JPH0497103A

JPH0497103A - 紫外線カットフィルターの製造方法

Info

Publication number: JPH0497103A
Application number: JP20910690A
Authority: JP
Inventors: Riichi Nishide; 利一西出; Mikio Kawai; 幹夫川合
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1990-08-09
Publication date: 1992-03-30

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、紫外線カットフィルター、特に、ガラスなと
の透明基板上に形成された紫外線カットフィルターの製
造方法に関する。

（従来の技術）従来の紫外線カットフィルターの製造方法としては、ガ
ラスなとの透明基板上に屈折率の異なる物質を交互に多
層積層する方法、金属、金属酸化物の蒸着等による薄膜
形成による方法、紫外線吸収剤をなんらかのバインダー
に溶解または分散してこれを塗布する方法などが知られ
ている。

特開昭６３−１０３０８３号公報にはチタンアルコキン
ドとセリウム化合物の混合液に酸を加えて吐を３．５〜
５とし、全溶液中の含有水分を８％以下に調製し、この
混合液を基体表面に付着させた後、２００°Ｃ以上に加
熱してセリウム含有チタン酸化物の皮膜を形成させる方
法か開示されている。

（発明か解決しようとする課題）しかしながら、このような従来の方法にあっては、たと
えは蒸着法によるものではスループットか小さくまた反
応チャンバーか小さいので、小さな面積のフィルターし
かできず、コストか高くなるという問題点かあった。ま
た、紫外線吸収剤をなんらかのバインダーに溶解または
分散してこれを塗布する方法では、バインダーや紫外線
吸収剤の種類により好ましい波長での吸収か得られない
、などの問題点かあった。

さらに、特開昭６３−１０３０８３号公報に開示された
方法では、４００ｎｍ以降の可視光域にも吸収をもち、
可視域の一部もカットしてしまい、紫外線のみをカッ１
〜できない、という問題点かある。さらに、ｐＨの開園
や含有水分の制御か困難である、混合液のポットライフ
か短い、皮膜か失透し透明膜かできない、という問題点
かある。

本発明の目的は、３００〜４００ｎｍの紫外線のみを選
択的に効率よくカットするフィルターの製造方法を提供
することにある。

さらに本発明の他の目的は製造が容易でｐＨや含有水分
の制＠か不要である安価て大面積の透明な紫外線カット
フィルターの製造方法を提供することにある。

（課題を解決するだめの手段）上記の本発明の目的は、チタンの有機金属化合物とセリ
ウム化合物および水酸基を少なくとも２つ含む多価アル
コールとを含有する混合溶液に水を添加してゾル化し、
二の反応液を透明基板上に塗布し、焼結する方法により
、達成された。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明は、チタンの有機金属化合物とセリウム化合物お
よび水酸基を少なくとも２つ含む多価アルコールとを含
有する混合溶液に水を添加してゾル化し、二の反応液を
ガラス基板上に塗布し、焼結することを特徴とするもの
である。

二のような混合溶液に水を添加して金属イオンをゾル化
する方法は、一般にはゾルケル方法といわれているもの
である。

ゾルゲル方法による薄膜の形成方法は、たとえは「ゾル
・ケル法によるガラス・セラミックスの製造技術とその
応用」　（山根正之　監著　応用技術出版　１９８９年
）１０８〜１４０ページに記載されている。たとえは、
チタンテトラメトキシドをメタノールに溶解しておく。

これに、塩酸なとの酸、および水なとチタンテトラメト
キシドの分解剤を加える。チタンテトラメトキシドか分
解しＴｉ−０−Ｔｉ結合を有するゾルか形成される。粘
度を適切に選択する二とにより、任意の手段で塗布し薄
膜を形成する。塗布方法としては、デイツプ法、スピン
塗布法、スプレー法などから選択される。ついて、焼結
する。

