JP2001180979A - 多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法 - Google Patents
多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法Info
- Publication number
- JP2001180979A JP2001180979A JP36391599A JP36391599A JP2001180979A JP 2001180979 A JP2001180979 A JP 2001180979A JP 36391599 A JP36391599 A JP 36391599A JP 36391599 A JP36391599 A JP 36391599A JP 2001180979 A JP2001180979 A JP 2001180979A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- titanium oxide
- glass
- glass substrate
- oxide film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/23—Oxides
- C03C17/25—Oxides by deposition from the liquid phase
- C03C17/256—Coating containing TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/20—Materials for coating a single layer on glass
- C03C2217/21—Oxides
- C03C2217/212—TiO2
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/70—Properties of coatings
- C03C2217/71—Photocatalytic coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/11—Deposition methods from solutions or suspensions
- C03C2218/112—Deposition methods from solutions or suspensions by spraying
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/30—Aspects of methods for coating glass not covered above
- C03C2218/32—After-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来より備わる熱線反射機能および耐久性を損
ねることなく、光触媒活性機能を発現させ、ガラス基板
表面に付着する汚染有機物質を効果的に分解させる防汚
性と親水性を付加すること。 【解決手段】５００℃以上に加熱したガラス基板表面に
チタン化合物よりなる溶液をスプレー噴霧し熱分解、成
膜させて該ガラス基板上に膜厚４０〜１００ｎｍを有す
る第一次の酸化チタン被膜を形成したのち、５５０〜６
５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チタン被膜を形成
させること
ねることなく、光触媒活性機能を発現させ、ガラス基板
表面に付着する汚染有機物質を効果的に分解させる防汚
性と親水性を付加すること。 【解決手段】５００℃以上に加熱したガラス基板表面に
チタン化合物よりなる溶液をスプレー噴霧し熱分解、成
膜させて該ガラス基板上に膜厚４０〜１００ｎｍを有す
る第一次の酸化チタン被膜を形成したのち、５５０〜６
５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チタン被膜を形成
させること
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築用窓ガラス、
車両用窓ガラス等に好適な熱線反射機能、防汚機能およ
び親水性による視認性向上機能を有する高耐久性の多機
能光触媒膜被覆ガラスの製造方法に関する。
車両用窓ガラス等に好適な熱線反射機能、防汚機能およ
び親水性による視認性向上機能を有する高耐久性の多機
能光触媒膜被覆ガラスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタン被膜による熱線反射ガラス
は、建造物や車輌の窓から入射する太陽光線中の熱線を
遮蔽して、冷房負荷の軽減に用いられたり、可視域にお
ける高反射性によって、室内を見え難くしてプライバシ
ーを守る効果もあり、これまでに種々開発され、特許も
多く出願されている。例えば、特開昭５４−１２２３２
１号公報には、キレート配位子として１個のオクチレン
グリコールとアセチルアセトンを有する、あるいは、少
なくとも１個のイソプロポキシ基またはブトキシ基を有
するチタン化合物を、ガラス表面で熱分解させ酸化チタ
ンを被膜を形成する方法が開示されている。
は、建造物や車輌の窓から入射する太陽光線中の熱線を
遮蔽して、冷房負荷の軽減に用いられたり、可視域にお
ける高反射性によって、室内を見え難くしてプライバシ
ーを守る効果もあり、これまでに種々開発され、特許も
多く出願されている。例えば、特開昭５４−１２２３２
１号公報には、キレート配位子として１個のオクチレン
グリコールとアセチルアセトンを有する、あるいは、少
なくとも１個のイソプロポキシ基またはブトキシ基を有
するチタン化合物を、ガラス表面で熱分解させ酸化チタ
ンを被膜を形成する方法が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開昭５４−１２２３２１号公報に記載された酸化チタン
