JP3284349B2

JP3284349B2 - 着色膜付きガラス板

Info

Publication number: JP3284349B2
Application number: JP53019296A
Authority: JP
Inventors: 靖典白石; 淳川口
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1995-04-06
Filing date: 1996-04-08
Publication date: 2002-05-20
Anticipated expiration: 2016-04-08
Also published as: DE69619663T2; EP0819658A1; CA2217554A1; WO1996031443A1; EP0819658B1; EP0819658A4; US6060151A; AU5162696A; DE69619663D1

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、耐久性があり、過度の可視光反射を生じな
い、透明ないし半透明の着色膜がガラス板面上に形成さ
れた着色膜付きガラス板であって、美感にも優れた着色
膜付きガラス板に関する。

背景技術従来、ガラス板に透明着色膜を形成する方法として
は、特開昭56−14454号公報、公開昭57−95854号公報に
記載されているようなAgステイニングを利用したものが
知られている。

また、貴金属をローズマリーオイルで溶かしたAuラス
ターやPdラスターがスクリーン印刷に使用されることが
知られている。

上記従来技術のうち、Agステイニングによる着色膜
は、温度の高低によって拡散が多少異なるためにムラが
でき易いという問題があった。また、この着色膜は、耐
摩耗・耐酸性等に乏しく実用上問題があった。

一方、Auラスター等の印刷で形成された着色膜は、金
属結晶同士が結合した箔状のものとなって耐酸性・耐水
性等に乏しく、また、天然材料を用いているために製造
コストが高くなるという問題があった。更に、金属光沢
が強く反射率が高いため、自動車用ガラス板として使用
する場合には後方車両への反射光のために交通安全上好
ましくないという問題があった。

発明の開示本発明は、従来の技術が有するこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、耐久性があり、
過度の可視光反射を生じない、透明ないし半透明の着色
膜付きガラス板を提供することにある。

本発明の着色膜付きガラス板は、ガラス板の表面の一
部または全面に平均粒径が10nm以下の金微粒子が分散し
た透明ないし半透明の着色膜を形成したことを特徴とす
るものである。

上記着色膜は金微粒子成長抑制物質を含むことが好ま
しい。この金微粒子成長抑制物質としては、Al,Ti,Co等
に金属の化合物（典型的には酸化物）を用いることがで
きる。

また、上記着色膜を形成した表面についての可視光反
射率は20％未満であることが好ましい。ここで、この可
視光反射率は、ガラス面に対する入射角が０〜12゜の範
囲であるときの数値である。尚、この可視光反射率は、
16％未満であると更に好ましい。

本発明によれば、金微粒子群のコロイド発色による着
色の効果がガラス板に付与されら。このコロイド発色に
よる着色は、製造する際の温度の相違によっての影響を
受けにくく、均一な発色を簡便に得ることができる。ま
た、この発色による着色は、過度の可視光反射を生じな
いので、反射光による周囲の環境への悪影響もない。

また、金微粒子の粒径が一定値以下となっており、金
微粒子を分散するマトリックスの結合過程に影響を及ぼ
さないので、硬度が高く化学的に安定な着色膜とするこ
とができる。

図面の簡単な説明図１は、本発明に係る着色膜付きガラス板の製造に際
しての、着色膜用ペーストをガラス板に塗布した状態を
示す図であり、図２は、本発明に係る着色膜付きガラス板の一実施例
の状態を一部分を拡大して示す図である。

発明を実施するための最良の形態本発明に係る着色膜付きガラス板は、平均粒径が10nm
以下の金微粒子を高分子材料中に分散させた複合材料を
含むペーストを、ガラス板の表面の一部または全面に塗
布する工程と、このガラス板を加熱してその表面に上記
金微粒子が分散した着色膜を焼き付ける工程とを含む製
造方法により得ることができる。ガラス板の所定の形状
への加工および／または強化処理を必要とする場合に
は、着色膜を焼き付ける工程での加熱されたガラス板に
対して、成形および／または風冷強化を行う工程を追加
することができる。

平均粒径が10nm以下の金微粒子を高分子材料中に分散
させた複合材料を含むペーストを用いれば、このペース
トを塗布したガラス板を単に加熱することにより、金微
粒子を分散した状態でガラス板表面に容易に固定するこ
とができる。また、この加熱して軟化した状態のガラス
を自動車用等として要求される所定の形状に成形する、
圧縮空気を吹きつけ急冷して強化ガラスとするといった
工程を適宜選択的に追加して行うこととすれば、簡便且
つ効率的に所定の形状の着色膜付き強化ガラス板等を製
造することができる。

