JP7392232B2 - 紫外線遮蔽ガラス - Google Patents
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- C03C17/23—Oxides
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Description
また、塗膜つきガラスが開閉可能な窓ガラスとして用いられる場合、窓ガラスの端部から所定の幅をあけて塗膜を設け、塗膜の膜厚を1μm以上とした塗膜つきガラス(特許文献1)が提案されている。さらに、ガラス板と塗膜とのなす角度を所定の範囲にした塗膜つきガラス(特許文献2)が提案されている。
ガラス板と、前記ガラス板の主面に設けられた紫外線遮蔽膜と、を備え、車体開口部に開閉可能に取り付けられる紫外線遮蔽ガラスであって、
前記紫外線遮蔽膜はその膜厚に急変部がない連続膜であり、
前記紫外線遮蔽膜は、平面視で、前記紫外線遮蔽膜の外周縁から内側へ1mmの幅の領域である周縁領域と、前記周縁領域の内周縁から内側へ59mmの幅の領域である中間領域と、前記中間領域に囲まれた中央領域とを有し、
前記中央領域における前記紫外線遮蔽膜の最大膜厚が1μm~10μmであり、
前記紫外線遮蔽ガラスが車体開口部に取り付けられた場合に、前記紫外線遮蔽膜が車体開口部の面の70%以上に存在し、かつ、前記周縁領域の少なくとも一部が、前記車体開口部に存在し、
前記車体開口部に存在する前記周縁領域において、前記紫外線遮蔽膜の最大膜厚が0.4μm~1.0μmである、紫外線遮蔽ガラス。
本明細書における以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。また、図1~図3における寸法比は、説明の便宜上、実際のものとは異なったものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の紫外線遮蔽ガラスは、ガラス板とその主面に設けられた紫外線遮蔽膜とを備えた、車体開口部に開閉可能に取り付けられる紫外線遮蔽ガラスである。
本発明の紫外線遮蔽ガラスが有する紫外線遮蔽膜は、その膜厚に急変部がない連続膜であり、ガラス板の2つの主面のうち片方の主面(車体開口部に取り付けられた場合に車内側となる面)のほぼ全面に設けられている。
本発明において、紫外線遮蔽膜は、平面視で、紫外線遮蔽膜外周縁から内側へ1mmの幅の領域である周縁領域と、周縁領域の内周縁から内側へ59mmの幅の領域である中間領域と、中間領域に囲まれた中央領域とを有するものとする。本発明の紫外線遮蔽ガラスにおいて、中央領域における紫外線遮蔽膜の最大膜厚は1μm~10μmである。
上記車体開口部に存在する周縁領域または1mm未満の幅でガラス収納部内に存在している周縁領域としては、車体開口部に開閉可能に取り付けられた紫外線遮蔽ガラスが開けられた場合にガラス収納部から離れる紫外線遮蔽ガラス周縁部に沿った周縁領域であることが好ましい。例えば、略4辺形の紫外線遮蔽ガラスが車体開口部に上下方向に開閉可能に取り付けられ、開けられた場合、通常、紫外線遮蔽ガラスの上辺がガラス収納部から離れて下方に移動し、両側辺及び下辺はガラス収納部内にあって下方に移動する。このような紫外線遮蔽ガラスにおいて、上辺に沿う紫外線遮蔽膜の周縁領域の少なくとも一部が、前記車体開口部に存在することが好ましい。加えて、両側辺及び下辺の少なくとも一部に沿う周縁領域もまた上辺と同様に車体開口部に存在してもよい。
しかし、本発明の紫外線遮蔽ガラスは図示したものに限られない。例えば、前方側辺33、後方側辺34及び下辺32から選ばれる少なくとも1つの辺に沿って、上辺31に沿う膜不在部と同様の膜不在部を設けてもよい。膜不在部を設けた場合、膜不在部を設けた辺に沿う周縁領域の少なくとも一部は、紫外線遮蔽ガラスが車体開口部に取り付けられた場合に車体開口部に存在することが好ましい。
さらに、車体開口部に取り付けられた紫外線遮蔽ガラスが開けられた場合に、上辺31と共に前方側辺33または後方側辺34の少なくとも一部がガラス収納部から離れる場合(例えば、紫外線遮蔽ガラスが斜め下方に移動して開けられる構造を有する場合)、上辺に加えてガラス収納部から離れる側辺に沿う膜不在部を設けて、上辺に沿う周縁領域に加えてその側辺に沿う周縁領域の少なくとも一部もまた車体開口部に存在させることも好ましい。
ガラス板11は、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、無アルカリガラスが挙げられ、ソーダライムガラスであることが好ましい。
ガラス板11の厚さは、0.5mm~5.0mmであることが好ましく、1.5mm~4.5mmであることがより好ましく、2.0~4.0mmであることが特に好ましい。
また、ガラス板は、ガラス板と紫外線遮蔽膜との間に黒色セラミックス層等の中間層が存在するように、紫外線遮蔽膜が形成される主面の一部に中間層を有していてもよい。
図2に示すように、紫外線遮蔽膜12は、平面視で、紫外線遮蔽膜12の外周縁から内側へ1mmの幅の領域である周縁領域21と、周縁領域21の内周縁から内側へ59mmの幅の領域である中間領域22と、中間領域22に囲まれた中央領域23と、を有する。
