JP3224123B2 - 計器用カバーガラス - Google Patents
計器用カバーガラスInfo
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- 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
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- Materials Engineering (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は優れた油脂分解能力
に基づく防汚機能を有する各種電子機器やメーター、電
子表示装置などに使用される計器用カバーガラス、中で
も手垢や皮脂などの油脂分を効率良く分解したり、付着
してくる浮遊菌やカビの殺菌や抗菌に効果のある、新規
な自己クリーニング性を有する計器用カバーガラスに関
するものである。
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するものである。
【０００２】
【従来の技術】各種メーターや計測機、表示装置などに
利用されている計器用カバーガラスやレンズには反射防
止などの目的で、近年様々なコーティングが施されるよ
うになってきている。例えば、自動車用の計器を例にと
ればカバーガラスの反射防止と意匠性の向上のためスパ
ッター法などで表面コートする試みが行われている。し
かしながら、そうしたカバーガラスの取扱い時や使用時
に必然的に付着する手指等の皮脂分や有機物のミスト、
空中浮遊菌などによる汚染、特にカビの付着に対しては
有効なものは開発されておらず、ワイピングクロス等に
よる頻繁な清掃しか適当な解決策は見当たらなかった。
利用されている計器用カバーガラスやレンズには反射防
止などの目的で、近年様々なコーティングが施されるよ
うになってきている。例えば、自動車用の計器を例にと
ればカバーガラスの反射防止と意匠性の向上のためスパ
ッター法などで表面コートする試みが行われている。し
かしながら、そうしたカバーガラスの取扱い時や使用時
に必然的に付着する手指等の皮脂分や有機物のミスト、
空中浮遊菌などによる汚染、特にカビの付着に対しては
有効なものは開発されておらず、ワイピングクロス等に
よる頻繁な清掃しか適当な解決策は見当たらなかった。
【０００３】一方、従来から酸化チタンを中心とする光
触媒を利用して大気中の汚染物質などを除去分解しよう
とする試みは広く行なわれてきた（例えば、特開平６ー
３８５号公報、特開平６ー４９６７７号公報等参照）。
また、石英ガラス基板にＲＦスパッター法により１μｍ
厚みの酸化チタン薄膜を付けて水素発生用光半導体電極
とした試み（特開昭６０ー４４０５３号公報参照）や、
イオンプレーティング法により眼鏡レンズの表面に酸化
チタン膜をつけて、周囲の悪臭成分を分解させようとい
う試み（特開平２ー２２３９０９号公報参照）等も行な
われている。
触媒を利用して大気中の汚染物質などを除去分解しよう
とする試みは広く行なわれてきた（例えば、特開平６ー
３８５号公報、特開平６ー４９６７７号公報等参照）。
また、石英ガラス基板にＲＦスパッター法により１μｍ
厚みの酸化チタン薄膜を付けて水素発生用光半導体電極
とした試み（特開昭６０ー４４０５３号公報参照）や、
イオンプレーティング法により眼鏡レンズの表面に酸化
チタン膜をつけて、周囲の悪臭成分を分解させようとい
う試み（特開平２ー２２３９０９号公報参照）等も行な
われている。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】前記特開平２ー２２３９０９
号公報に記載されている空気浄化眼鏡では、イオンプレ
ーティング法などの物理的方法により酸化チタン薄膜を
計器用カバーガラス表面に設けているものの、酸化チタ
ンの同定や薄膜の結晶構造、脱臭効果の判定等について
客観的構成やデータの開示がほとんどなされていない。
号公報に記載されている空気浄化眼鏡では、イオンプレ
ーティング法などの物理的方法により酸化チタン薄膜を
計器用カバーガラス表面に設けているものの、酸化チタ
ンの同定や薄膜の結晶構造、脱臭効果の判定等について
客観的構成やデータの開示がほとんどなされていない。
【０００５】従来技術では酸化チタンを薄膜状に形成し
て実用レベルの高い光触媒作用を得るには、酸化チタン
ゾルを基板上に焼結形成するか、酸化チタンの微粉末を
バインダーとともに塗布焼成する以外に適当な方法はな
いと考えられていた。しかし、前者では高い活性を有し
ある程度光透過性のあるものが得られても実用に耐える
膜強度を得るには焼結温度をガラス軟化点以上の温度に
設定する必要があり、実際にレンズ用ガラスへ応用する
ことは困難だった。また、後者の場合は微粉末化した酸
化チタンのため光透過性が極めて低いためレンズ用とし
ては致命的な欠点であり、更に表面の凹凸が激しいので
汚れや埃がつきやすいものであった。
て実用レベルの高い光触媒作用を得るには、酸化チタン
ゾルを基板上に焼結形成するか、酸化チタンの微粉末を
バインダーとともに塗布焼成する以外に適当な方法はな
いと考えられていた。しかし、前者では高い活性を有し
ある程度光透過性のあるものが得られても実用に耐える
膜強度を得るには焼結温度をガラス軟化点以上の温度に
設定する必要があり、実際にレンズ用ガラスへ応用する
ことは困難だった。また、後者の場合は微粉末化した酸
化チタンのため光透過性が極めて低いためレンズ用とし
ては致命的な欠点であり、更に表面の凹凸が激しいので
汚れや埃がつきやすいものであった。
【０００６】また、スパッタ法などの物理的成膜方法に
よる光半導体薄膜として特開昭６０ー４４０５３号公報
に記載されているものは、光半導体としての水素発生用
に石英基板に成膜したもので、本発明が目的とする計器
用カバーガラスに付与する油脂分解のための光触媒薄膜
には不適当なものである。確かに石英基板では薄い酸化
チタン薄膜でもある程度の活性のあるものは得られるも
のの計器用カバーガラスとしては使用できない。本発明
の実施例で述べているように、本発明にかかるプレコー
ト薄膜層を設けるか、或いは酸化チタン薄膜の膜厚をプ
レコート層を設けない場合は厚くしない限り、実用的な
組成の計器用カバーガラスでは高い油脂分解活性が得ら
れないためである。
よる光半導体薄膜として特開昭６０ー４４０５３号公報
に記載されているものは、光半導体としての水素発生用
に石英基板に成膜したもので、本発明が目的とする計器
用カバーガラスに付与する油脂分解のための光触媒薄膜
には不適当なものである。確かに石英基板では薄い酸化
チタン薄膜でもある程度の活性のあるものは得られるも
のの計器用カバーガラスとしては使用できない。本発明
の実施例で述べているように、本発明にかかるプレコー
ト薄膜層を設けるか、或いは酸化チタン薄膜の膜厚をプ
レコート層を設けない場合は厚くしない限り、実用的な
組成の計器用カバーガラスでは高い油脂分解活性が得ら
れないためである。
【０００７】従来の酸化チタンを付けたガラスでは粉末
やゾルを使用したものであるため実質的に不透明で光透
過性が低く、例えば自動車の計器などの場合、計器内に
光源を設置して光をカバーガラスの外表面にある大気中
の汚染物質が最も付着しやすい面（酸化チタン層）へ到
達させようとしても困難であった。そのため、利用でき
る光も計器の外部からの光である車内の微弱な光に限定
されるため、透明な酸化チタン薄膜が付いている場合と
比較すると光量は格段に少なく汚染物質の分解量も少な
い上に、表面の凹凸に起因する汚れや油のミストが付き
やすいという欠点があった。
やゾルを使用したものであるため実質的に不透明で光透
過性が低く、例えば自動車の計器などの場合、計器内に
光源を設置して光をカバーガラスの外表面にある大気中
の汚染物質が最も付着しやすい面（酸化チタン層）へ到