尚、上記着色膜は金微粒子成長抑制物質を含むことが
好ましい。この金微粒子成長抑制物質としては、Al,Ti,
Co等の金属の化合物（典型的には酸化物）を用いること
ができる。

以下、本発明の好適実施例を説明する。

実施例１ガラス板の塗布するペーストは以下の配合量により調
製した。

金微粒子−ナイロン11複合材料 5wt％ Co有機酸塩 15 wt％変成シリコーンオイル２ wt％セルロースバインダー 28 wt％ポリアミドバインダー 28 wt％シリコーンオイル 0.1wt％カルビトール 11.9wt％クレゾール 10 wt％ここで、金微粒子−ナイロン11複合材料は以下の工程
により製造したものである。

即ち、ナイロン11をガラス基板の表面上に真空中（10
^-3Torr）で30μｍの厚さに蒸着し、次に、このナイロン
11蒸着膜上に金を真空中（10^-5Torr）で0.5μｍの厚さ
に蒸着し、更に、この金／ナイロン11積層膜を形成した
ガラス基板を空気中において120℃で10分間加熱するこ
とにより製造したものである。

加熱後の金／ナイロン11積層膜を透過型電子顕微鏡で
観察したところ、粒径が１〜10nmの金微粒子がナイロン
11中に分散していた。これは、上記加熱工程において、
非平衡状態にあるナイロン11が熱緩和する際に金が微粒
子としてナイロン11中に単分散した結果と考えられる。

上記ペースト中において、Co有機酸塩は、金微粒子成
長抑制剤ないし金微粒子固定化剤としての作用を奏す
る。即ち、金微粒子−ナイロン11複合材料を含むペース
トをガラス板に焼き付ける際に酸化コバルト（金微粒子
成長抑制物質ないし金微粒子固定化物質）となって金微
粒子のプラズモン電子に作用することにより、金微粒子
の粒成長を抑制する。

変成シリコーンオイルは、ガラス骨格形成剤として作
用する。即ち、ペーストをガラス板に焼き付ける際に酸
化珪素となって、金微粒子を分散保持するとともに着色
膜に耐久性を与える。

尚、シリコーンオイルは消泡剤として作用するもので
あり、また、カルビトールとクレゾールは溶剤として加
えたものであり、更に、バインダーとして２種類の樹脂
を加えた。

このペースト（２）をスクリーン印刷でガラス板
（１）の上に塗布した。この状態を図１に示す。この印
刷の際には、着色膜を形成する部分と形成しない部分と
を外観上連続的に変化していくように見せるべく、境界
部分を半径が連続的に変化するドット−ホールパターン
とした。このような美感向上のための措置は、金微粒子
を含む原料を上記のように所定の粘度を有するペースト
として調整し、また、スクリーン印刷を使用することに
より可能となるものである。尚、このドット−ホールパ
ターン（３）の一例を図２に示す。但し、図２は、自動
車用リアガラス板であるため、ヒータ線、アンテナ線等
も形成されている。

次に、このガラス板を乾燥（120℃、10分間）、加熱
（600〜750℃）の後、曲げ成形および風冷強化を行っ
て、着色膜を焼き付けた自動車用強化ガラスを製造し
た。得られたグレー系の着色膜は、外観のムラが殆ど認
められず、美感に優れた、ガラス板上のシェードバンド
となった。

このシェードバンド付き自動車用ガラスの着色部分
（シェードバンド部分）の可視光透過率および可視光反
射率（シェードバンドを形成した表面）を測定したとこ
ろ、それぞれ、35％、14％であった。尚、可視光反射率
は８゜入射の膜面についての数値である。

この着色膜の耐摩耗性をテーバー摩耗試験で評価する
と、500g荷電で100回転の試験後でヘーズ率の変化は１
％以内であった。また、耐酸性、耐アルカリ性および耐
煮沸水性にも優れた膜であった。

尚、ペーストの調合に関しては、使用する有機溶剤、
Co有機酸塩、シリコーンオイルおよびセルロース樹脂の
種類と量は、着色膜が所望の色調や透過率になるように
定めればよく、使用する溶剤や樹脂との相溶性がよいも
の、或いは分散性がよいものであれば何れを使用しても
よい。

