約3分間混合して、塗布液
を調整した。なお、塗布液の配合組成を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】基板と塗布方法 塗布はロール法により行った。すなわち、上記で調整し
た塗布液を回転する2本のロールに均一に供給し、ロー
ルが回転することによりクリアーのフロートガラス基板
(ガラスサイズ;厚さ3.0mm×タテ300mm×ヨ
コ600mm)が移動して塗布液が塗布される。次い
で、塗布液を塗布したしたガラス基板を、連続炉に搬入
し、250℃で3分間乾燥後、650℃で3分間焼成緑
色を呈するガラス基板を得た。
【0026】塗膜の物性値 得られた緑色ガラス基板の可視光線透過率(%)、日射
透過率(%)、紫外線透過率(%)、及びLa*b*表示
法による色調(L、a*、b*)を表1に示す。なお、上
記の各透過率は、分光光度計(型式;U4000 日立
製)により、色調はU4000の測定値を光学計算した
ものです。
【0027】測定の結果、表2に示すように可視光線透
過率は約79%と大きく、色調は緑色が得られた。
【0028】
【表2】
【0029】また、耐薬品性の評価を行った。評価方法
は、耐酸性試験として、0.1N塩酸中に室温で15時
間浸漬し、耐アルカリ性試験として、0.1Nの水酸化
ナトリウム中に室温で15時間浸漬し、被膜の状態を観
察した。
【0030】結果、耐酸性試験および耐アルカリ性試験
ともに異常は認められず良好であった。さらに、耐擦傷
性試験として、テーバー試験機(トーヨー精機製)を用
いて、基板表面に被覆された被膜面を300回転擦った
のち、試験前後のガラス基板のヘーズ値の差を測定し
た。
【0031】結果、ヘーズ値の差は4.7%であり、良
好であった。なお、膜厚は、膜厚計(型式;デックタッ
ク3030、メーカー;スローン)を用いて測定した。
結果、膜厚は120nmであった。
【0032】以上のように、何れの特性も良好な結果を
示し、自動車用ドアーガラスのエッジライト用ガラスと
して、充分満足する機能を有していた。
【0033】実施例2 実施例1に比較して、表1に示すように、金属無機塩と
しての硝酸亜鉛を添加せず、硝酸コバルトの添加両を
0.1gとした以外は、実施例1と同じ方法で行った。
【0034】結果、表2に示すように可視光透過率は約
76%と高く、色調も目標の緑色を呈しており、良好で
あった。また、その他の、耐酸性、耐アルカリ性、耐擦
傷性も良好な結果を示した。なお、膜厚は実施例1と同
じとした。
【0035】比較例1 実施例1に比較して、表1に示すように、硝酸コバル
ト、硝酸クロム以外の他の金属無機塩を添加していな
い。なお、その他は、実施例1と同じ方法で行った。
【0036】結果、表2に示すように可視光線透過率
は、約76%と良好であったが、色調は黄緑色であり好
ましくなかった。なお、その他の、耐酸性、耐アルカリ
性、耐擦傷性は良好な結果を示した。また、膜厚は実施
例1と同じとした。
【0037】比較例2 実施例1に比較して、表1に示すように、硝酸コバルト
と硝酸ニッケルを添加していない。なお、その他は、実
施例1と同じ方法で行った。
【0038】結果、表2に示すように可視光線透過率
は、約80%と良好であったが、色調は青色であり、好
ましくなかった。
【0039】
【発明の効果】本発明の緑色被膜ガラスを自動車用の窓
ガラスに用いれば、エッジライト機能を付与することが
出来るので、夜間時の窓ガラスの開閉状態を容易に確認
することが出来る。また、その機能を持たせることで窓
ガラスの解放を防止することが出来、防犯の効果や安全
面で役立つ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中屋 和敏 三重県松阪市大口町1510 セントラル硝子 株式会社硝子研究所内 Fターム(参考) 4G059 AA01 AC08 EA01 EA04 EA05 EA18 EB07 GA01 GA04 GA12 GA14

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス基板表面に、酸化珪素及び酸化チタ
    ンよりなる非晶質金属酸化物と、酸化ニッケル、酸化亜
    鉛、酸化ネオジムの内の少なくとも1種の金属の酸化
    物、酸化コバルト、酸化クロムよりなる結晶質金属酸化
    物より構成される金属酸化物被膜が被覆された被膜ガラ
    スにおいて、該金属酸化物被膜中に金粒子が分散されて
    なることを特徴とする緑色被膜ガラス基板。
  2. 【請求項2】結晶質金属酸化物はモル%換算で、酸化ニ
    ッケル、酸化亜鉛、酸化ネオジムの内の少なくとも1種
    の金属の酸化物の含有率が5〜30%、酸化クロムの含
    有率が5〜40%、酸化コバルトの含有量が40〜80
    %であることを特徴とする請求項1記載の緑色被膜ガラ
    ス基板。
  3. 【請求項3】非晶質金属酸化物中の酸化チタンと酸化珪
    素の含有割合が、酸化チタン:酸化珪素=1:2.30
    〜1:0.34(モル比)の範囲であることを特徴とす
    る請求項1記載の緑色被膜ガラス基板。
  4. 【請求項4】ガラス基板の自由端側端部を発光させるエ
    ッジライト用ガラスとして用いることを特徴とする請求
    項1乃至3記載の緑色被膜ガラス基板。
  5. 【請求項5】緑色被膜ガラス基板は、可視光線透過率が
    70%以上であり、且つLa*b*表示法における色調
    が、−15≦a*≦0,−15≦b*≦8であることを特
    徴とする請求項1乃至4記載の緑色被膜ガラス基板。
  6. 【請求項6】チタン及び珪素の金属アルコキシドと、ニ
    ッケル、亜鉛、ネオジムの内の少なくとも1種の金属の
    無機塩、クロムの無機塩、コバルトの無機塩と、金化合
    物とを溶媒とともに混合・溶解させてゾルゲル塗布液を
    調整したのち、該塗布液をガラス基板表面に塗布し、乾
    燥・焼成することにより緑色を呈する金属酸化物被膜を
    形成することを特徴とする緑色被膜ガラス基板の製造方
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009221026A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Central Glass Co Ltd ゾルゲル膜が形成された車両用窓ガラスの製造方法
US7771531B2 (en) * 2006-08-11 2010-08-10 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Manufacturing method and usage of crystallized metal oxide thin film

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