紫外線遮蔽膜はその膜厚に急変部がない連続膜であり、周縁領域21と中間領域22との境界および中間領域22と中央領域23との境界において隣接する2つの領域の膜厚は同一である。ただし、これら境界における膜厚は、境界の長さ方向に変化があってもよい。
また、後述のように、周縁領域21における紫外線遮蔽膜12の断面形状は上に凸の曲線を有することが好ましく、中間領域22における紫外線遮蔽膜12の断面形状もまた上に凸の曲線を有することが好ましい。中央領域23の膜厚は一定であることが好ましいが、多少の膜厚変化があってもよい。
中間領域22における紫外線遮蔽膜12の平均膜厚は、1μm~3μmであることが好ましい。本発明において、平均膜厚は、ランダムに選択された5か所における膜厚の平均値である。中間領域22における紫外性遮蔽膜12の平均膜厚が1μm~3μmであると、中間領域22における紫外線遮蔽膜形成時のレベリングが起きやすくなり、紫外線遮蔽膜12の外周近辺に歪が発生することを抑制できる。中間領域22における紫外線遮蔽膜12の平均膜厚は、1μm~2μmであることがより好ましい。
また、中間領域22と中央領域23の境界における中央領域側の膜厚は、中間領域側の膜厚と同一である。この境界線である中央領域23の外周縁における紫外線遮蔽膜12の膜厚は、1μm~3μmであることが好ましい。この境界線の近傍を除き、中央領域22の膜厚は3μmを超えてもよい。
中央領域23における紫外線遮蔽膜12の最大膜厚が、1μm~10μmであると、中央領域23が紫外線遮蔽膜12の主要な領域であることより、紫外線遮蔽ガラス10は優れた紫外線遮蔽性を確保できる。
車体開口部に存在する周縁領域21の紫外線遮蔽膜12は、紫外線遮蔽膜12を形成する液状組成物の表面張力、組成物のガラス板11に対する接触角、及び組成物の粘度を適宜設計することで得られる。なお、この表面張力、接触角、及び粘度を調整した液状組成物は、車体開口部に存在する周縁領域21以外の紫外線遮蔽膜12の形成にも使用される。すなわち、通常、この液状組成物を用いて、紫外線遮蔽膜12全体が形成される。
R1 nX1 3-nSi-Q-SiR2 mX2 3-m (1)
R1及びR2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~3の1価の炭化水素基であり、X1及びX2は、それぞれ独立して、アルコキシ基であり、Qは、炭素原子数3~8の直鎖状又は分岐状の2価の炭化水素基であり、n及びmは、それぞれ独立して、0、1又は2である。
紫外線遮蔽膜12は、得られた組成物を塗布し、乾燥し、硬化することで、ガラス板11の表面に形成されることが好ましい。組成物の塗布方法としては、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ロールコート法、メニスカスコート法及びダイコート法が挙げられる。
丸底フラスコに、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(BASF社製、Uvinul3050)を2.09g、エポキシシラン(信越化学社製、KBM-403)を5.24g、酢酸ブチルを4.25g、塩化ベンジルトリエチルアンモニウムを0.03g加え、105℃に加熱して4時間撹拌して、調合液Aを得た。
得られた調合液Aに、メチルエチルケトンを39.44g、メタノールを8.87g、純水を13.80g、テトラエトキシシランを10.80g、ビスアルコキシシラン(信越化学社製、KBM3066)を0.86g、酢酸水溶液(90質量%)を9.52g、エポキシ樹脂(阪本薬品工業社製、SR-SEP)を0.95g、ポリマレイン酸水溶液(日油社製、ノンポールPMA-50W)を0.17g、マレイン酸を0.01g、表面調整剤(ビックケミー社製、BYK377)を0.06g加え、50℃で2時間撹拌した。最後に、ITO分散液(三菱マテリアル社製、濃度30質量%ITO分散液)を3.87g加え、固形分濃度12.5%の組成物1を得た。
組成物1を、ガラス板を垂直に立てた状態で、ガラス板の上端から数mm~数十mmをあけてガラス板の上辺に沿ってコート液を流しかけて、ガラス板の凹面に塗布し、大気雰囲気で200℃20分間加熱し、紫外線遮蔽膜を有する紫外線遮蔽ガラス1を得た。なお、ガラス板は、670mm(縦)×910mm(横)×3.1mm(厚さ)のサイズのガラス板(AGC社製、高熱線吸収グリーンガラス)を使用した。
例1に記載の調合液Aの代わりに、調合液B~Dを調合した。表1に調合液Aと共に調合液B~Dの組成(数値の単位はg)を示す。なお、調合液B~Dに使用した紫外線吸収剤は以下のものである。
ベンゾジチオール系紫外線吸収剤:1,2-ジブチル-4-(4,7-ジヒドロキシ-1,3-ベンゾジチオール-2-イリデン)ピラゾリジン-3,5-ジオン
アゾメチン系紫外線吸収剤:オリエント化学工業社製、BONASORB UA-3701
インドール系紫外線吸収剤:オリエント化学工業社製、BONASORB UA-3911
BYK307:ビックケミージャパン社製、BYK-307
DN900:楠本化成社製、ディスパロンDN-900
BYK302:ビックケミージャパン社製、BYK-302
BYK348:ビックケミージャパン社製、BYK-348
BYK381:ビックケミージャパン社製、BYK-381
なお、ガラス板の立てかけ角度は、塗布面が上を向いて水平に置かれた状態を0°、