被膜が被覆された板ガラスを建造物の窓ガラスなどに用
いて、被膜面を屋外側に暴露するように施工した場合、
通常のガラス表面に比べ被膜面は凹凸があるので大気中
の汚染物質が付着し易くまた取れにくいものになる。ま
た、酸化チタン被膜が被覆されたガラスに限らず通常の
ガラスでも、板ガラスを窓枠に固定する際に用いられる
シリコンシーラントなどのシーリング剤が経時劣化し、
シーリング剤に含まれる有機物が雨水と共に流れ落ち、
ガラスの外観を著しく損なうことがある。
開昭５４−１２２３２１号公報に記載された酸化チタン
被膜が被覆された板ガラスを建造物の窓ガラスなどに用
いて、被膜面を屋外側に暴露するように施工した場合、
通常のガラス表面に比べ被膜面は凹凸があるので大気中
の汚染物質が付着し易くまた取れにくいものになる。ま
た、酸化チタン被膜が被覆されたガラスに限らず通常の
ガラスでも、板ガラスを窓枠に固定する際に用いられる
シリコンシーラントなどのシーリング剤が経時劣化し、
シーリング剤に含まれる有機物が雨水と共に流れ落ち、
ガラスの外観を著しく損なうことがある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題に
鑑みてなしたものであり、ガラス基板上に被覆された膜
厚４０〜１００ｎｍを有する第一次の酸化チタン被膜
を、５５０〜６５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チ
タン被膜を形成させることにより、従来より備わる熱線
反射機能および耐久性を損ねることなく、光触媒活性機
能を発現させてガラス基板表面に付着する汚染有機物質
を効果的に分解させる防汚性と親水性を兼備した多機能
の光触媒膜被覆ガラスを提供するものである。
鑑みてなしたものであり、ガラス基板上に被覆された膜
厚４０〜１００ｎｍを有する第一次の酸化チタン被膜
を、５５０〜６５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チ
タン被膜を形成させることにより、従来より備わる熱線
反射機能および耐久性を損ねることなく、光触媒活性機
能を発現させてガラス基板表面に付着する汚染有機物質
を効果的に分解させる防汚性と親水性を兼備した多機能
の光触媒膜被覆ガラスを提供するものである。
【０００５】すなわち、本発明の多機能光触媒膜被覆ガ
ラスの製造方法は、ガラス基板上に被覆された膜厚４０
〜１００ｎｍを有する第一次の酸化チタン被膜を、５５
０〜６５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チタン被膜
を形成することを特徴とする。
ラスの製造方法は、ガラス基板上に被覆された膜厚４０
〜１００ｎｍを有する第一次の酸化チタン被膜を、５５
０〜６５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チタン被膜
を形成することを特徴とする。
【０００６】また、本発明の多機能光触媒膜被覆ガラス
の製造方法は、第一次の酸化チタン被膜は、５００℃以
上に加熱したガラス基板表面にチタン化合物よりなる溶
液をスプレー噴霧し熱分解、成膜させてなることを特徴
とする。
の製造方法は、第一次の酸化チタン被膜は、５００℃以
上に加熱したガラス基板表面にチタン化合物よりなる溶
液をスプレー噴霧し熱分解、成膜させてなることを特徴
とする。
【０００７】さらに、本発明の多機能光触媒膜被覆ガラ
スの製造方法は、可視光反射率（膜面側）は２５〜３５
％および日射反射率（膜面側）が２０〜３０％である熱
線反射性能を有することを特徴とする。
スの製造方法は、可視光反射率（膜面側）は２５〜３５
％および日射反射率（膜面側）が２０〜３０％である熱
線反射性能を有することを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の多機能光触媒膜被覆ガラ
スの製造方法は、例えば以下の工程により製造すること
ができる。 （１）５００℃以上に加熱したガラス基板表面に、チタ
ン化合物よりなる溶液をスプレー噴霧し、熱分解・成膜
させて膜厚４０〜１００ｎｍを有する第一次の酸化チタ
ン被膜を被覆する工程、（２）第一次の酸化チタン被膜
を５５０〜６５０℃の温度に再加熱することにより第二
次の酸化チタン被膜を形成する工程。
スの製造方法は、例えば以下の工程により製造すること
ができる。 （１）５００℃以上に加熱したガラス基板表面に、チタ
ン化合物よりなる溶液をスプレー噴霧し、熱分解・成膜
させて膜厚４０〜１００ｎｍを有する第一次の酸化チタ
ン被膜を被覆する工程、（２）第一次の酸化チタン被膜
を５５０〜６５０℃の温度に再加熱することにより第二
次の酸化チタン被膜を形成する工程。
【０００９】本発明に用いることができるチタン化合物
としては、無機チタン化合物としては四塩化チタン、有
機チタン化合物としてはチタニウム・プロポキシ・オク
チレングリコレート、ジ・プロポキシ・ビス・アセチル
アセトナートチタン、チタニウムステアレート、チタニ
ウム・イソプロポキシ・オクチレングリコキシ・ジアセ
チルアセトネートなどがある。これらの化合物よりなる
溶液は、後述する５００℃以上に加熱されたガラス基板
表面にスプレー噴霧することにより熱分解して酸化チタ
ン被膜を成膜することができる。なお、前記の希釈溶媒
としては、例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素
類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル
類、脂肪酸類などの水分を含まないものが好ましい前記
第一次の酸化チタン被膜を形成する際のガラス基板温度
を５００℃以上とするのは、５００℃未満の基板温度だ
と有機チタン化合物の熱分解が効率良く起こらず、未分
解物を含む被膜になり、付着強度や外観を著しく低下さ