達させようとしても困難であった。そのため、利用でき
る光も計器の外部からの光である車内の微弱な光に限定
されるため、透明な酸化チタン薄膜が付いている場合と
比較すると光量は格段に少なく汚染物質の分解量も少な
い上に、表面の凹凸に起因する汚れや油のミストが付き
やすいという欠点があった。
【０００８】本発明は上述の背景のもとでなされたもの
であり、各種計器用のカバーガラスとして、可視光領域
の光には透明でかつ表面が平滑で汚れがつきにくく、し
かも光触媒活性が高く付着する油脂分などを光によって
効率良く分解できるという自己クリーニング性を有する
新規な計器用カバーガラスを目的としたものである。
であり、各種計器用のカバーガラスとして、可視光領域
の光には透明でかつ表面が平滑で汚れがつきにくく、し
かも光触媒活性が高く付着する油脂分などを光によって
効率良く分解できるという自己クリーニング性を有する
新規な計器用カバーガラスを目的としたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明にかかる計器用カバーガラスは、 （構成１）計器類に取り付けられる計器用カバーガラス
であって、ガラス板の少なくとも計器類に取り付ける際
に外側に配置される表面の少なくとも一部に光触媒作用
を有する酸化チタン薄膜を設け、この酸化チタン薄膜
を、波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率で５０％以
上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対する直線透過率で５
０％以下であり、少なくとも３００〜４００ｎｍの光の
一部を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ2 の強度で照射した
時にリノール酸を該酸化チタン薄膜１ｃｍ2 あたり１時
間につき０．５μｇ以上分解する能力を有するもので構
成したことを特徴とする構成とし、この構成１の態様と
して、 （構成２）前記酸化チタン薄膜の膜厚は０．１〜５μｍ
であることを特徴とする構成とし、構成１または２の態
様として、 （構成３）前記酸化チタン薄膜は少なくともアナターゼ
結晶を含むものであることを特徴とする構成とし、構成
１ないし３のいずれかの態様として、 （構成４）前記酸化チタン薄膜は、銀、銅、亜鉛からな
る群より選ばれた少なくとも一種の添加物をチタニウム
原子に対して０．０５〜５原子％含むことを特徴とする
構成とし、構成１ないし４のいずれかの態様として、 （構成５）前記ガラス板と酸化チタン薄膜との間にプレ
コート薄膜を設けたことを特徴とする構成とし、この構
成５の態様として、 （構成６）前記プレコート薄膜の膜厚が０．０２〜１μ
ｍであることを特徴とする構成とし、構成５または６の
態様として、 （構成７）前記プレコート薄膜がＳｉＯ2 を主成分とす
る材料からなる薄膜であることを特徴とする構成とし、
構成５ないし７のいずれかの態様として、 （構成８）前記プレコート薄膜の少なくとも一層には酸
化インジウムおよび／または酸化錫を主成分とする材料
からなる薄膜が含まれることを特徴とする構成とし、構
成１ないし８のいずれかの態様として、 （構成９）前記ガラス板がソーダライムガラスを主成分
とするガラスからなることを特徴とする構成としたもの
である。
めに本発明にかかる計器用カバーガラスは、 （構成１）計器類に取り付けられる計器用カバーガラス
であって、ガラス板の少なくとも計器類に取り付ける際
に外側に配置される表面の少なくとも一部に光触媒作用
を有する酸化チタン薄膜を設け、この酸化チタン薄膜
を、波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率で５０％以
上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対する直線透過率で５
０％以下であり、少なくとも３００〜４００ｎｍの光の
一部を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ2 の強度で照射した
時にリノール酸を該酸化チタン薄膜１ｃｍ2 あたり１時
間につき０．５μｇ以上分解する能力を有するもので構
成したことを特徴とする構成とし、この構成１の態様と
して、 （構成２）前記酸化チタン薄膜の膜厚は０．１〜５μｍ
であることを特徴とする構成とし、構成１または２の態
様として、 （構成３）前記酸化チタン薄膜は少なくともアナターゼ
結晶を含むものであることを特徴とする構成とし、構成
１ないし３のいずれかの態様として、 （構成４）前記酸化チタン薄膜は、銀、銅、亜鉛からな
る群より選ばれた少なくとも一種の添加物をチタニウム
原子に対して０．０５〜５原子％含むことを特徴とする
構成とし、構成１ないし４のいずれかの態様として、 （構成５）前記ガラス板と酸化チタン薄膜との間にプレ
コート薄膜を設けたことを特徴とする構成とし、この構
成５の態様として、 （構成６）前記プレコート薄膜の膜厚が０．０２〜１μ
ｍであることを特徴とする構成とし、構成５または６の
態様として、 （構成７）前記プレコート薄膜がＳｉＯ2 を主成分とす
る材料からなる薄膜であることを特徴とする構成とし、
構成５ないし７のいずれかの態様として、 （構成８）前記プレコート薄膜の少なくとも一層には酸
化インジウムおよび／または酸化錫を主成分とする材料
からなる薄膜が含まれることを特徴とする構成とし、構
成１ないし８のいずれかの態様として、 （構成９）前記ガラス板がソーダライムガラスを主成分
とするガラスからなることを特徴とする構成としたもの
である。
【００１０】
【作用】上記の構成１によれば、計器類に取り付けられ
る計器用カバーガラスであって、ガラス板の少なくとも
計器類に取り付ける際に外側に配置される表面の少なく
とも一部に光触媒作用を有する酸化チタン薄膜を設け、
この酸化チタン薄膜を、波長５５０ｎｍの光に対する直
線透過率で５０％以上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対
する直線透過率で５０％以下であり、少なくとも３００
〜４００ｎｍの光の一部を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ
2 の強度で照射した時にリノール酸を該酸化チタン薄膜
１ｃｍ2 あたり１時間につき０．５μｇ以上分解する能
力を有するもので構成したことを特徴とする構成とした
ことにより、各種計器類のカバーガラスとして通常要求
される光透過性を十分に確保しつつ光触媒作用を誘起さ
せる波長４００ｎｍ以下の光を極めて有効に吸収して通
常の環境で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に分
解するという画期的な自己クリーニング性能を得ること
を可能にしている。勿論、一般的に分解が非常に困難で
あるといわれている油脂成分さえも分解できる性能を有
することから、抗菌、脱臭機能をも合せ持つ。それゆ
え、この計器用カバーガラスを、例えば、自動車の計器
類カバーガラス、各種計測機器類、あるいは、分析機器
類のカバーガラスとして用いると、空中浮游細菌やごみ
等は勿論のこと、従来は除去が非常に困難であったこれ
らに付着する手垢などの油脂分、室内や戸外に置いた時
に付着してくる有機性のミストや油脂分をも付着と同時
に分解して除去してしまい、何等手を加えることなく、
所期の清浄な状態を自動的に維持できるという画期的な
効果を得ることができる。
る計器用カバーガラスであって、ガラス板の少なくとも
計器類に取り付ける際に外側に配置される表面の少なく
とも一部に光触媒作用を有する酸化チタン薄膜を設け、
この酸化チタン薄膜を、波長５５０ｎｍの光に対する直