また、耐摩耗性向上のために、コロイダルシリカやシ
ランカップリング剤等のSi化合物を添加してもよい。

更に、本実施例のように風冷強化を行わず、例えば、
徐冷したガラスをPVB（ポリビニルブチラール）を用い
て貼り合わせた合わせガラスとしてよい。

実施例２以下の配合によるペーストを実施例１と同様にガラス
板の上に塗布した。

金微粒子−ナイロン11複合材料 2.5wt％（金微粒子を40wt％含む）チタンアセチルアセトネート 13.8wt％酢酸銀 0.8wt％ポリジメチルシロキサン 1.1wt％エチルセルロース 10.0wt％テレビオネール 71.8wt％上記ペースト中において、Tiアセチルアセトネートは
金微粒子成長抑制剤ないし金微粒子固定化剤としての作
用を奏する。また、ポリジメチルシロキサンは、ガラス
骨格形成剤として作用する。上記金微粒子を透過型電子
顕微鏡で観察したところ、粒径は、１〜10nmであった。

次に、このガラス板を実施例１と同様に曲げ成形およ
び風冷強化を行って、着色膜を焼き付けた自動車用強化
ガラスを製造した。得られた着色膜は、外観がグレーで
ムラが殆ど認められず、美感に優れたシェードバンドと
なった。

このシェードバンド付き自動車用ガラスの着色部分
（シェードバンド部分）の可視光透過率および可視光反
射率（シェードバンドを形成した表面）を測定したとこ
ろ、それぞれ、31％、19％であった。尚、可視光反射率
は８゜入射の膜面についての数値である。

この着色膜の耐摩耗性をテーバー摩耗試験で評価する
と、500g荷重で100回転の試験後でヘーズ率の変化は１
％以内であった。また、耐酸性、耐アルカリ性および耐
煮沸水性にも優れた膜であった。

本発明によれば、金微粒子群のコロイド発色による着
色の効果がガラス板に付与されるとともに、膜の着色ム
ラがなく耐久性に優れた着色膜付きガラス板を提供でき
る。このコロイド発色による着色は、製造する際の温度
の相違により影響を受けにくく均一な発色を簡便に得る
ことができる。また、この発色による着色は、過度の可
視光反射を生じないので、反射光による周囲の環境への
悪影響もない。更に、金微粒子の粒径が一定値以下とな
っており、金微粒子を分散するマトリックスの結合過程
に影響を及ぼさないので、硬度が高く化学的に安定な着
色膜とすることができる。

産業上の利用可能性本発明による着色膜付きガラス板は、過度の可視光を
生ぜず、耐久性があるとともに、美感にも優れており、
主として、車両用・建築用のガラス板として使用され、
例えば、自動車用ガラス板としては、シェードバンド付
きガラス板として使用される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03C 15/00 - 23/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス板の表面の少なくとも一部に、平均
粒径が10nm以下の金微粒子が分散した透明ないし半透明
の着色膜を焼き付け形成した着色膜付きガラス板であ
り、該着色膜は、金微粒子を高分子材料中に分散させた複合
材料と変性シリコーンからなるガラス骨格形成剤とを含
むペーストを前記ガラス板の表面に塗布し、該ガラス板
を加熱することによって得られ、該着色膜内において、
前記ガラス骨格形成剤によって形成されるガラス骨格内
に金微粒子が分散保持されており、該着色膜は、金微粒
子の成長抑制剤又は固定化剤としてAl,Ti又はCo化合物
を含有し、前記着色膜を形成した表面の可視光反射率が20％未満で
あることを特徴とする車両用着色膜付きガラス板。
【請求項２】ガラス板の表面の少なくとも一部に、平均
粒径が10nm以下の金微粒子が分散した透明ないし半透明
の着色膜を焼き付け形成した着色膜付きガラス板であ
り、該着色膜は、金微粒子を高分子材料中に分散させた複合
材料とポリジメチルシロキサンからなるガラス骨格形成
剤とを含むペーストを前記ガラス板の表面に塗布し、該
ガラス板を加熱することによって得られ、該着色膜内に
おいて、前記ガラス骨格形成剤によって形成されるガラ
ス骨格内に金微粒子が分散保持されており、該着色膜
は、金微粒子の成長抑制剤又は固定化剤としてAl,Ti又
はCo化合物を含有し、前記着色膜を形成した表面の可視光反射率が20％未満で
あることを特徴とする車両用着色膜付きガラス板。
【請求項３】前記可視光反射率が16％未満である、請求
項１又は請求項２に記載の車両用着色膜付きガラス板。