ガラスが垂直に立てられた状態を90°、塗布面が下を向いて水平に置かれた状態を180°と表現した。また、周縁領域における傾きとは、紫外線遮蔽膜の外周縁と外周縁から内側へ0.1mmの位置の膜上面とを結ぶ直線の傾きをいう。
触針式表面形状測定器(ULVAC社製、Dektak150)を用いて、紫外線遮蔽ガラスの上端側の各領域における紫外線遮蔽膜の膜厚(μm)を測定した。
(外周の視認性評価)
目視観察にて、外周がはっきり確認できたものを×とし、それ以外を○とした。
なお、2019年01月04日に出願された日本特許出願2019-000196号の明細書、特許請求の範囲、要約書および図面の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
11:ガラス板
12:紫外線遮蔽膜
21:周縁領域
22:中間領域
23:中央領域
31:上辺
32:下辺
33:前方側辺
34:後方側辺
Claims (13)
- ガラス板と、前記ガラス板の主面に設けられた紫外線遮蔽膜と、を備え、車体開口部に開閉可能に取り付けられる紫外線遮蔽ガラスであって、
前記紫外線遮蔽膜はその膜厚に急変部がない連続膜であり、
前記紫外線遮蔽膜は、平面視で、前記紫外線遮蔽膜の外周縁から内側へ1mmの幅の領域である周縁領域と、前記周縁領域の内周縁から内側へ59mmの幅の領域である中間領域と、前記中間領域に囲まれた中央領域とを有し、
前記周縁領域における前記紫外線遮蔽膜の断面形状が上に凸の曲線を有し、
前記中間領域における前記紫外線遮蔽膜の断面形状が上に凸の曲線を有し、
前記中央領域における前記紫外線遮蔽膜の最大膜厚が1μm~10μmであり、
前記紫外線遮蔽ガラスが車体開口部に取り付けられた場合に、前記紫外線遮蔽膜が車体開口部の面の70%以上に存在し、かつ、前記周縁領域の少なくとも一部が、前記車体開口部に存在し、
前記車体開口部に存在する前記周縁領域において、前記紫外線遮蔽膜の最大膜厚が0.4μm~1.0μmである、紫外線遮蔽ガラス。 - 前記紫外線遮蔽ガラスが車体開口部に取り付けられた場合に車体開口部に存在する周縁領域が、紫外線遮蔽ガラス外周縁の、車体開口部に取り付けられた紫外線遮蔽ガラスが開けられた場合に車体開口部周囲のガラス収納部から離れる部分、に沿った周縁領域部分である、請求項1に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記紫外線遮蔽ガラスが、上下方向に移動して開閉されるように車体開口部に取り付けられる略4辺形の紫外線遮蔽ガラスであって、前記周縁領域部分が該紫外線遮蔽ガラスの上辺に沿った周縁領域部分である、請求項2に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記紫外線遮蔽ガラスの上辺に沿った周縁領域部分の外周縁と前記ガラス板の外周縁との間に幅5mm~25mmの膜不在域を有する、請求項3に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記周縁領域における前記紫外線遮蔽膜の断面形状が有する前記凸の曲線において、紫外線遮蔽膜の外周縁と、外周縁から内側へ0.1mmの位置の膜上面とを結ぶ直線の傾きが6μm/mm以下である、請求項1~4のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記中間領域における前記紫外線遮蔽膜の平均膜厚が1μm~3μmである、請求項1~5のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記中間領域における前記紫外線遮蔽膜の断面形状が有する前記曲線に接する接線の傾きが2μm/mm以下である、請求項1~6のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記中央領域の外周縁における前記紫外線遮蔽膜の膜厚が1μm~3μmである、請求項1~7のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記紫外線遮蔽膜は、前記ガラス板の主面に直接設けられている、請求項1~8のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記紫外線遮蔽膜は、ISO13837:2008Aに準拠して測定される膜厚が1.5μmにおける紫外線透過率が0~5%である、請求項1~9のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記周縁領域及び前記中間領域は、触針式表面形状測定器を用いて測定される最大断面高さが100nm以上の凹凸を有さない、請求項1~10のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記中央領域は、ISO13837:2008Aに準拠して測定される紫外線透過率が0%~15%である、請求項1~11のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
- 前記車体開口部に取り付けられた場合に、前記車体開口部に存在する前記周縁領域は、前記ガラス板の上辺、前方側辺及び後方側辺から選ばれる1以上の少なくとも一部に沿って存在する、請求項1~12のいずれか1項に記載の紫外線遮蔽ガラス。
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