線透過率で５０％以上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対
する直線透過率で５０％以下であり、少なくとも３００
〜４００ｎｍの光の一部を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ
2 の強度で照射した時にリノール酸を該酸化チタン薄膜
１ｃｍ2 あたり１時間につき０．５μｇ以上分解する能
力を有するもので構成したことを特徴とする構成とした
ことにより、各種計器類のカバーガラスとして通常要求
される光透過性を十分に確保しつつ光触媒作用を誘起さ
せる波長４００ｎｍ以下の光を極めて有効に吸収して通
常の環境で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に分
解するという画期的な自己クリーニング性能を得ること
を可能にしている。勿論、一般的に分解が非常に困難で
あるといわれている油脂成分さえも分解できる性能を有
することから、抗菌、脱臭機能をも合せ持つ。それゆ
え、この計器用カバーガラスを、例えば、自動車の計器
類カバーガラス、各種計測機器類、あるいは、分析機器
類のカバーガラスとして用いると、空中浮游細菌やごみ
等は勿論のこと、従来は除去が非常に困難であったこれ
らに付着する手垢などの油脂分、室内や戸外に置いた時
に付着してくる有機性のミストや油脂分をも付着と同時
に分解して除去してしまい、何等手を加えることなく、
所期の清浄な状態を自動的に維持できるという画期的な
効果を得ることができる。
【００１１】構成２によれば、酸化チタン薄膜の膜厚を
０．１〜５μｍにすることによって十分な光触媒活性を
有すると同時に、前記測定法による波長５５０ｎｍの光
に対する直線透過率が５０％以上有する酸化チタン薄膜
が容易に得られる。膜厚を０．１μｍ未満にすると十分
な光触媒活性が得られなくなるおそれがあり、また、膜
厚を５μｍを超えたものとすると膜が白濁化して波長５
５０ｎｍの光に対する直線透過率が５０％未満となって
十分な透明性を確保できなくなるおそれがあるので好ま
しくない。
０．１〜５μｍにすることによって十分な光触媒活性を
有すると同時に、前記測定法による波長５５０ｎｍの光
に対する直線透過率が５０％以上有する酸化チタン薄膜
が容易に得られる。膜厚を０．１μｍ未満にすると十分
な光触媒活性が得られなくなるおそれがあり、また、膜
厚を５μｍを超えたものとすると膜が白濁化して波長５
５０ｎｍの光に対する直線透過率が５０％未満となって
十分な透明性を確保できなくなるおそれがあるので好ま
しくない。
【００１２】構成３によれば、酸化チタン薄膜をアナタ
ーゼ結晶が含まれるものとすることにより、より触媒活
性の高いものとすることができる。
ーゼ結晶が含まれるものとすることにより、より触媒活
性の高いものとすることができる。
【００１３】構成４によれば、酸化チタン薄膜に、銀、
銅、亜鉛からなる群から選ばれた少なくとも１種の添加
物をチタニウム原子に対して０．０５〜５原子％添加す
ることにより、触媒活性特に抗菌活性の向上を図ること
が可能である。これらの添加物は、種々の添加方法によ
り添加することが可能であるが、微量な添加物を均一に
添加する方法として、光触媒作用による光還元法がこの
場合最も容易であり優れている。これによって、例えば
銀の添加の場合には、光照射されている時だけでなく光
照射されていない時でも抗菌活性を高く維持できる利点
があり、銅の場合は優れた防カビ性を発揮できる利点が
あり、亜鉛の添加の場合には酸化チタンの固体酸性を低
下させて酸性物質でも表面に吸着しやすくすることがで
きるため、それらの分解除去に有利である。また、こう
した添加物は計器用カバーガラスとしては特に可視光透
過性が必要とされる場合が多いので、そのためにも微量
均一添加が不可欠となっている。前述の光還元法はその
点でも最も優れた方法の一つであり、本発明にかかる酸
化チタン薄膜はその目的にかなうものとなっている。
銅、亜鉛からなる群から選ばれた少なくとも１種の添加
物をチタニウム原子に対して０．０５〜５原子％添加す
ることにより、触媒活性特に抗菌活性の向上を図ること
が可能である。これらの添加物は、種々の添加方法によ
り添加することが可能であるが、微量な添加物を均一に
添加する方法として、光触媒作用による光還元法がこの
場合最も容易であり優れている。これによって、例えば
銀の添加の場合には、光照射されている時だけでなく光
照射されていない時でも抗菌活性を高く維持できる利点
があり、銅の場合は優れた防カビ性を発揮できる利点が
あり、亜鉛の添加の場合には酸化チタンの固体酸性を低
下させて酸性物質でも表面に吸着しやすくすることがで
きるため、それらの分解除去に有利である。また、こう
した添加物は計器用カバーガラスとしては特に可視光透
過性が必要とされる場合が多いので、そのためにも微量
均一添加が不可欠となっている。前述の光還元法はその
点でも最も優れた方法の一つであり、本発明にかかる酸
化チタン薄膜はその目的にかなうものとなっている。
【００１４】構成５によれば、計器用カバーガラスと酸
化チタン薄膜との間にプレコート薄膜を設けることによ
り、計器用カバーガラスの成分の一部が酸化チタン薄膜
に拡散浸透して酸化チタン薄膜の光触媒作用が低下する
といった弊害を防止することができる。また、これによ
り計器用カバーガラスの材質の選択の幅を拡大すること
が可能となった。さらには、計器用カバーガラスに直接
酸化チタン薄膜を形成する場合には、計器用カバーガラ
スの中の成分が酸化チタン薄膜に浸透してもそれが電荷
分離作用を行う酸化チタンには至らない程度に酸化チタ
ンの膜厚を厚くする必要があったが、その必要がなくな
ったことで、計器用カバーガラスの材質如何にかかわら
ず酸化チタン薄膜の膜厚を著しく薄くしても十分な光触
媒作用を得ることが可能となった。これにより、種々の
計器の種類や目的に応じて所望の屈折率に設定するため
に用いるガラス板を様々な組成にしなければならない場
合も少なくないが、そうした組成の変更があっても十分
高活性な光触媒薄膜とすることが可能となった。
化チタン薄膜との間にプレコート薄膜を設けることによ
り、計器用カバーガラスの成分の一部が酸化チタン薄膜
に拡散浸透して酸化チタン薄膜の光触媒作用が低下する
といった弊害を防止することができる。また、これによ
り計器用カバーガラスの材質の選択の幅を拡大すること
が可能となった。さらには、計器用カバーガラスに直接
酸化チタン薄膜を形成する場合には、計器用カバーガラ
スの中の成分が酸化チタン薄膜に浸透してもそれが電荷
分離作用を行う酸化チタンには至らない程度に酸化チタ
ンの膜厚を厚くする必要があったが、その必要がなくな
ったことで、計器用カバーガラスの材質如何にかかわら
ず酸化チタン薄膜の膜厚を著しく薄くしても十分な光触
媒作用を得ることが可能となった。これにより、種々の
計器の種類や目的に応じて所望の屈折率に設定するため
に用いるガラス板を様々な組成にしなければならない場
合も少なくないが、そうした組成の変更があっても十分
高活性な光触媒薄膜とすることが可能となった。
【００１５】プレコート薄膜の膜厚は、構成６のように
０．０２〜１μｍであれば、プレコート薄膜として採用
可能な物質一般を考慮した場合でも、十分な透明性を確
保した上でガラス板からの阻害物質の浸透を防止する効
果を得ることができる。逆に、０．０２μｍ未満では十
分な浸透阻止効果が得られず、１．０μｍを超えた膜を
形成しても浸透阻止効果にはそれ以上有利な点は生じな
いばかりでなく、成膜操作が煩雑になると共に、材料に
よっては透明性を確保できなくなる場合があるため好ま
しくない。
０．０２〜１μｍであれば、プレコート薄膜として採用
可能な物質一般を考慮した場合でも、十分な透明性を確
保した上でガラス板からの阻害物質の浸透を防止する効
果を得ることができる。逆に、０．０２μｍ未満では十
分な浸透阻止効果が得られず、１．０μｍを超えた膜を