せるとともに、光触媒活性機能、熱線反射機能も低下す
るためである。なお、基板温度は５３０〜６３０℃の範
囲がより好ましく、６３０℃以上であるとガラス基板の
変形が起こり、映像歪み等で著しく外観を損ねることが
あり好ましくない。
としては、無機チタン化合物としては四塩化チタン、有
機チタン化合物としてはチタニウム・プロポキシ・オク
チレングリコレート、ジ・プロポキシ・ビス・アセチル
アセトナートチタン、チタニウムステアレート、チタニ
ウム・イソプロポキシ・オクチレングリコキシ・ジアセ
チルアセトネートなどがある。これらの化合物よりなる
溶液は、後述する５００℃以上に加熱されたガラス基板
表面にスプレー噴霧することにより熱分解して酸化チタ
ン被膜を成膜することができる。なお、前記の希釈溶媒
としては、例えば、炭化水素類、ハロゲン化炭化水素
類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、エステル
類、脂肪酸類などの水分を含まないものが好ましい前記
第一次の酸化チタン被膜を形成する際のガラス基板温度
を５００℃以上とするのは、５００℃未満の基板温度だ
と有機チタン化合物の熱分解が効率良く起こらず、未分
解物を含む被膜になり、付着強度や外観を著しく低下さ
せるとともに、光触媒活性機能、熱線反射機能も低下す
るためである。なお、基板温度は５３０〜６３０℃の範
囲がより好ましく、６３０℃以上であるとガラス基板の
変形が起こり、映像歪み等で著しく外観を損ねることが
あり好ましくない。
【００１０】次に、第一次の酸化チタン膜が被覆された
ガラス基板を５５０〜６５０℃の温度に再加熱し、より
結晶性の高い第二次の酸化チタン被膜を形成させる。５
５０℃未満の温度であると、形成される酸化チタン被膜
の結晶性が高くならないために十分な光触媒活性機能が
起こらず、また６５０℃を超える温度の場合にはガラス
基板中に含まれるアルカリ成分の溶出による酸化チタン
被膜の結晶性の低下、あるいは酸化チタンのアナターゼ
形結晶のルチル形結晶への転移が起こり、十分な光触媒
活性機能が発現しなくなるためである。なお、再加熱の
保持時間としては特に限定するものではないが、５分間
以上、より好ましくは５〜１５分間がよい。５分間未満
だと結晶性が高まらず、１５分間を超えても結晶性がそ
れ以上高まらない、あるいは生産性が悪くなる。
ガラス基板を５５０〜６５０℃の温度に再加熱し、より
結晶性の高い第二次の酸化チタン被膜を形成させる。５
５０℃未満の温度であると、形成される酸化チタン被膜
の結晶性が高くならないために十分な光触媒活性機能が
起こらず、また６５０℃を超える温度の場合にはガラス
基板中に含まれるアルカリ成分の溶出による酸化チタン
被膜の結晶性の低下、あるいは酸化チタンのアナターゼ
形結晶のルチル形結晶への転移が起こり、十分な光触媒
活性機能が発現しなくなるためである。なお、再加熱の
保持時間としては特に限定するものではないが、５分間
以上、より好ましくは５〜１５分間がよい。５分間未満
だと結晶性が高まらず、１５分間を超えても結晶性がそ
れ以上高まらない、あるいは生産性が悪くなる。
【００１１】本発明により得られる酸化チタン被膜の膜
厚は、４０〜１００ｎｍであることが必要であり、４０
ｎｍ未満の膜厚であると前記の５５０〜６５０℃の温度
で再加熱したとしても酸化チタンの結晶性が高まらず、
十分な光触媒活性機能が発現されないとともに熱線反射
機能も低下し、１００ｎｍの膜厚を越えると光触媒活性
機能は高まるが、反射色の刺激純度が高くなり、有彩色
の干渉色が現れ外観上好ましくない。また、可視光日射
反射性能ともに低下する。
厚は、４０〜１００ｎｍであることが必要であり、４０
ｎｍ未満の膜厚であると前記の５５０〜６５０℃の温度
で再加熱したとしても酸化チタンの結晶性が高まらず、
十分な光触媒活性機能が発現されないとともに熱線反射
機能も低下し、１００ｎｍの膜厚を越えると光触媒活性
機能は高まるが、反射色の刺激純度が高くなり、有彩色
の干渉色が現れ外観上好ましくない。また、可視光日射
反射性能ともに低下する。
【００１２】上記のような再加熱法により得られる結晶
性の高い第二次の酸化チタン被膜は、該被膜の表面が親
水性が維持された状態になっており、一時的に排ガスや
塵埃などの汚れが付着した場合でも、有機分は光触媒効
果で分解されると共に、該被膜表面が親水性になってい
るので雨や人為的に水をかけることで、被膜表面と汚れ
の間に水が入り汚れが浮いて流れ落ちる。
性の高い第二次の酸化チタン被膜は、該被膜の表面が親
水性が維持された状態になっており、一時的に排ガスや
塵埃などの汚れが付着した場合でも、有機分は光触媒効
果で分解されると共に、該被膜表面が親水性になってい
るので雨や人為的に水をかけることで、被膜表面と汚れ
の間に水が入り汚れが浮いて流れ落ちる。
【００１３】本発明の方法により得られた光触媒被膜被
覆ガラスは、後述する親水維持性の評価において７日後
の接触角が３０°以上を維持した優れた親水性と、光触
媒活性の評価においてピーク強度の変化量が１０以上の
優れた防汚性と、さらに日射射反射率（膜面側）が２０
〜３０％の優れた熱線反射性能を兼備するバランスのと
れた高耐久性を有するものである。
覆ガラスは、後述する親水維持性の評価において７日後
の接触角が３０°以上を維持した優れた親水性と、光触
媒活性の評価においてピーク強度の変化量が１０以上の
優れた防汚性と、さらに日射射反射率（膜面側）が２０
〜３０％の優れた熱線反射性能を兼備するバランスのと
れた高耐久性を有するものである。
【００１４】なお、本発明により得られる結晶性の高い
第二次の酸化チタン被膜を有する光触媒被膜被覆ガラス
は、太陽光や蛍光灯などに含まれる紫外線が照射される
と光触媒効果により該被膜表面に付着した有機物を分解
し、被膜の表面を清浄に保つ作用（酸化分解型反応と呼
ばれる）を示すとともに、酸化チタン結晶自体の表面も
親水化（超親水性型反応と呼ばれる）され、後述する実
