JPH0596948A

JPH0596948A - 乗り物用窓ガラス

Info

Publication number: JPH0596948A
Application number: JP19442091A
Authority: JP
Inventors: Kanehiro Saito; 兼広斉藤; Mitsumasa Saito; 光正斉藤; Kazuhiko Osada; 和彦長田
Original assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Cement Co Ltd
Priority date: 1991-08-02
Filing date: 1991-08-02
Publication date: 1993-04-20

Abstract

(57)【要約】【目的】紫外線の吸収率が高いと共に、安全確保のた
め可視光の透過率が良く、また、耐熱性及び耐候性に優
れ、かつ製造コストを低減できるようにした乗り物用窓
ガラスを提供することにある。【構成】自動車、列車、船舶、航空機等の乗り物の前
面、側面、及び後面等の窓ガラスが、ガラスの少なくと
一面に、粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末を結合
剤中に分散した塗料が塗布されたものよって構成されて
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車、列車、船舶、
航空機、電車等の乗り物用窓ガラスに係わり、特に、紫
外線吸収性能を有する乗り物用窓ガラスに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車、列車、船舶、航空機、
電車等の乗り物においては、前方から日差しが照射した
場合でも、乗り物を操縦する操縦者は、安全確認のため
前方を凝視しなければならず、目に悪影響があった。ま
た、乗り物の搭乗者も、通常、限られた空間に半ば拘束
された状態で座っていなければならず、窓側の腕だけが
日焼けしてしまうなどの問題があり、また、乗り物室内
の退色や劣化などの問題があった。そこで、乗り物用窓
ガラスを、紫外線吸収性能を有するものとすれば、紫外
線の悪影響を防止することができる。

【０００３】従来、乗り物用窓ガラスのようなガラス
に、紫外線吸収性能を持たせるには、例えば、以下のよ
うな方法があった。第１に、ベンゾフェノン系、ベンゾ
トリアゾール系、サルチレート系及び置換アクリロニト
リル系等のような有機系の紫外線吸収剤を配合した透明
な紫外線吸収塗料を窓ガラスに塗布する。第２に、酸化
チタンに代表されるような無機系の紫外線吸収剤を配合
した透明な紫外線吸収塗料を窓ガラスに塗布する。

【０００４】第３に、高屈折率の金属酸化膜（例えばＴ
ｉＯ₂ ，ＣｅＯ₂ ）の間にＳｉＯ₂，ＭｇＦ₂ のような
低屈折率の物質を挟んだ形の多層干渉膜を窓ガラスに付
着させる。第４に、ガラスの組成にＣｅＯ₂ ，ＦｅＯ，
ＴｉＯ₂ 等を添加して紫外線吸収組成の窓ガラスとす
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の方法は、有機系の紫外線吸収剤の耐熱性が乏しく、
それ自体が紫外線で劣化してしまうので、屋外に長時間
さらされる乗り物用窓ガラスとして不適である。また、
第１の方法で用いられる有機系の紫外線吸収剤は、紫外
線の吸収波長も限られており、また各種結合剤との溶解
性に制限がある等の問題点がある。

【０００６】上記第２の方法には、無機系の酸化チタン
が紫外線で黄変してしまう他、上述の有機系と同様に紫
外線の吸収波長も限られ、更に酸化チタンは一般に粒径
が大きいために可視光の透過性が悪い等の問題があっ
た。また、粒径を０．１μｍ以下に調整した酸化チタン
の微粒子を用いた場合でも、酸化チタンの屈折率が２．
７前後と大きいため塗膜が乳白色になってしまい透明感
に欠ける等の問題点があった。従って、第２の方法を乗
り物用窓ガラスに使用した場合、窓ガラスを通した外界
の視認性に問題があり、第２の方法は、安全の面から乗
り物用窓ガラスに用いるのに不適である。

【０００７】第３の方法では、窓ガラスに多層干渉膜を
付着させる場合に、各層ごとの膜厚制御を精度良く行な
う必要があり、一般的には真空槽中での抵抗加熱又は電
子ビーム加熱による蒸着法で作製されていたために、製
造コストが嵩んでしまう他、処理できる形状にも制限が
ある。従って、第３の方法を一般に大きな面積を有する
乗り物用窓ガラスに用いるのは、製造コスト及び乗り物
用窓ガラスの形状等から困難である。