形成しても浸透阻止効果にはそれ以上有利な点は生じな
いばかりでなく、成膜操作が煩雑になると共に、材料に
よっては透明性を確保できなくなる場合があるため好ま
しくない。
【００１６】基体となるガラス板には通常、構成７のよ
うにＳｉＯ2 を主成分とする材料でプレコート薄膜を構
成すれば、最良の透明性と物質浸透阻止効果を確保でき
る。
うにＳｉＯ2 を主成分とする材料でプレコート薄膜を構
成すれば、最良の透明性と物質浸透阻止効果を確保でき
る。
【００１７】また、カバーガラスが使用される計器は通
常高度な電子機器が使われている場合が少なくないの
で、構成８のように導電性薄膜をカバーガラス表面に設
ければ、外部からのノイズや電磁波による誤動作を防止
して回路を保護することも可能となる。
常高度な電子機器が使われている場合が少なくないの
で、構成８のように導電性薄膜をカバーガラス表面に設
ければ、外部からのノイズや電磁波による誤動作を防止
して回路を保護することも可能となる。
【００１８】構成９のように、これらの計器用カバーガ
ラスの材質としては、通常良く使用されているソーダラ
イムガラスを使用することができ、比較的安価なカバー
ガラスの製造が可能となっている。
ラスの材質としては、通常良く使用されているソーダラ
イムガラスを使用することができ、比較的安価なカバー
ガラスの製造が可能となっている。
【００１９】
＜実施例１＞図１は本発明の実施例１にかかる計器用カ
バーガラスの断面図である。以下、図１を参照にしなが
ら実施例１の計器用カバーガラスを説明する。
バーガラスの断面図である。以下、図１を参照にしなが
ら実施例１の計器用カバーガラスを説明する。
【００２０】図１において、この実施例の計器用カバー
ガラスは、ソーダライムガラスからなるガラス板１の表
面に酸化チタン薄膜２を形成したものである。酸化チタ
ン薄膜２はアナターゼ結晶を含む膜厚４．４μｍの酸化
チタン薄膜である。この計器用カバーガラスは次のよう
にして作成した。
ガラスは、ソーダライムガラスからなるガラス板１の表
面に酸化チタン薄膜２を形成したものである。酸化チタ
ン薄膜２はアナターゼ結晶を含む膜厚４．４μｍの酸化
チタン薄膜である。この計器用カバーガラスは次のよう
にして作成した。
【００２１】まず、ソーダライムガラス製の直径１２０
ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板１をパイロゾル成膜装置に
セットして、チタンテトライソプロポキシド０．５ｍｏ
ｌをアセチルアセトン１Ｌに溶かした原料溶液を超音波
により霧化させて２０ｍｌ／ｍｉｎで上記装置へ導入し
て５００℃で６０分間成膜した。これにより、ガラス板
１の表面に均一に酸化チタン薄膜２が成膜されるように
した。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による破断面の観察
によりガラス板１の上に膜厚４．４μｍの酸化チタン薄
膜２が形成されていることが確認できた。このカバーガ
ラス上の薄膜を薄膜Ｘ線回折分析で観測したところ、ア
ナターゼ結晶を含む酸化チタンの結晶であった。
ｍｍ、厚さ２ｍｍのガラス板１をパイロゾル成膜装置に
セットして、チタンテトライソプロポキシド０．５ｍｏ
ｌをアセチルアセトン１Ｌに溶かした原料溶液を超音波
により霧化させて２０ｍｌ／ｍｉｎで上記装置へ導入し
て５００℃で６０分間成膜した。これにより、ガラス板
１の表面に均一に酸化チタン薄膜２が成膜されるように
した。走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による破断面の観察
によりガラス板１の上に膜厚４．４μｍの酸化チタン薄
膜２が形成されていることが確認できた。このカバーガ
ラス上の薄膜を薄膜Ｘ線回折分析で観測したところ、ア
ナターゼ結晶を含む酸化チタンの結晶であった。
【００２２】次に、得られた酸化チタン光触媒薄膜を付
けたカバーガラスの光触媒活性の指標となる有害物分解
能力と透明性の指標となる光直線透過率を以下の方法に
より測定した。
けたカバーガラスの光触媒活性の指標となる有害物分解
能力と透明性の指標となる光直線透過率を以下の方法に
より測定した。
【００２３】有害物分解能力測定法 有害物質の分解能力の指標として油脂分の分解を測定す
ることとし、代表例としてリノール酸を主成分とするサ
ラダ油の分解活性を調べた。直径１２０ｍｍのカバーガ
ラスの酸化チタン薄膜２の表面に薄膜１ｃｍ2 当たり
０．１〜０．１５ｍｇになるように紙で薄く塗布した。
塗布量は塗布前後の重量測定により求めた。高圧水銀灯
をカバーガラス表面で５ｍＷ／ｃｍ2 となるように設置
して照射後、経過時間と重量変化量の関係を求めるため
所定時間におけるカバーガラスの重量を精密天秤で測定
し、分解活性の指標とした。
ることとし、代表例としてリノール酸を主成分とするサ
ラダ油の分解活性を調べた。直径１２０ｍｍのカバーガ
ラスの酸化チタン薄膜２の表面に薄膜１ｃｍ2 当たり
０．１〜０．１５ｍｇになるように紙で薄く塗布した。
塗布量は塗布前後の重量測定により求めた。高圧水銀灯
をカバーガラス表面で５ｍＷ／ｃｍ2 となるように設置
して照射後、経過時間と重量変化量の関係を求めるため
所定時間におけるカバーガラスの重量を精密天秤で測定
し、分解活性の指標とした。
【００２４】光直線透過率の測定 酸化チタン薄膜を付けたカバーガラスを光透過率測定用
セルに取り付け、同一組成の酸化チタン薄膜の付いてい
ないカバーガラスを用意した。片方を試料側、片方を参
照側として、島津製ＵＶ−３１００ＰＣ分光光度計によ
り５５０ｎｍと３６５ｎｍの波長の光に対する直線透過
率を測定した。
セルに取り付け、同一組成の酸化チタン薄膜の付いてい
ないカバーガラスを用意した。片方を試料側、片方を参
照側として、島津製ＵＶ−３１００ＰＣ分光光度計によ
り５５０ｎｍと３６５ｎｍの波長の光に対する直線透過
率を測定した。
【００２５】上述の方法による測定結果は、サラダ油分
解活性が１１．５μｇ／Ｈｒ・ｃｍ2 、 波長５５０ｎｍ
の光に対する直線透過率が６５％、波長３６５ｎｍの光
に対する直線透過率が１２％であり、優れた油脂分解活
性と十分な透明性を有することが確認できた。
解活性が１１．５μｇ／Ｈｒ・ｃｍ2 、 波長５５０ｎｍ
の光に対する直線透過率が６５％、波長３６５ｎｍの光
に対する直線透過率が１２％であり、優れた油脂分解活
性と十分な透明性を有することが確認できた。
【００２６】また、ガラス板１の一方の表面に酸化チタ
ン薄膜２を有するカバーガラスを入れた容器の他方の面
（裏面）から紫外線ランプであるブラックライトＦＬ１
０ＢＬＢ（東芝ライテック株式会社の商品名）による光
を照射して酸化チタン薄膜を付けた面で３ｍＷ／ｃｍ2
の光照射強度になるよう調節して、同様にサラダ油分解
活性を調べたところ、６．５μｇ／Ｈｒ・ｃｍ2 のサラ
ダ油分解活性が得られることが確認された。このことは
ガラス板に酸化チタン光触媒膜を付けた本発明のカバー
ガラスの場合、酸化チタン薄膜を設けた側の表面からの
光だけではなく、裏面からの光も十分利用できることを
示している。（この実施例は計測装置の内部にブラック
ライトを組み込んで、計測装置のカバーガラスの外側の
汚れ防止を想定したものである）。
ン薄膜２を有するカバーガラスを入れた容器の他方の面
（裏面）から紫外線ランプであるブラックライトＦＬ１
０ＢＬＢ（東芝ライテック株式会社の商品名）による光
を照射して酸化チタン薄膜を付けた面で３ｍＷ／ｃｍ2
の光照射強度になるよう調節して、同様にサラダ油分解
活性を調べたところ、６．５μｇ／Ｈｒ・ｃｍ2 のサラ
ダ油分解活性が得られることが確認された。このことは
ガラス板に酸化チタン光触媒膜を付けた本発明のカバー
ガラスの場合、酸化チタン薄膜を設けた側の表面からの
光だけではなく、裏面からの光も十分利用できることを