施例に示す親水維持性の評価において７日後の接触角が
３０°以上を維持した優れた親水性と、光触媒活性の評
価においてピーク強度の変化量が１０以上の優れた防汚
性を有する。従来法の再加熱をしない光触媒作用を有す
る結晶性酸化チタン単体の被膜の場合には、紫外線が照
射されている間は光触媒作用が活発であるが、一旦紫外
線が照射されなくなると、紫外線照射により一旦親水化
されていてもその後の紫外線が遮断されると比較的短時
間に酸化チタン本来の疎水性に戻ってしまうが、本発明
の方法により得られた酸化チタン被膜は、紫外線が遮断
されてもあるいは紫外線強度が弱い状況になっても長期
に親水性を維持する性能を有する特徴がある。さらに、
本発明の方法により得られた光触媒被膜被覆ガラスは、
日射反射率（膜面側）が２０〜３０％の優れた熱線反射
性能をも有し、前述の親水性、防汚性も兼備する多機能
でバランスのとれた高耐久性を有するものである。
第二次の酸化チタン被膜を有する光触媒被膜被覆ガラス
は、太陽光や蛍光灯などに含まれる紫外線が照射される
と光触媒効果により該被膜表面に付着した有機物を分解
し、被膜の表面を清浄に保つ作用（酸化分解型反応と呼
ばれる）を示すとともに、酸化チタン結晶自体の表面も
親水化（超親水性型反応と呼ばれる）され、後述する実
施例に示す親水維持性の評価において７日後の接触角が
３０°以上を維持した優れた親水性と、光触媒活性の評
価においてピーク強度の変化量が１０以上の優れた防汚
性を有する。従来法の再加熱をしない光触媒作用を有す
る結晶性酸化チタン単体の被膜の場合には、紫外線が照
射されている間は光触媒作用が活発であるが、一旦紫外
線が照射されなくなると、紫外線照射により一旦親水化
されていてもその後の紫外線が遮断されると比較的短時
間に酸化チタン本来の疎水性に戻ってしまうが、本発明
の方法により得られた酸化チタン被膜は、紫外線が遮断
されてもあるいは紫外線強度が弱い状況になっても長期
に親水性を維持する性能を有する特徴がある。さらに、
本発明の方法により得られた光触媒被膜被覆ガラスは、
日射反射率（膜面側）が２０〜３０％の優れた熱線反射
性能をも有し、前述の親水性、防汚性も兼備する多機能
でバランスのとれた高耐久性を有するものである。
【００１５】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。なお、得られたサンプルについて、ビルな
どの外装に用いられる防汚窓材を想定して下記の評価を
行った。なお、耐摩耗性、耐酸性、耐アルカリ性はＪＩ
Ｓ−Ｒ−３２２１（熱線反射ガラス）のＡ類に基づき評
価した。評価結果を表１に示す。
る。但し、本発明はこれらの実施例により限定されるも
のではない。なお、得られたサンプルについて、ビルな
どの外装に用いられる防汚窓材を想定して下記の評価を
行った。なお、耐摩耗性、耐酸性、耐アルカリ性はＪＩ
Ｓ−Ｒ−３２２１（熱線反射ガラス）のＡ類に基づき評
価した。評価結果を表１に示す。
【００１６】（評価方法） 耐摩耗性 ＪＩＳ Ｒ ３２２１記載の耐摩耗性試験方法に基づ
き、摩耗ホイールＣＳー１０Ｆ、荷重５００ｇｆでテー
バー式摩耗試験でヘーズ値を評価した。評価は、初期の
ヘーズ値Ｈ0と、１００回後のヘーズ値Ｈ100と、２００
回後のヘーズ値がＨ200がＨ0≦Ｈ100≦Ｈ200で、初期と
２００回後のヘーズ変化量△Ｈ（△Ｈ＝Ｈ200−Ｈ0）が
△Ｈ≦４％である場合を合格（○）とし、Ｈ100＞Ｈ200
または△Ｈ＞４％のものを不合格（×）とした。
き、摩耗ホイールＣＳー１０Ｆ、荷重５００ｇｆでテー
バー式摩耗試験でヘーズ値を評価した。評価は、初期の
ヘーズ値Ｈ0と、１００回後のヘーズ値Ｈ100と、２００
回後のヘーズ値がＨ200がＨ0≦Ｈ100≦Ｈ200で、初期と
２００回後のヘーズ変化量△Ｈ（△Ｈ＝Ｈ200−Ｈ0）が
△Ｈ≦４％である場合を合格（○）とし、Ｈ100＞Ｈ200
または△Ｈ＞４％のものを不合格（×）とした。
【００１７】耐酸性 ＪＩＳ Ｒ ３２２１記載の耐酸性試験方法に基づき、
２３℃±２℃に保った１規定の塩酸に２４時間浸漬後、
流水中でネルで払拭し、乾燥して外観を評価した。評価
は、著しい外観変化がない場合を合格（○）とし、著し
い変色または傷が入った場合或いは膜が剥離したものは
不合格（×）とした。
２３℃±２℃に保った１規定の塩酸に２４時間浸漬後、
流水中でネルで払拭し、乾燥して外観を評価した。評価
は、著しい外観変化がない場合を合格（○）とし、著し
い変色または傷が入った場合或いは膜が剥離したものは
不合格（×）とした。
【００１８】耐アルカリ性 ＪＩＳ Ｒ ３２２１記載の耐アルカリ性試験方法。２
３℃±２℃に保った１規定の水酸化ナトリウム溶液に２
４時間浸漬後、流水中でネルで払拭し、乾燥して外観を
評価した。評価は、著しい外観変化がない場合を合格
（○）とし、著しい変色または傷が入った場合或いは膜
が剥離したものは不合格（×）とした。
３℃±２℃に保った１規定の水酸化ナトリウム溶液に２
４時間浸漬後、流水中でネルで払拭し、乾燥して外観を
評価した。評価は、著しい外観変化がない場合を合格
（○）とし、著しい変色または傷が入った場合或いは膜
が剥離したものは不合格（×）とした。
【００１９】光触媒活性 表面に付いた汚れを分解する能力の光触媒活性をステア
リン酸の分解度で評価した。評価方法は、Ｐａｒａｇｏ
ｎ １０００（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製ＦＴ−Ｉ
Ｒ分光装置）を用いて、２９１０ｃｍ-1から２９２０ｃ
ｍ-1に現れるステアリン酸のＣ−Ｈ伸縮振動に起因する
ピーク強度（吸光度Ａ）を、ステアリン酸塗布前Ａbと
ステアリン酸塗布時Ａ0および紫外線を１時間照射した
後Ａ1についてそれぞれ求め、ピーク強度の変化量：
｛（Ａ0−Ａb）−（Ａ1−Ａb）｝×１０００を算出しス
テアリン酸の分解度とした（ステアリン酸分解度が大き
いほど光触媒活性は高くなる）。
リン酸の分解度で評価した。評価方法は、Ｐａｒａｇｏ