【０００８】第４の方法は、ガラスの製造時にガラスの
組成自体を変える必要があるため、手間が掛りコスト高
になってしまい、乗り物用窓ガラスに用いるのに問題が
ある。

【０００９】そこで本発明の技術的課題は、紫外線の吸
収率が高いと共に、安全確保のため可視光の透過率が良
く、また、耐熱性及び耐候性に優れ、かつ製造コストを
低減できるようにした乗り物用窓ガラスを提供すること
にある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、紫外線を
良く吸収する無機材料として酸化亜鉛に着目し、これを
粒径０．１μｍ以下の微粉末に調製したのちに結合剤中
に均一分散させると、紫外線を効率よく吸収し、かつ可
視光を良く透過する塗料組成物のできることを見出し
た。従って、本発明は上記技術的課題の解決のために、
乗り物用窓ガラスに、少なくとも一面に、粒径が０．１
μｍ以下の酸化亜鉛微粉末を結合剤中に分散した塗料が
塗布されていることを手段としている。

【００１１】また、乗り物用窓ガラスに複合ガラスを用
いた場合に、２枚のガラスの間にフィルムを挟んだ前記
複合ガラスの少なくともガラスの一面もしくはフィルム
の一面に前記塗料が塗布されていることを手段としてい
る。上記乗り物用窓ガラスとは、自動車、列車、船舶、
航空機、電車等の前面や側面や後面等に設けられた窓ガ
ラスである。

【００１２】本発明の乗り物用窓ガラスにおいては、該
窓ガラスに塗布される塗料に用いられる酸化亜鉛の微粉
末が、粒径０．１μｍ以下であるが、好ましくはその９
割が粒径０．００５〜０．０５μｍの超微粒子であるこ
とが望ましい。その結果、この酸化亜鉛超微粒子を結合
剤中に均一に分散させて塗料とし、これをガラスに塗布
して乗り物用窓ガラスにした場合には、この乗り物用窓
ガラスの前記塗料による塗膜が、紫外線を幅広く吸収す
る一方、可視光の全波長域にわたって高い透過率を示
す。このように高い透過率を示すのは、酸化亜鉛の粒径
が光の波長の１／４よりも小さくなると、粒子によって
光が散乱、吸収されずに透過するためであり、従って、
光をよく透過させるには上記のように粒径を微小にする
のが望ましいことになる。また、粒径を微小とした場合
に紫外線が幅広く吸収されるのは、紫外線は酸化亜鉛粒
子の表面で吸収されて熱に変わるため、粒子の表面積が
大きくなればそれだけ紫外線が吸収され易くなるからで
ある。

【００１３】上述した酸化亜鉛の光の屈折率は、酸化チ
タンの屈折率（２．３〜２．７）に比べて１．９と低
い。そのために反射が少なくなり、乳白色にならずに透
明感に優れたものとなる。このような性質を備える酸化
亜鉛の微粉末は、例えば、特願昭６３−３２１９７０号
に記載の方法によって製造することができる。

【００１４】一方、前記結合剤は、乗り物用窓ガラスと
して用いたときに優れた耐熱性と耐候性を有すると共
に、窓ガラスに透明の被膜を形成し、かつ窓ガラスに対
して優れた密着性を備えたものでなければならず、また
結合剤自身も紫外線によって劣化してしまうようなもの
であってはならない。上述のような性質を有する結合剤
の種類としては、例えば熱硬化アクリル樹脂、フッ素樹
脂、シリコーン樹脂、けい酸ソーダのようなアルカリシ
リケート、シリカゾルやアルミナゾルのような無機コロ
イド、テトラエトキシシランのようなアルキルシリケー
ト、リン酸アルミニウムのようなリン酸塩、金属アルコ
キシド、アルミニウムキレート、酢酸スズ及び金属セッ
ケンのような有機金属化合物が挙げられる。

【００１５】また、これらの結合剤は、キシレンやトル
エンのような芳香族炭化水素、ｎ−ブタノールのような
アルコール類、酢酸ブチルのようなエステル類、メチル
イソブチルケトンのようなケトン類、エチルセロソルブ
のようなグリコールエーテル類、ｎ−ヘキサン、リグロ
イン及びミネラルスピリットのような飽和炭化水素類及
び水に溶解して用いられる。