本発明て用いられるチタンの有機金属化合物としては、
好ましくはチタンアルコキシドである。

チタンアルコキシドは一般式Ｔｉ（ＯＲ）、てあられさ
れる。ニニてｎは整数てあり、Ｒは任意のアルキル基か
ら選択される。Ｒとしては、たとえばメチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチ九基、などがあ
る。

セリウム化合物としては、セリウムの無機化合物、たと
えは硝酸セリウム、塩化セリウム、硫酸セリウムなどか
好ましく用いられる。

水酸基を少なくとも２つ含む多価アルコールとしては、
一般にはグリコールといわれているものであり、ヘキン
レングリコール、２，３−ブタンジオール、１．２−プ
ロパンジオール、２−メチル−１，２−プロパンジオー
ルなどが好ましい。

本発明においては、水を添加して金属イオンをゾル化さ
せるのだか、水の量は任意でよい。好ましくは、金属イ
オンに対し１〜１０倍モル量である。

また、ゾル化するときに、酸を添加してもよい。

酸としては硝酸、塩酸、酢酸、硫酸などが好ましい。反
応温度は任意で良いか、好ましくは、５０〜８０°Ｃで
ある。溶媒は、これらの化合物か溶解するものであれば
任意て良いか、好ましくはエチルアルコール、プロピル
アルコール、ブチルアルコールなとアルコール類か用い
られる。チタンの有機金属化合物とセリウム化合物の混
合割合としては、モル比でＴｉ　：Ｃｅ＝　１　：　５
〜１００　：　１の範囲であることか好ましい。また水
酸基を少なくとも２つ含む多価アルコールは、チタンの
有機金属化合物とセリウム化合物のチタンおよびセリウ
ム金属としての合計モル数の１７１０〜ＩＯ倍のモル数
の分量を添加するのか好まし・（、上記合計モル数と等
モル添加するのか一層好ましい。焼結は有機化合物か除
去される温度であるべきてあり、好ましくは２００°Ｃ
以上かよい。また基板か変形または変質しない温度であ
るへきて、本発明の場合は７００　’Ｃ以下が好ましい
。加熱時間は５〜６０分てよい。

本発明で用いられる薄膜は少なくとも１層以上積層され
ることか必要てあり、吸光度を高めるため２層以上塗布
しても良い。積層方法は１層塗布した後続いて塗布して
もよいし、焼結後さらに塗布してもよい。塗布する基板
としては、透明な基板であれば何でも良いか、好ましく
はソーダライムなとのガラス基板、石英基板、ポリカー
ボネートなとのプラスチック基板などから選択される。

（作　用）本発明によれば、３００〜４００ｎｍの紫外線のみを選
択的に効率よくカットするフィルターか得られる。さら
に、安価で大面積のフィルターか得られ、製造か容易で
ｐＨや含有水分の制御か不要であり、透明なフィルター
が得られる。

（実施例）以下、実施例および比較例により本発明をさらに説明す
るか、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。

比較例塩化セリウム１．２６ｇをエタノール３０ｃｃ中に溶解
した。この溶液に室温でチタンテトライソプロポキシド
ｌｃｃを添加し、さらに３０％酢酸１ｃｃを加えてｐＨ
を４とした。この溶液をスピンナーによりソーダライム
ガラス上に塗布した。スピンナー塗布条件は３０００ｒ
ｐｍて３０秒てあった。塗布試料を大気中て乾燥させた
後、電気炉中に入れ、５００°Ｃて１０分間焼結した。

得られた黄色カラスは失透していた。二のガラスの吸光
度を、リファレンスをガラスとして第２図に任意スケー
ルで示した。４４０ｎｍに吸収極大を持ち、可視域に吸
収をもっていた。

さらに、この溶液を室温で１週間放置したところ、白濁
し、塗布か不可能であった。

実施例１塩化セリウム１．２６ｇをエタノール３０ｃｃ中に加え
溶解し１こ。二の溶液にチタニウムテトライソプロポキ
シドｌｃｃを添加し、さらにヘキシレングリコール０．
９イを加え、８０°Ｃて１時間撹拌、加熱した。