示している。（この実施例は計測装置の内部にブラック
ライトを組み込んで、計測装置のカバーガラスの外側の
汚れ防止を想定したものである）。
【００２７】＜実施例２〜４＞実施例１と同様にして酸
化チタン薄膜の膜厚を変えたほかは実施例１と同様の構
成を有し同様の方法で製造したものである。各実施例の
膜厚、サラダ油分解活性測定結果及び光直線透過率測定
結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明は省略す
る。
化チタン薄膜の膜厚を変えたほかは実施例１と同様の構
成を有し同様の方法で製造したものである。各実施例の
膜厚、サラダ油分解活性測定結果及び光直線透過率測定
結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明は省略す
る。
【００２８】図３の表に示されるように、各実施例とも
優れたサラダ油分解活性と十分な透明性を有しているこ
とが分かる。
優れたサラダ油分解活性と十分な透明性を有しているこ
とが分かる。
【００２９】＜実施例５＞この実施例は、実施例１にお
ける酸化チタン薄膜２に銀を添加したものである。酸化
チタン薄膜を膜厚３．６μｍになるまで実施例１と同様
にして付けた直径１２０ｍｍのカバーガラスを幅１５ｃ
ｍ、長さ１５ｃｍ、深さ１ｃｍのガラス容器に入れ、１
％の硝酸銀水溶液５０ｍｌを加えて、４００Ｗの高圧水
銀灯を１０分間照射し、４０分間紫外光を照射して、酸
化チタン薄膜に金属銀を光還元により微量析出させた。
銀付着量はＳＥＭ−ＥＤＳ法により求め、サラダ油分解
活性測定結果及び光直線透過率測定結果を、図３に表に
してまとめて掲げた。
ける酸化チタン薄膜２に銀を添加したものである。酸化
チタン薄膜を膜厚３．６μｍになるまで実施例１と同様
にして付けた直径１２０ｍｍのカバーガラスを幅１５ｃ
ｍ、長さ１５ｃｍ、深さ１ｃｍのガラス容器に入れ、１
％の硝酸銀水溶液５０ｍｌを加えて、４００Ｗの高圧水
銀灯を１０分間照射し、４０分間紫外光を照射して、酸
化チタン薄膜に金属銀を光還元により微量析出させた。
銀付着量はＳＥＭ−ＥＤＳ法により求め、サラダ油分解
活性測定結果及び光直線透過率測定結果を、図３に表に
してまとめて掲げた。
【００３０】図３の表に示されるように、各実施例とも
優れたサラダ油分解活性と十分な透明性を有しているこ
とが分かる。
優れたサラダ油分解活性と十分な透明性を有しているこ
とが分かる。
【００３１】＜実施例６〜８＞これらの実施例は、図２
に示したように実施例１における酸化チタン薄膜２とカ
バーガラス１との間に、ＳｉＯ2 膜からなるプレコート
薄膜をディップコートによって形成したほかは実施例１
と同様の構成を有し同様の方法で製造したものである。
各実施例のプレコート薄膜及び酸化チタン薄膜の膜厚、
並びにサラダ油分解活性測定結果及び光直線透過率測定
結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明は省略す
る。
に示したように実施例１における酸化チタン薄膜２とカ
バーガラス１との間に、ＳｉＯ2 膜からなるプレコート
薄膜をディップコートによって形成したほかは実施例１
と同様の構成を有し同様の方法で製造したものである。
各実施例のプレコート薄膜及び酸化チタン薄膜の膜厚、
並びにサラダ油分解活性測定結果及び光直線透過率測定
結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明は省略す
る。
【００３２】図３の表に示されるように、プレコート薄
膜層がない実施例１〜４に比較して、酸化チタン薄膜を
薄くしても優れたサラダ油分解活性を示すことから、よ
り高い透明性を確保できることが分かる。
膜層がない実施例１〜４に比較して、酸化チタン薄膜を
薄くしても優れたサラダ油分解活性を示すことから、よ
り高い透明性を確保できることが分かる。
【００３３】＜実施例９＞この実施例は、実施例６と同
様の構成を有し、ガラス板１の上に膜厚０．０５μｍの
ＳｉＯ2 膜からなるプレコート薄膜３をディップコート
によって形成し、更に、その上に同じくディップコート
により酸化チタン薄膜２を形成させたものである。チタ
ンテトライソプロポキシド０．５ｍｏｌをアセチルアセ
トン１Ｌに溶解させた原料溶液に、プレコート薄膜３を
付けたカバーガラスを浸漬し０．５ｃｍ／秒の引き上げ
速度でゆっくりと引き上げ室温下乾燥後４００℃で焼成
する操作を１３回繰り返して膜厚1.４μｍの酸化チタン
薄膜を形成させた。サラダ油分解活性測定結果及び光直
線透過率測定結果を、図３に表にして掲げてその詳細説
明は省略する。
様の構成を有し、ガラス板１の上に膜厚０．０５μｍの
ＳｉＯ2 膜からなるプレコート薄膜３をディップコート
によって形成し、更に、その上に同じくディップコート
により酸化チタン薄膜２を形成させたものである。チタ
ンテトライソプロポキシド０．５ｍｏｌをアセチルアセ
トン１Ｌに溶解させた原料溶液に、プレコート薄膜３を
付けたカバーガラスを浸漬し０．５ｃｍ／秒の引き上げ
速度でゆっくりと引き上げ室温下乾燥後４００℃で焼成
する操作を１３回繰り返して膜厚1.４μｍの酸化チタン
薄膜を形成させた。サラダ油分解活性測定結果及び光直
線透過率測定結果を、図３に表にして掲げてその詳細説
明は省略する。
【００３４】図３の表に示すように、優れたサラダ油分
解活性と光直線透過率を示すことが分かる。
解活性と光直線透過率を示すことが分かる。
【００３５】＜実施例１０＞この実施例では、図４に示
されるように、実施例６〜８と同様な方法によってガラ
ス板１の上にＳｉＯ2 膜からなるプレコート薄膜３をデ
ィップコートによって形成し、次に、プレコート薄膜３
の上に第二のプレコート薄膜として酸化錫を８％含む酸
化インジウム薄膜（ＩＴＯ膜）よりなるプレコート薄膜
４を０．２μｍの膜厚で前記パイロゾル装置によって成
膜し、その後実施例１と同様の方法により酸化チタン薄
膜２を設けた構成としたものであり、プレコート薄膜の
膜厚、並びに油脂分解活性測定結果及び光直線透過率測
定結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明は省略す
る。
されるように、実施例６〜８と同様な方法によってガラ
ス板１の上にＳｉＯ2 膜からなるプレコート薄膜３をデ
ィップコートによって形成し、次に、プレコート薄膜３
の上に第二のプレコート薄膜として酸化錫を８％含む酸
化インジウム薄膜（ＩＴＯ膜）よりなるプレコート薄膜
４を０．２μｍの膜厚で前記パイロゾル装置によって成
膜し、その後実施例１と同様の方法により酸化チタン薄
膜２を設けた構成としたものであり、プレコート薄膜の
膜厚、並びに油脂分解活性測定結果及び光直線透過率測
定結果を、図３に表にして掲げてその詳細説明は省略す
る。
【００３６】図３の表からも分かるように、実施例６〜
８の場合と同様プレコート層のない酸化チタン薄膜の場
合より薄い膜で高いサラダ油分解活性を示すものが得ら
れている。また、この実施例１０の場合、透明導電膜が
プレコートされているため、ガラス体を透過する電磁波
も弱くなっており、更に、静電気によるゴミの付着も少
なくなっていた。
８の場合と同様プレコート層のない酸化チタン薄膜の場
合より薄い膜で高いサラダ油分解活性を示すものが得ら
れている。また、この実施例１０の場合、透明導電膜が
プレコートされているため、ガラス体を透過する電磁波
も弱くなっており、更に、静電気によるゴミの付着も少
なくなっていた。
【００３７】＜比較例１＞実施例１に使用した直径１２
０ｍｍのカバーガラスを使用して実施例１と同様の方法
により、カバーガラス表面に膜厚０．０５μｍの酸化チ
タン薄膜を付け、実施例１と同様にしてサラダ油分解活
性、可視光直線透過率、紫外光直線透過率を測定した。
その測定結果を図３に表にして掲げてその詳細説明は省
略する。
０ｍｍのカバーガラスを使用して実施例１と同様の方法