【００１６】更に、上記酸化亜鉛の微粉末は、結合剤中
に均一に分散される必要があるが、そのために例えば、
ボールミル、アトライタ、サンドグライダ、三本ロー
ル、高速インペラーミル、ジェットミル、ニーダ、ペイ
ントシーカ、ホモジナイザ、超音波分散機などが用いら
れる。そして、前記結合剤に酸化亜鉛の微粉末を分散し
た塗料を乗り物用窓ガラスとして使用されるガラスの片
面もしくは両面に塗布する。

【００１７】また、自動車のフロントガラス等において
は、衝撃を受けた際の安全性を確保するために２枚のガ
ラスの間に透明なプラスチックフィルムを挟んで形成さ
れた複合ガラスが用いられている。そして、本発明の乗
り物用窓ガラスに用いられるガラスを複合ガラスとした
場合には、複合ガラスを構成する２枚のガラスとフィル
ムとのうちのいずれか一つの一面もしくは両面に前記塗
料が塗布されていればよい。また、２枚のガラスとフィ
ルムとが有する面のうちの複数面もしくは全ての面に前
記塗料を塗布しても良い。

【００１８】そして、フィルム、もしくはガラスのフィ
ルムと接触している面に前記塗料を塗布すれば、塗料に
よる塗膜が傷つかない。乗り物用窓ガラスとして使用さ
れるガラスへの前記塗料の塗布方法は、特に限定される
ものではなく、一般にはスプレーコート、スピンコー
ト、ディップコート、刷毛塗り及びロータ塗り等で行な
われる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を、乗り物用窓ガラスと
して用いられるガラスに、粒径が０．１μｍ以下の酸化
亜鉛微粉末を結合剤中に分散した塗料を塗布した以下の
実験例を用いて説明する。

【００２０】（実験例１）テトラエトキシシラン１００
重量部、イソプロピルアルコール１００重量部、０．１
Ｎ塩酸３５重量部をよく混合し、６０℃で２時間攪拌し
ながら反応させた後、イソプロピルアルコール２４５重
量部を加えた。このようにして調製したテトラエトキシ
シランの加水分解液を結合剤とし、この結合剤１００重
量部に粒径０．０１μｍ以下の酸化亜鉛の微粉末６重量
部を加えて良く混合し、ボールミル中で１００時間均一
分散させて塗料を作った。次に、この塗料を直径１００
ｍｍ、厚さ３ｍｍの透明ガラス円板上に５ｃｃ滴下し、
７００ｒｐｍの速度で回転させて均一に成膜し、２００
℃で１０分間焼付けを行なって窓ガラスを得た。この窓
ガラスの一般的特性は表１に示す通りであり、特に全光
線透過率が８９％、３６５ｎｍでの透過率が０％であっ
た。

【００２１】（実験例２）上記実験例１で調製した結合
剤にアンモニアを加えてｐＨ７に調整し、還流下１７０
℃で２時間攪拌しながら反応させたのちにトルエンを加
え、減圧蒸留をして固形分４０％の結合剤を得た。そし
て、この結合剤１００重量部に酸化亜鉛の微粉末３０重
量部、ｎ−ブタノール１００重量部、酢酸ブチル１２０
重量部を加えて良く混合し、サンドグライダで３０分間
分散させて塗料を作った。次に、この塗料に直径１００
ｍｍ、厚さ３ｍｍの透明ガラス円板を浸漬し、０．５ｃ
ｍ／ｓｅｃの速度で引き上げて両面に均一に成膜し、２
００℃で１５分間焼付けを行なって窓ガラスを得た。こ
の窓ガラスの一般的特性は表１に示す通りであった。

【００２２】（実験例３）不揮発分５０％のシリコーン
ウレタンワニス１００重量部に酸化亜鉛の微粉末２５重
量部、酸化チタン（ルチル型構造）の微粉末２５重量
部、トルエン３５０重量部を加えて良く混合し、サンド
グライダで３０分間攪拌して分散させたのち、硬化剤と
して２０重量部のイソシアネートを添加して塗料を作っ
た。次に、この塗料を直径１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの透
明ガラス円板に乾燥時の膜厚が１０μｍとなるようにス
プレー塗布し、２０００ｒｐｍＫ速度で回転させて均一
に成膜し、常温で７時間乾燥させて窓ガラスを得た。こ
の窓ガラスの一般的特性は表１に示す通りであった。