室温まで冷却した後、水０．１２ｍｆ！および６１％硝
酸０．４ｍｌを加え、８０°Ｃて１時間撹拌、加熱し１
こ。この時のｐＨはｌてあった。二の溶液を室温まで冷
却した後スピンナーによりソーダライムガラス上に塗布
した。スピンナー塗布条件は３００ｒｐｍて３０秒てあ
った。得られたガラス試料の吸光度を第２図と同様にし
てリファレンスをガラスとして第１図に示した。吸収極
大は３２０ｎｍにあり、３００〜４００ｎｍの紫外線を
カットしている二とかわかった。また、この反応液を室
温で１週間放置した。反応液は透明で塗布も可能であっ
た。ガラス塗布試料は上と同じ吸光度を示した。

実施例２実施例１における塩化セリウムに変えて硝酸セリウムを
１．４８ｇ用い、チタニウムテトライソプロポキシドに
変えてチタニウムテトラ−ｎ−ブトキシドを１．２ｇ用
い、ヘキシレングリコールに変えてエチレングリコール
を０．４２ｙｄ用いた他は、実施例１と同様にしてガラ
ス試料を作製した。得られたガラス試料の吸光度は実施
例１と同様に３００〜４００ｎｍの紫外線をカットして
いた。

実施例３実施例１における水の量を０．１２ｙＪから０．２．０
．５．０．６　ｍｌと変化させた。実施例１と同様に塗
布し、焼結した。実施例１と同様に３００〜４００ｎｍ
の紫外線をカットしていた。

また、この反応液を室温で１週間放置した。溶液は、透
明であり、塗布も可能であった。塗布したガラス試料は
上と同様の吸光度を示した。

実施例４実施例１における硝酸に変えて、３５％塩酸を用い、そ
の量を０．１．０．３．０．６．０．８．１．０イと変
化させた。二の時の溶液のｐＨは３．０から０．１であ
った。実施例１と同様にして塗布試料を作製した。得ら
れた試料の吸光度は実施例１と同様に３００〜４００ｎ
ｍの紫外線をカットしていた。

実施例５実施例１における塩化セリウムに変えて酢酸セリウム１
．５ｇを用い、チタニウムテトライソプロポキシドに変
えてチタニウムテトラエトキント１．６ｇを用い、ヘキ
シレングリコールに変えて２．３ブタンジオール１．５
ｍｌを用い、溶媒をエタノールに変えてｎ−ブタノール
１０（Ｗに変えた他は実施例１と同様にして塗布した。

得られた試料の吸光度は実施例１と同様に３００〜４０
０ｎｍの紫外線をカットしていた。

実施例６実施例１におけるソーダライムガラスに変えて石英カラ
スを用いた他は実施例１と同様にして塗布試料を作製し
た。得られた試料の吸光度は３００〜４００ｎｍの紫外
線をカットしていた。

実施例７実施例２におけるスピシナー塗布に変えて、デイ・・ｌ
プ塗布法を用い、ガラス基板の大きさを５００、市Ｘ５
００ｍ＋ｎｘ３皿ｔとした他は、実施例２と同様にして
ガラス塗布試料を作製した。塗布は均一で、３００〜４
００ｎｍの紫外線をカットしていた。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明によれば、３００〜４００
ｎｍの紫外線のみを選択的に効率よくカットするフィル
ターか提供できる。さらに製造か容易てｐＨや含有水分
の制御か不要であり、透明膜を作製する方法か提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１のガラス塗布試料の吸光度曲
線を示す線図、第２図は比較例のガラス塗布試料の吸光度曲線を示す線
図である。日産自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

１、チタンの有機金属化合物とセリウム化合物および水
酸基を少なくとも２つ含む多価アルコールとを含有する
混合溶液に水を添加してゾル化し、この反応液を透明基
板上に塗布し、焼結することを特徴とする紫外線カット
フィルターの製造方法。