により、カバーガラス表面に膜厚０．０５μｍの酸化チ
タン薄膜を付け、実施例１と同様にしてサラダ油分解活
性、可視光直線透過率、紫外光直線透過率を測定した。
その測定結果を図３に表にして掲げてその詳細説明は省
略する。
【００３８】図３の表に示されるように、この比較例で
は、可視光領域の透明性は良いが、光触媒活性であるサ
ラダ油分解能力は非常に低いことが分かる。
は、可視光領域の透明性は良いが、光触媒活性であるサ
ラダ油分解能力は非常に低いことが分かる。
【００３９】＜比較例２＞実施例６と同様にして、直径
１２０ｍｍのガラス板表面にＳｉＯ2 からなる膜厚０．
１μｍのプレコート薄膜をディップコート法により付け
て、その後実施例６と同様の方法により膜厚５．５μｍ
の酸化チタン薄膜を付け、実施例１と同様にしてサラダ
油分解活性、可視光直線透過率、紫外光直線透過率を測
定した。その測定結果を図３に表にして掲げてその詳細
説明は省略する。
１２０ｍｍのガラス板表面にＳｉＯ2 からなる膜厚０．
１μｍのプレコート薄膜をディップコート法により付け
て、その後実施例６と同様の方法により膜厚５．５μｍ
の酸化チタン薄膜を付け、実施例１と同様にしてサラダ
油分解活性、可視光直線透過率、紫外光直線透過率を測
定した。その測定結果を図３に表にして掲げてその詳細
説明は省略する。
【００４０】図３の表に示されるように、この比較例で
は、サラダ油分解活性は優れているものの、可視光の直
線透過率が４５％と低く、ガラス表面も白濁しているも
のであった。
は、サラダ油分解活性は優れているものの、可視光の直
線透過率が４５％と低く、ガラス表面も白濁しているも
のであった。
【００４１】なお、本発明の計器用カバーガラスに用い
るガラス板としては、ボロシリケートガラスのような理
化学機器用のガラスでも使用可能であるが、通常の板ガ
ラスや窓ガラスに使用されているガラスであっても、そ
の材質に関しては特に制限はない。
るガラス板としては、ボロシリケートガラスのような理
化学機器用のガラスでも使用可能であるが、通常の板ガ
ラスや窓ガラスに使用されているガラスであっても、そ
の材質に関しては特に制限はない。
【００４２】酸化チタン薄膜のサラダ油分解活性は、基
体のカバーガラスがソーダライムガラスなどの場合、基
体から拡散してくるナトリウム等のアルカリ成分により
阻害されるので、こうした成分の拡散防止のため基体上
にプレコート薄膜を設けることが望ましい。これによっ
て安価なソーダライムガラスなどのアルカリ成分が拡散
する恐れのあるガラスでも有利に使用できる。
体のカバーガラスがソーダライムガラスなどの場合、基
体から拡散してくるナトリウム等のアルカリ成分により
阻害されるので、こうした成分の拡散防止のため基体上
にプレコート薄膜を設けることが望ましい。これによっ
て安価なソーダライムガラスなどのアルカリ成分が拡散
する恐れのあるガラスでも有利に使用できる。
【００４３】酸化チタン薄膜は厚さ０．１μｍ〜５μｍ
であり、０．１μｍ未満であると透明性はあるが活性が
低いため実用性に乏しくなり、５μｍを超えると活性を
高く維持できる上に光の干渉による着色も減少する利点
はあるものの、膜が白濁傾向となり膜の剥離が起きたり
成膜時間が長くなるなどの欠点も発生しやすくなる。
であり、０．１μｍ未満であると透明性はあるが活性が
低いため実用性に乏しくなり、５μｍを超えると活性を
高く維持できる上に光の干渉による着色も減少する利点
はあるものの、膜が白濁傾向となり膜の剥離が起きたり
成膜時間が長くなるなどの欠点も発生しやすくなる。
【００４４】また、成膜する酸化チタンの膜厚を大きく
例えば０．３μｍ〜５μｍとし、酸化チタン薄膜中のナ
トリウム濃度を傾斜的に低下させ、薄膜表面近傍におい
ての酸化チタンを光触媒として活用することも可能であ
り、この場合、プレコート薄膜を省略することができ
る。
例えば０．３μｍ〜５μｍとし、酸化チタン薄膜中のナ
トリウム濃度を傾斜的に低下させ、薄膜表面近傍におい
ての酸化チタンを光触媒として活用することも可能であ
り、この場合、プレコート薄膜を省略することができ
る。
【００４５】プレコート薄膜は厚さ０．０２μｍ〜１μ
ｍであり、０．０２μｍ未満ではアルカリ拡散は防止能
力が低くなり、１μｍを超えるとアルカリ拡散防止能力
には支障ないものの、光透過性が低下し、成膜条件が煩
雑となるため好ましくない。プレコート薄膜を設けるこ
とで基体からのナトリウム等のアルカリ成分の拡散を防
止できるので、酸化チタン薄膜の膜厚を薄くすることが
でき、より可視光領域で透明性の高い計器用カバーガラ
スを得ることができる。
ｍであり、０．０２μｍ未満ではアルカリ拡散は防止能
力が低くなり、１μｍを超えるとアルカリ拡散防止能力
には支障ないものの、光透過性が低下し、成膜条件が煩
雑となるため好ましくない。プレコート薄膜を設けるこ
とで基体からのナトリウム等のアルカリ成分の拡散を防
止できるので、酸化チタン薄膜の膜厚を薄くすることが
でき、より可視光領域で透明性の高い計器用カバーガラ
スを得ることができる。
【００４６】プレコート薄膜の組成は、可視光透過率が
高く、基体からのナトリウムの拡散を押さえることが可
能な薄膜なら制限はなく、例えばＳｉＯ2 薄膜、酸化錫
薄膜、インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄
膜、錫添加酸化インジウム薄膜、酸化ゲルマニウム薄
膜、アルミナ薄膜、ジルコニア薄膜、ＳｉＯ2 ＋ＭＯｘ
（ＭＯｘはＰ2 Ｏ5 、 Ｂ2 Ｏ3 、 ＺｒＯ2 、 ＴｉＯ2 、
Ｔａ2 Ｏ5 、 Ｎｂ2 Ｏ5 から選ばれた少なくとも一種の
金属酸化物）薄膜をその例として挙げることができる
が、アルカリ拡散防止能の見地から、酸化珪素薄膜、ま
たはＳｉＯ2 にＰ2 Ｏ5 を５重量％程度添加した薄膜が
特に望ましい。
高く、基体からのナトリウムの拡散を押さえることが可
能な薄膜なら制限はなく、例えばＳｉＯ2 薄膜、酸化錫
薄膜、インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄
膜、錫添加酸化インジウム薄膜、酸化ゲルマニウム薄
膜、アルミナ薄膜、ジルコニア薄膜、ＳｉＯ2 ＋ＭＯｘ
（ＭＯｘはＰ2 Ｏ5 、 Ｂ2 Ｏ3 、 ＺｒＯ2 、 ＴｉＯ2 、
Ｔａ2 Ｏ5 、 Ｎｂ2 Ｏ5 から選ばれた少なくとも一種の
金属酸化物）薄膜をその例として挙げることができる
が、アルカリ拡散防止能の見地から、酸化珪素薄膜、ま
たはＳｉＯ2 にＰ2 Ｏ5 を５重量％程度添加した薄膜が
特に望ましい。
【００４７】また、特に電磁波シールド機能を付与する
ため、プレコート薄膜の中の一層に導電性薄膜を設ける
場合は、可視光に対する透明性と導電性を併せ持つ酸化
錫薄膜、インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄
膜、錫添加酸化インジウム薄膜などが望ましく、中でも
酸化錫を５〜１０％含む酸化インジウム透明薄膜は高い
可視光透過率と優れた導電性を有しているので好まし
い。
ため、プレコート薄膜の中の一層に導電性薄膜を設ける
場合は、可視光に対する透明性と導電性を併せ持つ酸化
錫薄膜、インジウム添加酸化錫薄膜、酸化インジウム薄
膜、錫添加酸化インジウム薄膜などが望ましく、中でも
酸化錫を５〜１０％含む酸化インジウム透明薄膜は高い
可視光透過率と優れた導電性を有しているので好まし
い。
【００４８】さらに、光触媒活性の高い酸化チタン薄膜
を得るための必要条件は、少なくともアナターゼ結晶を
含むことが必要である。アナターゼ結晶は、成膜温度ま
たは成膜後の熱処理温度が高いと相転移して一部がルチ
ル結晶に変化するのでルチル結晶を含んだアナターゼ結
晶の酸化チタン薄膜も好適に用いられる。しかし、高温
でアナターゼ結晶のすべてをルチル結晶にすると相転移
による酸化チタンの薄膜の白濁が生じるので可視光透過