【００２３】（実験例４）クロロトリフルオロエチレン
８０重量部、エチレン１２重量部、酢酸ビニル１６重量
部、エチルビニルエーテル１０重量部、キシレン２５０
重量部、ブチル化メチレン２０重量部及び酸化亜鉛の微
粉末４０重量部を混合し、ペイントシェーカで均一に分
散させたのち、キシレン１７０重量部を加え粘度及び固
形分を調整して塗料とした。次に、この塗料を１００ｍ
ｍ×１００ｍｍ、厚さ３ｍｍの透明アクリル樹脂板上に
５ｃｃ滴下し、２０００ｒｐｍの速度で回転させて均一
に成膜し、１００℃で６０分間焼付けを行なって窓ガラ
スを得た。この窓ガラスの一般的特性は表１に示す通り
であった。

【００２４】（実験例５）大豆油脂肪酸５０重量部、イ
ソフタル酸４５重量部、グリセリン３０重量部及びキシ
レン５０重量部を反応器に入れ、窒素ガスを導入しつつ
２００℃で反応させて生成物を得、これにメチルフェニ
ルシリコーン１００重量部を加えて１５０℃で反応させ
たものを結合剤とした。次に、この結合剤をキシレンに
よって不揮発分５０％に調整したのち、その結合剤１０
０重量部に酸化亜鉛の微粉末４０重量部とトルエン６０
重量部を加えて良く混合し、サイドグラインダで１時間
分散させて塗料を作った。次に、この塗料を直径１００
ｍｍ、厚さ３ｍｍの透明ガラス円板上に５ｃｃ滴下し、
２０００ｒｐｍの速度で回転させて均一に成膜し、１５
０℃で３０分間焼付けを行なって窓ガラスを得た。

【００２５】この窓ガラスの一般的特性は表１に示す通
りであった。

【表１】

【００２６】以下、比較例について説明する。（比較例１）上述した実験例１と同じ結合剤を用い、こ
の結合剤に同様の配合比率で酸化亜鉛（白水社製）を混
合して塗料を作った。ここで用いた酸化亜鉛は、上記実
施例のような微粉末の酸化亜鉛ではなく、平均粒径が約
０．３μｍのものである。次に、この塗料を直径１００
ｍｍ、厚さ３ｍｍの透明ガラス円板上に５ｃｃ滴下し、
７００ｒｐｍの速度で回転させて均一に成膜し、２００
℃で１０分間焼付けを行なって窓ガラスを得た。この窓
ガラスの一般的特性及び分光透過特性は表２に示す通り
であった。

【００２７】（比較例２）上述した実験例１と同じ結合
剤を用い、この結合剤に同様の配合比率で粒径０．３５
μｍの酸化チタン微粉末（帝国化工社製ＭＴ−５００
Ｂ）を混合して塗料を作った。次に、この塗料を用いて
比較例１と同様の窓ガラスを得た。この窓ガラスの一般
的特性及び分光透過特性は表２に示す通りであった。

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る乗り
物用窓ガラスによれば、少なくとも粒径が０．１μｍ以
下の酸化亜鉛微粉末を結合剤中に分散させた塗料を塗布
したことにより、紫外線吸収率良く、前方から日差しが
当たるような場合に、自動車、列車、船舶、航空機等の
操縦者が目を痛めるのを防止することができると共に、
可視光透過率が良く、窓ガラスを通した外界の視認性が
悪くなることがない。

【００３０】また、耐熱性及び耐候性に優れているの
で、屋外に長時間さらされる乗り物に適している。さら
に、本発明に係る乗り物用窓ガラスは、上記塗料組成物
をガラスに塗布することで簡単に得ることができるの
で、大きな面積を有する乗り物用窓ガラスでも低コスト
に製造することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線吸収性能を有する乗り物用窓ガラ
スであって、少なくとも一面に、粒径が０．１μｍ以下
の酸化亜鉛微粉末を結合剤中に分散した塗料が塗布され
ていることを特徴とする乗り物用窓ガラス。
【請求項２】紫外線吸収性能を有し、かつ複合ガラス
からなる乗り物用窓ガラスであって、２枚のガラスの間
にフィルムを挟んだ前記複合ガラスの少なくともガラス
の一面もしくはフィルムの一面に前記塗料が塗布されて
いることを特徴とする乗り物用窓ガラス。