ｎ １０００（Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ社製ＦＴ−Ｉ
Ｒ分光装置）を用いて、２９１０ｃｍ-1から２９２０ｃ
ｍ-1に現れるステアリン酸のＣ−Ｈ伸縮振動に起因する
ピーク強度（吸光度Ａ）を、ステアリン酸塗布前Ａbと
ステアリン酸塗布時Ａ0および紫外線を１時間照射した
後Ａ1についてそれぞれ求め、ピーク強度の変化量：
｛（Ａ0−Ａb）−（Ａ1−Ａb）｝×１０００を算出しス
テアリン酸の分解度とした（ステアリン酸分解度が大き
いほど光触媒活性は高くなる）。
【００２０】なお、ステアリン酸のサンプルへの塗布は
３ｗｔ％ステアリン酸−エタノール溶液にサンプルを浸
漬し、８ｍｍ／ｓｅｃで引き上げることで行った。紫外
線源にはブラックライトＦＬ１５ＢＬＢ（東芝電気
（株）製）を用いて、サンプル表面の紫外線強度を４ｍ
Ｗ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）とした。評価は、前記ピーク
強度の変化量が１０以上の場合を合格とし、１０未満を
不合格とした。
３ｗｔ％ステアリン酸−エタノール溶液にサンプルを浸
漬し、８ｍｍ／ｓｅｃで引き上げることで行った。紫外
線源にはブラックライトＦＬ１５ＢＬＢ（東芝電気
（株）製）を用いて、サンプル表面の紫外線強度を４ｍ
Ｗ／ｃｍ2（３６５ｎｍ）とした。評価は、前記ピーク
強度の変化量が１０以上の場合を合格とし、１０未満を
不合格とした。
【００２１】親水維持性 防汚性には光触媒活性以外に一度親水化された表面があ
る程度親水性が維持されることも重要で、親水維持性
は、サンプル作製後、７日間紫外線強度１μＷ／ｃｍ2
（３６５ｎｍ）以下の環境下の実験室に放置した後の水
に対する接触角で評価した。評価は、７日後の接触角θ
がθ≦３０゜を合格（○）とし、θ＞３０゜を不合格
（×）で示した。
る程度親水性が維持されることも重要で、親水維持性
は、サンプル作製後、７日間紫外線強度１μＷ／ｃｍ2
（３６５ｎｍ）以下の環境下の実験室に放置した後の水
に対する接触角で評価した。評価は、７日後の接触角θ
がθ≦３０゜を合格（○）とし、θ＞３０゜を不合格
（×）で示した。
【００２２】（実施例１）有機チタン化合物としてジ・
プロポキシ・ビス・アセチルアセトナートチタン（日本
曹達（株）製）を３３．２ｇ、２エチル１，３ヘキサン
ジオール（東京化成（株）製）を２．０ｇ、２，４ペン
タンジオン（キシダ化学（株）製）を３.２ｇ、ジクロ
ルメタン（トクヤマ（株）製）を６１．６ｇを混合して
十分攪拌して、塗布液を得た。次に、よく洗浄した３０
０ｍｍ×３００ｍｍで厚み６ｍｍのフロートガラス板
（ソーダライムシリケートガラス）を基板とし、６００
℃に設定した電気炉中に８分間滞在させ、ガラス板を電
気炉から取り出して直ちに塗布液を３０ｇスプレーし
て、ガラス基板表面で熱分解させたのち、一旦室温まで
冷却して均一な酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈
折率をエリプソメーター（溝尻光学（株）製ＤＶＡ−３
６−Ｓ型）で測定したところ２．３０であり、同じくエ
リプソメーターで測定した膜厚は６７ｎｍであった。ま
た、分光光度計（日立製作所（株）製Ｕ４０００型）で
膜面側の反射を測定して、ＪＩＳ−Ｒ−３０１６に基づ
く可視光反射率は３１.７％で日射反射率は２７．２％
であった。次に、その酸化チタン被膜被覆ガラスを６０
０℃に設定したマッフル電気炉ＦＰ４１型（ヤマト科学
（株）製）に１５分間入れて再加熱処理することにより
結晶性酸化チタン膜を得た。得られた酸化チタンの結晶
は結晶性の高いアナターゼ形結晶であった。
プロポキシ・ビス・アセチルアセトナートチタン（日本
曹達（株）製）を３３．２ｇ、２エチル１，３ヘキサン
ジオール（東京化成（株）製）を２．０ｇ、２，４ペン
タンジオン（キシダ化学（株）製）を３.２ｇ、ジクロ
ルメタン（トクヤマ（株）製）を６１．６ｇを混合して
十分攪拌して、塗布液を得た。次に、よく洗浄した３０
０ｍｍ×３００ｍｍで厚み６ｍｍのフロートガラス板
（ソーダライムシリケートガラス）を基板とし、６００
℃に設定した電気炉中に８分間滞在させ、ガラス板を電
気炉から取り出して直ちに塗布液を３０ｇスプレーし
て、ガラス基板表面で熱分解させたのち、一旦室温まで
冷却して均一な酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈
折率をエリプソメーター（溝尻光学（株）製ＤＶＡ−３
６−Ｓ型）で測定したところ２．３０であり、同じくエ
リプソメーターで測定した膜厚は６７ｎｍであった。ま
た、分光光度計（日立製作所（株）製Ｕ４０００型）で
膜面側の反射を測定して、ＪＩＳ−Ｒ−３０１６に基づ
く可視光反射率は３１.７％で日射反射率は２７．２％
であった。次に、その酸化チタン被膜被覆ガラスを６０
０℃に設定したマッフル電気炉ＦＰ４１型（ヤマト科学
（株）製）に１５分間入れて再加熱処理することにより
結晶性酸化チタン膜を得た。得られた酸化チタンの結晶
は結晶性の高いアナターゼ形結晶であった。
【００２３】得られた光触媒膜付きガラスを前記に示す
方法で評価した結果、表１に示すように、サンプルは光
触媒活性は１４°と大きく良好であり、また親水維持性
についても２５°であり、ビルの窓材（膜側が室外側）
に使用しても充分な高耐久性を有するものであった。な
お、再加熱後の光触媒膜の屈折率、膜厚、可視光反射
率、日射反射率は再加熱前の数値とであった。同じな
お、リファレンスとして被膜のないガラス基板単独のサ
ンプルを実際に屋外曝露して汚れの付き具合を評価した
ところ、被膜の付いていないガラス基板に比べて格段に
汚れが少ないことが確認できた。
方法で評価した結果、表１に示すように、サンプルは光
触媒活性は１４°と大きく良好であり、また親水維持性
についても２５°であり、ビルの窓材（膜側が室外側）