率を減少させるため好ましくない。
を得るための必要条件は、少なくともアナターゼ結晶を
含むことが必要である。アナターゼ結晶は、成膜温度ま
たは成膜後の熱処理温度が高いと相転移して一部がルチ
ル結晶に変化するのでルチル結晶を含んだアナターゼ結
晶の酸化チタン薄膜も好適に用いられる。しかし、高温
でアナターゼ結晶のすべてをルチル結晶にすると相転移
による酸化チタンの薄膜の白濁が生じるので可視光透過
率を減少させるため好ましくない。
【００４９】本発明において酸化チタン薄膜及びプレコ
ート薄膜の成膜法としては、通常用いられている成膜法
はすべて使用可能である。即ち、化学的気相析出法（Ｃ
ＶＤ法）やスプレー法、ゾル溶液の吹き付け法、超音波
によるミストを熱分解させるパイロゾル法、ディップ
法、スピンコート法、印刷法などの化学的成膜方法だけ
ではなく、物理的成膜法としてのスパッター法、真空蒸
着法、イオンプレーティング法、微粉末やゾルを用いた
溶射法など様々な成膜法が採用可能である。中でも、窓
用ガラスへの成膜を考えると、ＣＶＤ法、スプレー法、
パイロゾル法などの窓用ガラス製造工程中へ組み込みが
可能な成膜法が工業生産を考えた場合には有利である。
但し、基体をガラス軟化点以上の高温例えば６００℃以
上の高温に保つ必要のある成膜法は、基体であるガラス
板の変形や基体からのナトリウム等のアルカリ成分の拡
散を促進するため、好ましくない。
ート薄膜の成膜法としては、通常用いられている成膜法
はすべて使用可能である。即ち、化学的気相析出法（Ｃ
ＶＤ法）やスプレー法、ゾル溶液の吹き付け法、超音波
によるミストを熱分解させるパイロゾル法、ディップ
法、スピンコート法、印刷法などの化学的成膜方法だけ
ではなく、物理的成膜法としてのスパッター法、真空蒸
着法、イオンプレーティング法、微粉末やゾルを用いた
溶射法など様々な成膜法が採用可能である。中でも、窓
用ガラスへの成膜を考えると、ＣＶＤ法、スプレー法、
パイロゾル法などの窓用ガラス製造工程中へ組み込みが
可能な成膜法が工業生産を考えた場合には有利である。
但し、基体をガラス軟化点以上の高温例えば６００℃以
上の高温に保つ必要のある成膜法は、基体であるガラス
板の変形や基体からのナトリウム等のアルカリ成分の拡
散を促進するため、好ましくない。
【００５０】プレコート薄膜を製造する薬剤としては、
ＳｉＯ2 を生成するものとしては、Si(OCH 3) 4 、Si(O
C 2 H 5 ) 4 、 SiCH 3 (OCH 3 ) 3 などのシリコンアル
コキシド及びその縮合物やSiCl 4などのシリコンハロゲ
ン化物などがあり、酸化錫を形成するものとしては、Sn
(OCH 3) 4 、 Sn(OC 2 H 5 ) 4 、 Sn(OC 4 H 9 ) 4 、Sn
(AcAc) 4、 Sn(OCOC 7 H 15) 4 、 SnCl 4、 などがあり、
酸化インジウムを生成するものとして、In(OCH 3) 3 、
In(OC 2 H 5 ) 3、 InCl 3、 In(AcAc) 3、 In(NO 3 ) 3
・ nH 2 Oなどがあり、酸化ゲルマニウムを生成するもの
としては、Ge(OC 2 H 5 ) 4 、 Ge(OC 4 H 9 ) 4 、 GeCl
4などがあり、アルミナを生成するものとしては、Al(O
C 2 H 5 ) 3 、 Al(OC 3 H 7-i ) 3 、 Al(OC 4 H 9 )
3 、 In(AcAc) 3、 In(NO 3 ) 3 ・ nH 2 Oなどがあり、
五酸化リンを生成するものとして、P(OC 2 H 5 ) 3、 PO
(OCH 3 ) 3、 PO(OC 2 H 5 ) 3 、 H 3 PO 4、 P 2 O 5 な
どがあり、酸化ほう素を生成するものとして、 B(OCH
3 ) 3 、 B(OC 2 H 5) 3 、 B(OC 4H 9 ) 3 、 B(AcAc)
3 、 BCl 3 、 H 3 BO 3などがあり、これら通常使用可能
な化合物またはそれらの混合物が使用できる。なお、化
学式中、AcAcはCH 3 COCHCOCH 3 （アセチルアセトナー
ト）を示す。
ＳｉＯ2 を生成するものとしては、Si(OCH 3) 4 、Si(O
C 2 H 5 ) 4 、 SiCH 3 (OCH 3 ) 3 などのシリコンアル
コキシド及びその縮合物やSiCl 4などのシリコンハロゲ
ン化物などがあり、酸化錫を形成するものとしては、Sn
(OCH 3) 4 、 Sn(OC 2 H 5 ) 4 、 Sn(OC 4 H 9 ) 4 、Sn
(AcAc) 4、 Sn(OCOC 7 H 15) 4 、 SnCl 4、 などがあり、
酸化インジウムを生成するものとして、In(OCH 3) 3 、
In(OC 2 H 5 ) 3、 InCl 3、 In(AcAc) 3、 In(NO 3 ) 3
・ nH 2 Oなどがあり、酸化ゲルマニウムを生成するもの
としては、Ge(OC 2 H 5 ) 4 、 Ge(OC 4 H 9 ) 4 、 GeCl
4などがあり、アルミナを生成するものとしては、Al(O
C 2 H 5 ) 3 、 Al(OC 3 H 7-i ) 3 、 Al(OC 4 H 9 )
3 、 In(AcAc) 3、 In(NO 3 ) 3 ・ nH 2 Oなどがあり、
五酸化リンを生成するものとして、P(OC 2 H 5 ) 3、 PO
(OCH 3 ) 3、 PO(OC 2 H 5 ) 3 、 H 3 PO 4、 P 2 O 5 な
どがあり、酸化ほう素を生成するものとして、 B(OCH
3 ) 3 、 B(OC 2 H 5) 3 、 B(OC 4H 9 ) 3 、 B(AcAc)
3 、 BCl 3 、 H 3 BO 3などがあり、これら通常使用可能
な化合物またはそれらの混合物が使用できる。なお、化
学式中、AcAcはCH 3 COCHCOCH 3 （アセチルアセトナー
ト）を示す。
【００５１】酸化チタン薄膜を製造する薬剤としては、
Ti(OC 2 H 5 ) 4 、 Ti(OC 3 H 7-i) 4 、 Ti(OC 4 H 9 )
4、 Ti(OC 4 H 9 ) 2 Cl 2 などのチタンアルコキシ
ド、チタンアルコキシドにエチレングリコールなどのグ
リコール類、酢酸や乳酸などのカルボン酸類、トリエタ
ノールアミンなどのアルカノールアミン類、アセチルア
セトンなどのβ−ジケトン類との付加反応物や錯体、及
びTiCl 4などの塩化物をエタノールなどの汎用アルコー
ル、酢酸エステルやβ−ジケトンなどの溶剤に溶解した
ものまたはそれらの混合物などが使用できる。
Ti(OC 2 H 5 ) 4 、 Ti(OC 3 H 7-i) 4 、 Ti(OC 4 H 9 )
4、 Ti(OC 4 H 9 ) 2 Cl 2 などのチタンアルコキシ
ド、チタンアルコキシドにエチレングリコールなどのグ
リコール類、酢酸や乳酸などのカルボン酸類、トリエタ
ノールアミンなどのアルカノールアミン類、アセチルア
セトンなどのβ−ジケトン類との付加反応物や錯体、及
びTiCl 4などの塩化物をエタノールなどの汎用アルコー
ル、酢酸エステルやβ−ジケトンなどの溶剤に溶解した
ものまたはそれらの混合物などが使用できる。
【００５２】光触媒反応を促進させるために公知の方法
により種々の添加物を加えることも可能である。例えば
光透過性を失わない程度に、微量の金属（金、白金、パ
ラジウム、銀、銅、亜鉛）を光触媒反応を利用した光電
着法により酸化チタン薄膜に均一に担持させて、油分解
活性の向上による高い自己クリーニング性を持たせた
り、高い抗菌活性を持たせたりすることも可能である。
により種々の添加物を加えることも可能である。例えば
光透過性を失わない程度に、微量の金属（金、白金、パ
ラジウム、銀、銅、亜鉛）を光触媒反応を利用した光電
着法により酸化チタン薄膜に均一に担持させて、油分解
活性の向上による高い自己クリーニング性を持たせた
り、高い抗菌活性を持たせたりすることも可能である。
