JP2014202759A - 有色防曇鏡 - Google Patents
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Abstract
Description
《基材12》
基材12はソーダガラス等のガラス基板等で構成される。
《反射層14》
反射層14はCr等の金属で構成される。
《光触媒層16》
光触媒層16はTiO2で構成される。従来実用化されていた図2の有色防曇鏡10は反射色を青色系にするためにTiO2光触媒層16の膜厚を75nm程度に設定していたのに対し、図1の有色防曇鏡11は反射色を青色系(または緑色系)にするために、光触媒層16の膜厚を140〜200nmの厚い膜厚に設定する。光触媒層16は親水層18の表面に付着した有機物汚れを光触媒作用で分解して除去することにより、親水層18の防曇性を維持する。
《親水層18》
親水層18は多孔質SiO2で構成される。膜厚は例えば15nmに設定される。親水層18により防曇性が得られる。
《反射率調整層20》
反射率調整層20は光触媒層16よりも屈折率が低い材料で構成されるもので、例えばAl2O3とTa2O5の混合物、Al2O3とSnO2の混合物、Al2O3とZrO2の混合物等で構成される。反射率調整層20は光触媒層16の膜厚を厚く(140〜200nm)設定したことに伴う反射率の低下を抑制するとともに、視線角度の変化による色調ズレを軽減する。反射率の低下および色調ズレを軽減する機能は主にAl2O3で得られる。但し反射率調整層20をAl2O3のみで構成すると、耐水性が不十分であるので、Ta2O5、SnO2、ZrO2等を混合することにより、耐水性を向上させる。反射率調整層20に含まれるAl2O3は、反射率調整層20がAl2O3とTa2O5の混合物の場合は、50%以上、95%以下(好ましくは70%以上、95%以下)に設定する。このとき反射率調整層20に含まれるTa2O5は50%以下、5%以上(好ましくは30%以下、5%以上)に設定する。また反射率調整層20に含まれるAl2O3は、反射率調整層20がAl2O3とSnO2の混合物の場合は、30%以上、90%以下に設定する。このとき反射率調整層20に含まれるSnO2は70%以下、10%以上に設定する。また反射率調整層20に含まれるAl2O3は、反射率調整層20がAl2O3とZrO2の混合物の場合は、40%以上、90%以下に設定する。このとき反射率調整層20に含まれるZrO2は60%以下、10%以上に設定する。有色防曇鏡11は反射率調整層20の膜厚が厚くなるほど極大/極小反射率比が小さくなるが、反射率調整層20の膜厚を厚くした場合に薄い場合と同様の反射色を得るためには、該薄い場合に比べて光触媒層16を薄くしなければならず、光触媒性能が低下する。ここで、光触媒層16の膜厚と光触媒性能の関係は図3のようになる。すなわち、膜厚が薄いときは膜厚の増加に従い光触媒性能も増加するが、膜厚が所定以上になると光触媒性能は飽和する。そこで、先に光触媒層16の膜厚を、飽和値付近の光触媒性能が得られる最低膜厚(140〜200nm)に設定し、この条件下で所定の反射色(ここでは青色系または緑色系)が得られかつ極大/極小反射率比が2以上、4以下となるように反射率調整層20の膜厚を設定する。反射率調整層20の膜厚を35〜85nmに設定すると、要求される条件を満たす特性(自動車用ミラーとして必要な反射率、飽和値付近の光触媒性能、青色系または緑色系の反射色、極大/極小反射率比が2以上、4以下)が得られる。
(a)実施例1〜4および比較例1〜4は反射率極大値における波長がほぼ等しく、反射色はいずれも青色系である。
(b)比較例4の積分球反射率はJIS規格D5705で規定された自動車用ミラーの反射率の下限値35%に近い値であり(40%以上の積分球反射率が自動車用ミラーとして適切である)、十分とは言えない。比較例4の反射率が低いのは、光触媒層16の膜厚を厚く形成したことによるものである。これに対し、実施例1〜4は自動車用ミラーとして十分に高い反射率が得られている。実施例1〜4の反射率が高いのは、光触媒層16の膜厚を厚く形成したことによる反射率の低下が、反射率調整層20を構成するAl2O3によって抑制されているためである。
(c)極大/極小反射率比が大きい(すなわち強く反射する色調と反射が弱い色調の比率が大きい)比較例2,3は視線角度の変化による色調ズレが大きい。これに対し、極大/極小反射率比が小さい実施例1〜4は視線角度の変化による色調ズレが小さい。極大/極小反射率比が4以下であれば、色調ズレを実用上問題がない程度に軽減することができる。
(d)実施例1〜4どうしを対比すると、実施例1よりも実施例2〜4の方が積分球反射率が高く、極大/極小反射率比が小さい。したがって実施例1よりも実施例2〜4の方がより高い反射率が得られ、かつ色調ズレをより軽減することができる。
(e)比較例2は耐水性が十分でない。これに対し、実施例1〜4は耐水性、耐酸性とも十分である。
図16(a)は同様に、実施例3について、視線角度が0度、30度、45度のときの可視光域での分光反射スペクトルを示す。図16(b)は図16(a)の特性による可視光域での反射率極大値、反射率極小値、極大/極小反射率比を示す。