に使用しても充分な高耐久性を有するものであった。な
お、再加熱後の光触媒膜の屈折率、膜厚、可視光反射
率、日射反射率は再加熱前の数値とであった。同じな
お、リファレンスとして被膜のないガラス基板単独のサ
ンプルを実際に屋外曝露して汚れの付き具合を評価した
ところ、被膜の付いていないガラス基板に比べて格段に
汚れが少ないことが確認できた。
【００２４】
【表１】
【００２５】（実施例２）有機チタン化合物としてジ・
プロポキシ・ビス・アセチルアセトナートチタン（日本
曹達（株）製）を３３．２ｇ、ジクロルメタン（トクヤ
マ（株）製）を６６．８ｇを混合して十分攪拌して、塗
布液を得た。次に、実施例１と同様に塗布液を２０ｇス
プレーして、ガラス板上で熱分解させたのち、冷却して
均一な酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は
２．１６であり、膜厚は６７ｎｍであった。可視光反射
率は２８．９％で、日射反射率は２４．４％であった。
次に、その酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同
様に再加熱処理し、結晶性のよい第二次の酸化チタン被
膜を得た。得られた光触媒膜付きガラスを前記に示す方
法で評価した結果、実施例１と同様に優れた結果が得ら
れた。
プロポキシ・ビス・アセチルアセトナートチタン（日本
曹達（株）製）を３３．２ｇ、ジクロルメタン（トクヤ
マ（株）製）を６６．８ｇを混合して十分攪拌して、塗
布液を得た。次に、実施例１と同様に塗布液を２０ｇス
プレーして、ガラス板上で熱分解させたのち、冷却して
均一な酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は
２．１６であり、膜厚は６７ｎｍであった。可視光反射
率は２８．９％で、日射反射率は２４．４％であった。
次に、その酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同
様に再加熱処理し、結晶性のよい第二次の酸化チタン被
膜を得た。得られた光触媒膜付きガラスを前記に示す方
法で評価した結果、実施例１と同様に優れた結果が得ら
れた。
【００２６】（実施例３）実施例１と同様の塗布液で６
３０℃に設定した電気炉中に８分間滞在させ、ガラス板
を電気炉から取り出して直ちに塗布液を２５ｇスプレー
して、ガラス板上で熱分解させたのち、冷却して均一な
酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は２．２８
であり、膜厚は６４ｎｍであった。可視光反射率は３
２．１％で、日射反射率は２７．１％であった。次に、
その酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同様に再
加熱処理し、結晶性のよい酸化チタン被膜を得た。得ら
れた光触媒膜付きガラスを前記に示す方法で評価した結
果、実施例１と同様に優れた結果が得られた。
３０℃に設定した電気炉中に８分間滞在させ、ガラス板
を電気炉から取り出して直ちに塗布液を２５ｇスプレー
して、ガラス板上で熱分解させたのち、冷却して均一な
酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は２．２８
であり、膜厚は６４ｎｍであった。可視光反射率は３
２．１％で、日射反射率は２７．１％であった。次に、
その酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同様に再
加熱処理し、結晶性のよい酸化チタン被膜を得た。得ら
れた光触媒膜付きガラスを前記に示す方法で評価した結
果、実施例１と同様に優れた結果が得られた。
【００２７】（比較例１）実施例１と同様の塗布液で４
５０℃に設定した電気炉中に８分間滞在させ、ガラス基
板を電気炉から取り出して直ちに塗布液を４０ｇスプレ
ーして、ガラス基板上で熱分解させたのち、冷却して均
一な酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は１．
８０であり、膜厚は１６ｎｍであった。可視光反射率は
９．３％で、日射反射率は５．７％であった。次に、そ
の酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同様に再熱
処理した。得られた光触媒膜付きガラスを前記に示す方
法で評価した結果、表１に示すように、光触媒活性は０
°と活性はなく、また親水維持性も約６０°と大きく、
ビルの窓材（膜側が室外側）として使用するには耐久性
に問題があった。
５０℃に設定した電気炉中に８分間滞在させ、ガラス基
板を電気炉から取り出して直ちに塗布液を４０ｇスプレ
ーして、ガラス基板上で熱分解させたのち、冷却して均
一な酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は１．
８０であり、膜厚は１６ｎｍであった。可視光反射率は
９．３％で、日射反射率は５．７％であった。次に、そ
の酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同様に再熱
処理した。得られた光触媒膜付きガラスを前記に示す方
法で評価した結果、表１に示すように、光触媒活性は０
°と活性はなく、また親水維持性も約６０°と大きく、
ビルの窓材（膜側が室外側）として使用するには耐久性
に問題があった。
【００２８】（比較例２）実施例２の酸化チタン被膜付
きガラス板について、再熱処理のみを省いた。得られた
光触媒膜付きガラスを前記に示す方法で評価した結果、
表１に示すように、サンプルは光触媒活性は０°と活性
はなく、また親水維持性も約５８°と大きく、ビルの窓
材（膜側が室外側）として使用するには耐久性に問題が
あった。
きガラス板について、再熱処理のみを省いた。得られた
光触媒膜付きガラスを前記に示す方法で評価した結果、