【００５３】さらに、電磁波シールド機能を付与するた
めにプレコート層の上にインジウムドープ酸化錫膜を形
成させて導電性を付与し、更にその上に酸化チタン薄膜
を形成することにより、外部からの電磁波を本発明にか
かる窓ガラスによってシールドすることも可能である。
めにプレコート層の上にインジウムドープ酸化錫膜を形
成させて導電性を付与し、更にその上に酸化チタン薄膜
を形成することにより、外部からの電磁波を本発明にか
かる窓ガラスによってシールドすることも可能である。
【００５４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる計
器用カバーガラスは、計器類に取り付けられる計器用カ
バーガラスであって、ガラス板の少なくとも計器類に取
り付ける際に外側に配置される表面の少なくとも一部に
光触媒作用を有する酸化チタン薄膜を設け、この酸化チ
タン薄膜を、波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率で
５０％以上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対する直線透
過率で５０％以下であり、少なくとも３００〜４００ｎ
ｍの光の一部を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ2 の強度で
照射した時にリノール酸を該酸化チタン薄膜１ｃｍ2 あ
たり１時間につき０．５μｇ以上分解する能力を有する
もので構成したことを特徴とする構成としたことによ
り、各種計器類のカバーガラスとして通常要求される光
透過性を十分に確保しつつ光触媒作用を誘起させる波長
４００ｎｍ以下の光を極めて有効に吸収して通常の環境
で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に分解すると
いう画期的な自己クリーニング性能を得ることを可能に
している。
器用カバーガラスは、計器類に取り付けられる計器用カ
バーガラスであって、ガラス板の少なくとも計器類に取
り付ける際に外側に配置される表面の少なくとも一部に
光触媒作用を有する酸化チタン薄膜を設け、この酸化チ
タン薄膜を、波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率で
５０％以上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対する直線透
過率で５０％以下であり、少なくとも３００〜４００ｎ
ｍの光の一部を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ2 の強度で
照射した時にリノール酸を該酸化チタン薄膜１ｃｍ2 あ
たり１時間につき０．５μｇ以上分解する能力を有する
もので構成したことを特徴とする構成としたことによ
り、各種計器類のカバーガラスとして通常要求される光
透過性を十分に確保しつつ光触媒作用を誘起させる波長
４００ｎｍ以下の光を極めて有効に吸収して通常の環境
で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に分解すると
いう画期的な自己クリーニング性能を得ることを可能に
している。
【図１】実施例１にかかる計器用カバーガラスの断面図
である。
である。
【図２】実施例６にかかる計器用カバーガラスの断面図
である。
である。
【図３】実施例１〜１０及び比較例１〜２にかかる計器
用カバーガラスの特性を表に示した図である。
用カバーガラスの特性を表に示した図である。
【図４】実施例１０にかかる計器用カバーガラスの断面
図である。
図である。
１…ガラス板、２…酸化チタン薄膜、３…プレコート薄
膜。
膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (73)特許権者 592116165 橋本 和仁 神奈川県横浜市栄区小菅ケ谷町2000番地 の10 南小菅ケ谷住宅２棟506号 (73)特許権者 594180092 彌田 智一 神奈川県厚木市森の里３丁目12番地 ベ ルブリーズ森の里２号棟301号 (72)発明者 藤嶋 昭 神奈川県川崎市中原区中丸子710番地５ (72)発明者 橋本 和仁 神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地２ ニューシティ本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者 彌田 智一 神奈川県厚木市森の里３丁目12番地 ベ ルブリーズ森の里２号棟301号 (72)発明者 深山 重道 神奈川県小田原市高田680番地 (56)参考文献 特開 平７−51646（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−293519（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−278241（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−265714（ＪＰ，Ａ) 国際公開96／13327（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01D 11/26 B01J 35/02 C03C 17/23
Claims (9)
- 【請求項１】 計器類に取り付けられる計器用カバーガ
ラスであって、ガラス板の少なくとも計器類に取り付け
る際に外側に配置される表面の少なくとも一部に光触媒
作用を有する酸化チタン薄膜を設け、この酸化チタン薄
膜を、波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率で５０％
以上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対する直線透過率で
５０％以下であり、少なくとも波長３００〜４００ｎｍ
の光の一部を含む紫外光を５ｍＷ／ｃｍ2の強度で照射
した時にリノール酸を該酸化チタン薄膜１ｃｍ2あたり
１時間につき０．５μｇ以上分解する能力を有するもの
で構成したことを特徴とする計器用カバーガラス。 - 【請求項２】前記酸化チタン薄膜の膜厚は０．１〜５μ
ｍであることを特徴とする請求項１に記載の計器用カバ
ーガラス。 - 【請求項３】前記酸化チタン薄膜は少なくともアナター
ゼ結晶を含むものであることを特徴とする請求項１また
は２に記載の計器用カバーガラス。 - 【請求項４】前記酸化チタン薄膜は、銀、銅、亜鉛から
なる群より選ばれた少なくとも一種の添加物をチタニウ
ム原子に対して０．０５〜５原子％含むことを特徴とす
る請求項１ないし３のいずれかに記載の計器用カバーガ
ラス。 - 【請求項５】前記カバーガラスと酸化チタン薄膜との間
にプレコート薄膜を設けたことを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載の計器用カバーガラス。 - 【請求項６】前記プレコート薄膜の膜厚が０．０２〜１
μｍであることを特徴とする請求項５に記載の計器用カ
バーガラス。 - 【請求項７】前記プレコート薄膜がＳｉＯ2 を主成分と
する材料からなる薄膜であることを特徴とする請求項５
または６に記載の計器用カバーガラス。 - 【請求項８】 前記プレコート薄膜の少なくとも一層に
は酸化インジウムおよび／または酸化錫を主成分とする
材料からなる薄膜が含まれることを特徴とする請求項５
又は６に記載の計器用カバーガラス。 - 【請求項９】前記カバーガラスがソーダライムガラスを
主成分とするガラスからなることを特徴とする請求項１
ないし７のいずれかに記載の計器用カバーガラス。
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