図17(a)は同様に、実施例4について、視線角度が0度、30度、45度のときの可視光域での分光反射スペクトルを示す。図17(b)は図17(a)の特性による可視光域での反射率極大値、反射率極小値、極大/極小反射率比を示す。
図18(a)は同様に、比較例4について、視線角度が0度、30度、45度のときの可視光域での分光反射スペクトルを示す。図18(b)は図18(a)の特性による可視光域での反射率極大値、反射率極小値、極大/極小反射率比を示す。
図18(b)によれば、極大/極小反射率比が大きい比較例4は視線角度の変化による極大/極小反射率比の変動が大きいので、視線角度が0度から変動するに従い色調が大きく変動し、反射色が0度のときの青色系から、赤みがかった色に変化したり、色が薄くなったりする。これに対し、図15(b)、図16(b)、図17(b)によれば、極大/極小反射率比が小さい実施例2,3,4は、視線角度の変化による極大/極小反射率比の変動が小さいので、視線角度が0度から変動しても反射色の色調の変化は比較例4に比べて小さく抑える(すなわち色調ズレを軽減する)ことができる。因みに、図2の従来の有色防曇鏡10(光触媒層16の膜厚は75nm)の可視光域での分光反射スペクトルを図19に示す。光触媒層16の膜厚が75nmの場合は、可視光域に単一の極大値しか生じず、極小値は生じないので、波長による反射率の変化が緩やかであり、視線角度の変化による色調ズレの問題は起こらない。すなわち視線角度の変化による色調ズレの問題は波長による反射率の変化が急峻となる光触媒層16の膜厚が厚い場合に起こる。
《反射層14》組成:Cr。
《反射率調整層20》組成:Al2O3(70体積%)とTa2O5(30体積%)の混合物、膜厚70nm。
《光触媒層16》組成:TiO2、膜厚:165nm。
《親水層18》組成:多孔質SiO2、膜厚:15nm。
・積分球反射率:62%
・反射率極大値:78.3%(at 532nm)
・反射率極小値:25.1%(at 707nm)
・極大/極小反射率比:3.1
・反射色:緑色系
《反射層14》組成:Cr。
《反射率調整層20》組成:Al2O3(70体積%)とTa2O5(30体積%)の混合物、膜厚35nm。
《光触媒層16》組成:TiO2、膜厚:200nm。
《親水層18》組成:多孔質SiO2、膜厚:15nm。
・積分球反射率:63%
・反射率極大値:75.2%(at 556nm)
・反射率極小値:18.8%(at 734nm)
・極大/極小反射率比:4.0
・反射色:緑色系
《反射層14》組成:Cr。
《反射率調整層20》組成:Al2O3(50体積%)とSnO2(50体積%)の混合物、膜厚67nm。
《光触媒層16》組成:TiO2、膜厚:165nm。
《親水層18》組成:多孔質SiO2、膜厚:15nm。
・積分球反射率:64%
・反射率極大値:78.4%(at 530nm)
・反射率極小値:24.1%(at 715nm)
・極大/極小反射率比:3.2
・反射色:緑色系
《反射層14》組成:Cr。
《反射率調整層20》組成:Al2O3(60体積%)とZrO2(40体積%)の混合物、膜厚60nm。
《光触媒層16》組成:TiO2、膜厚:170nm。
《親水層18》組成:多孔質SiO2、膜厚:15nm。
・積分球反射率:65%
・反射率極大値:78.8%(at 530nm)
・反射率極小値:23.4%(at 716nm)
・極大/極小反射率比:3.4
・反射色:緑色系
Claims (7)
- 基材の表面に反射層、反射率調整層、光触媒層、親水層を順次積層した構造を有し、
前記光触媒層が実質的にTiO2で構成され、該光触媒層の膜厚が140〜200nmであり、
前記親水層が実質的に多孔質SiO2で構成され、もって、
可視光域での反射率の極大値が波長430〜560nmに存在し、反射色が青色系または緑色系を呈し、可視光域の反射率の極大値と極小値の比が2以上、4以下である有色防曇鏡。 - 前記反射率調整層が実質的にAl2O3とTa2O5の混合物で構成され、該反射率調整層に含まれるAl2O3の体積百分率が50%以上、95%以下である請求項1に記載の有色防曇鏡。
- 前記反射率調整層が実質的にAl2O3とSnO2の混合物で構成され、該反射率調整層に含まれるAl2O3の体積百分率が30%以上、90%以下である請求項1に記載の有色防曇鏡。
- 前記反射率調整層が実質的にAl2O3とZrO2の混合物で構成され、該反射率調整層に含まれるAl2O3の体積百分率が40%以上、90%以下である請求項1に記載の有色防曇鏡。
- 前記反射率調整層の膜厚が35〜85nmである請求項1から4のいずれか1つに記載の有色防曇鏡。
- 前記光触媒層の膜厚が165±20nmである請求項1から5のいずれか1つに記載の有色防曇鏡。
- 前記光触媒層の膜厚が150nmより大である請求項1から6のいずれか1つに記載の有色防曇鏡。
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