表１に示すように、サンプルは光触媒活性は０°と活性
はなく、また親水維持性も約５８°と大きく、ビルの窓
材（膜側が室外側）として使用するには耐久性に問題が
あった。
【００２９】（比較例３）実施例２の酸化チタン被膜付
きガラス板について、７００℃で再熱処理した。得られ
た光触媒膜付きガラスを前記に示す方法で評価した結
果、表１に示すように、サンプルは光触媒活性は８°と
活性は小さく、また親水維持性も約４９°と大きく、ビ
ルの窓材（膜側が室外側）として使用するには耐久性に
問題があった（比較例４）実施例１と同様の塗布液１を
１５ｇスプレーして、ガラス板上で熱分解にさせ均一な
酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は２．３２
であり、膜厚は３０ｎｍであった。可視光反射率は２
２．０％で、日射反射率は１７．３％であった。次に、
その酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同様に再
熱処理した。
きガラス板について、７００℃で再熱処理した。得られ
た光触媒膜付きガラスを前記に示す方法で評価した結
果、表１に示すように、サンプルは光触媒活性は８°と
活性は小さく、また親水維持性も約４９°と大きく、ビ
ルの窓材（膜側が室外側）として使用するには耐久性に
問題があった（比較例４）実施例１と同様の塗布液１を
１５ｇスプレーして、ガラス板上で熱分解にさせ均一な
酸化チタン被膜を得た。得られた膜の屈折率は２．３２
であり、膜厚は３０ｎｍであった。可視光反射率は２
２．０％で、日射反射率は１７．３％であった。次に、
その酸化チタン被膜付きガラス板を実施例１と同様に再
熱処理した。
【００３０】
【発明の効果】以上のように、本発明の多機能光触媒被
膜被覆ガラスの製造方法によれば、従来より備わる熱線
反射機能および耐久性を損ねることなく、光触媒活性機
能を発現させてガラス基板表面に付着する汚染有機物質
を効果的に分解させる防汚性と親水性による視認性向上
を兼備した多機能の光触媒膜被覆ガラスを提供するもの
であり、建築物の窓ガラスや車両用の窓ガラスなどの室
外側に光触媒膜を使うような耐久性を要する使用環境で
も、十分な耐久性と光触媒による親水性や防汚性などを
有するので、特に好適である。
膜被覆ガラスの製造方法によれば、従来より備わる熱線
反射機能および耐久性を損ねることなく、光触媒活性機
能を発現させてガラス基板表面に付着する汚染有機物質
を効果的に分解させる防汚性と親水性による視認性向上
を兼備した多機能の光触媒膜被覆ガラスを提供するもの
であり、建築物の窓ガラスや車両用の窓ガラスなどの室
外側に光触媒膜を使うような耐久性を要する使用環境で
も、十分な耐久性と光触媒による親水性や防汚性などを
有するので、特に好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 佳弘 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 (72)発明者 杉本 敏明 埼玉県川越市今福中台2805 セントラル硝 子株式 会社 化学研究所内 Ｆターム(参考） 4D075 AA01 CA34 CA37 CB04 DA06 DB13 DC01 DC13 EC02 EC08 4G059 AA01 AC06 AC21 AC22 EA04 EB06
Claims (3)
- 【請求項１】ガラス基板上に被覆された膜厚４０〜１０
０ｎｍを有する第一次の酸化チタン被膜を、５５０〜６
５０℃の温度に再加熱し第二次の酸化チタン被膜を形成
することを特徴とする多機能光触媒膜被覆ガラスの製造
方法。 - 【請求項２】第一次の酸化チタン被膜は、５００℃以上
に加熱したガラス基板表面にチタン化合物よりなる溶液
をスプレー噴霧し熱分解、成膜させてなることを特徴と
する請求項１記載の多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方
法。 - 【請求項３】可視光反射率（膜面側）が２５〜３５％お
よび日射反射率（膜面側）が２０〜３０％である熱線反
射性能を有することを特徴とする請求項１または２記載
の多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36391599A JP2001180979A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36391599A JP2001180979A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001180979A true JP2001180979A (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18480513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36391599A Pending JP2001180979A (ja) | 1999-12-22 | 1999-12-22 | 多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001180979A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004035707A1 (ja) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Kaneka Corporation | 光触媒層を有する透明材料に用いるシーリング材 |
| WO2005075562A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Kaneka Corporation | 硬化性組成物 |
| EP1604960A1 (en) * | 2003-03-24 | 2005-12-14 | Nakajima Glass Co., Inc. | Method for producing glass sheet coated with titanium oxide thin film |
| JP2011246293A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Ohbayashi Corp | 表面処理材、表面処理方法、及び、表面処理ガラス |
-
1999
- 1999-12-22 JP JP36391599A patent/JP2001180979A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004035707A1 (ja) * | 2002-10-17 | 2004-04-29 | Kaneka Corporation | 光触媒層を有する透明材料に用いるシーリング材 |
| JP2004156023A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-06-03 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 光触媒層を有する透明材料に用いるシーリング材 |
| EP1604960A1 (en) * | 2003-03-24 | 2005-12-14 | Nakajima Glass Co., Inc. | Method for producing glass sheet coated with titanium oxide thin film |
| EP1604960A4 (en) * | 2003-03-24 | 2007-08-01 | Nakajima Glass Co Inc | METHOD OF MANUFACTURING A GLASS WIRE COATED WITH A TITANIUM OXIDE THIN FILM |
| WO2005075562A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Kaneka Corporation | 硬化性組成物 |
| JPWO2005075562A1 (ja) * | 2004-02-03 | 2007-10-11 | 株式会社カネカ | 硬化性組成物 |
| US7807746B2 (en) | 2004-02-03 | 2010-10-05 | Kaneka Corporation | Curable composition |
| JP2011246293A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Ohbayashi Corp | 表面処理材、表面処理方法、及び、表面処理ガラス |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3003593B2 (ja) | 光触媒性親水性部材 | |
| US6582839B1 (en) | Article with photocatalytic film | |
| MXPA06004355A (es) | Sustrato, en particular sustrato de vidrio, que porta una capa fotocatalitica cubierta con una capa delgada protectora. | |
| CN1401085A (zh) | 防雾元件及其形成方法 | |
| CN1401086A (zh) | 防雾元件及其形成方法 | |
| JP2000239047A (ja) | 親水性光触媒部材 | |
| JPH10114544A (ja) | 光触媒性親水性部材、その製造方法、及び光触媒性親水性コーティング組成物 | |
| US6866937B2 (en) | Glass plate with oxide film and process for producing same | |
| JP2001180979A (ja) | 多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法 | |
| JP3255346B2 (ja) | 光触媒性親水性部材の形成方法、及び光触媒性親水性部材 | |
| JPH10147771A (ja) | 光触媒性親水性部材及びその製造方法 | |
| JP2002053345A (ja) | 多機能光触媒膜被覆ガラスの製造方法 | |
| JP2003027039A (ja) | 光触媒親水膜およびその製造方法 | |
| JP2002187737A (ja) | 建築用或いは産業用酸化物膜付きガラスおよびその製造方法 | |
| JP3869174B2 (ja) | 親水膜付き曲げガラスおよびその製造方法 | |
| JP3266535B2 (ja) | 光触媒性親水性部材及びその製造方法、並びに光触媒性親水性コ−ティング組成物 | |
| JP3473840B2 (ja) | 酸化物膜付き車両用窓ガラスおよびその製造方法 | |
| JP3266526B2 (ja) | 光触媒性親水性部材、及びその製造方法 | |
| JP2001070801A (ja) | 高耐久性光触媒膜付き基材およびその製造方法 | |
| JP2001261378A (ja) | 鏡及びその製造方法 | |
| JPH1085610A (ja) | 光触媒性親水性部材、及びその製造方法 | |
| JPH09188850A (ja) | 光触媒性親水性コーティング組成物 | |
| JP3400259B2 (ja) | 親水性被膜およびその製造方法 | |
| JPH1060665A (ja) | 親水性被膜およびその製造方法 | |
| JP3266523B2 (ja) | 光触媒性親水性部材、及びその製造方法 |