JPH0971437A - 窓用ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窓用ガラスとして十分な光透過性を有しつつ
高い油脂分解活性に基づく防汚機能を備えた自己クリー
ニング性を有する新規な窓用ガラスを提供する。 【解決手段】 ガラス板１の少なくとも一方の面に光触
媒作用を有する酸化チタン薄膜２を設けた窓用ガラスで
あって、前記酸化チタン薄膜２を、波長５５０ｎｍの光
に対する直線透過率が５０％以上で、かつ波長３５０ｎ
ｍの光に対する直線透過率が５０％以下であるととも
に、少なくとも３００〜４００ｎｍの波長の光を含む紫
外線光を５ｍＷ／ｃｍ² の強度で照射したときに薄膜１
ｃｍ² あたり１時間につきリノール酸を０．５μｇ以上
分解する能力を有するもので構成したことにより、窓用
ガラスとしての十分な光透過性を確保しつつ特に通常の
生活空間で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に分
解して画期的な自己クリーニング性能を得ることを可能
にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は優れた防汚、抗菌、
脱臭機能を有する窓用ガラス、中でも建築物の窓ガラ
ス、または自動車、電車などの輸送車両用窓ガラスに好
適な自己クリーニング性を有する新規な窓用ガラスに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ビルなどの建築物や自動車、電車などの
輸送車両用窓ガラスは、室内から出てくるタバコのヤニ
や油のミストにより表面が汚染され、埃やゴミが付着し
やすい状態となっている。この対策の一つとしてガラス
体の表面をフッ素樹脂でコーティングしたり、ガラスそ
のものにフッ素を導入したりして表面の撥水性を高めて
防汚性を出す試みがなされてはいるが、加工コストが高
い上に油汚れやタバコのヤニの清掃が容易になるだけ
で、付着そのものの防止には余り効果がなく結局のとこ
ろ清掃の頻度を上げるしか方法はないため、根本的な良
い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われてきた（例えば、特開平６ー３
８５号公報特開平６ー４９６７７号公報など）。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）や放電灯用ガラス管
の表面に光触媒粉末を塗布して脱臭作用を持たせる試み
（特開平１ー１６９８６６号公報）等もなされている。
また、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）も行わ
れている。

【０００４】

【発明が解決すべき課題】前記特開平１ー１６９８６６
号公報に記載された放電灯では、放電容器の外表面に粒
径５００オングストロームのアナターゼ型酸化チタンの
粉末を塗布しただけのもので、光透過率や耐摩耗性が劣
っている。仮に、塗布した酸化チタン粉末を焼き付けた
としても高温が必要な上に光透明性に劣るものしか得ら
れないことは明らかである。従って得られる光触媒効果
も小さく、表面に粉末が付いた凹凸の激しい状態である
ため汚れや埃がつきやすい構造となっていた。また、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ガラスレンズ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】また、従来は、酸化チタンを薄膜状に形成
して実用レベルの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、実際に窓用のガラス体へ応用するこ
とは困難であった。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低い上に、表面の凹凸が激し
いので前述したように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輸送
車両などの窓用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
れるものの窓用ガラスとしては使用できない。

【０００７】さらに、従来の酸化チタンを付けたガラス
体は、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、窓の外側からの光は大気中の汚
染物質が最も付着しやすい窓の内側の酸化チタン層の最
外表面へ到達しにくい欠点があった。そのため、利用で
きる光の量も透明な酸化チタン薄膜が付いている場合と
比較すると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、窓用ガラスとしての十分な光透過性を確保し
つつこの光透過性を活用して十分な光触媒作用の得られ
る酸化チタン薄膜を表面に設けることによって特に通常
の生活空間で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に
分解して画期的な自己クリーニング性能を得ることを可
能にした新規な窓用ガラスを提供することを目的とした
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窓用ガラスは、（構成１）ガラス板
の少なくとも一方の面に光触媒作用を有する酸化チタン
薄膜を設けた窓用ガラスであって、前記酸化チタン薄膜
を、波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率が５０％以
上で、かつ波長３５０ｎｍの光に対する直線透過率が５
０％以下であるとともに、少なくとも３００〜４００ｎ
ｍの波長の光を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ² の強度で
照射したときに薄膜１ｃｍ² あたり１時間につきリノー
ル酸を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０．１〜５
μｍ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
る群より選ばれる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）前記窓用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
成とした。

【００１０】

【作用】上記の構成１によれば、ガラス板の少なくとも
一方の面に光触媒作用を有する酸化チタン薄膜を設けた
窓用ガラスであって、前記酸化チタン薄膜を、波長５５
０ｎｍの光に対する直線透過率が５０％以上で、かつ波
長３５０ｎｍの光に対する直線透過率が５０％以下であ
るとともに、少なくとも３００〜４００ｎｍの波長の光
を含む紫外線光を５ｍＷ／ｃｍ² の強度で照射したとき
に薄膜１ｃｍ² あたり１時間につきリノール酸を０．５
μｇ以上分解する能力を有するもので構成したことによ
り、窓用ガラスとしての十分な光透過性を確保しつつ特
に通常の生活空間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。それゆえ、例えば、建築
物、あるいは、自動車や電車などの輸送車両用の窓ガラ
スとして用いると、従来は、その除去が非常に困難であ
ったこれらに付着する油煙、タバコのヤニなどをも室内
室外の光によってガラスに付着すると同時に比較的容易
に分解して除去してしまい、何等手を加えることなく、
常時所期の清浄な状態を自動的に維持できるという画期
的な窓用ガラスとすることができる。勿論、一般的に分
解が非常に困難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、脱臭機能をも合わせ持
つ。

【００１１】なお、ここで、油脂分の発生量としては、
例えば電気化学および工業物理化学vol63 No.1 p11(199
5)に記載されているように、一般家庭の厨房のレンジ上
部の換気扇付近という極めて大量の油脂の付着が予想さ
れる場所でも０．１ｍｇ／ｃｍ² ・日であり、一般家庭
の居間でのたばこのヤニやタールの汚染量は１μｇ／ｃ
ｍ² ・日以下であると報告されていることから、通常の
居住空間を考えた場合は０．５μｇ／ｃｍ² ・Ｈｒとい
う値は付着する油脂分の想定量として十分な値であると
言える。また、室内空間に微量含まれる悪臭成分、室内
の空間に浮遊する雑菌なども本発明にかかる自己クリー
ニング性窓用ガラスの表面に付着すれば容易に分解し死
滅されるということができる。

【００１２】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
有し同時に波長５５０ｎｍの光に対する直線透過率が５
０％以上有する酸化チタン薄膜が得られる。この場合、
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。また、膜厚を５μｍを超えたものとすると
波長５５０ｎｍ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ので好ましくな
い。

【００１３】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。

【００１４】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、触媒活性特に脱臭特性の向上や抗菌活性
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、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。

【００１５】構成５によれば、ガラス体と酸化チタン薄
膜との間にプレコート薄膜を設けることにより、ガラス
体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、これによりガラス体の材質の選
択の幅を拡大することが可能となった。さらには、ガラ
ス体に直接酸化チタン薄膜を形成する場合には、ガラス
体の物質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、ガラス体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。

【００１６】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
保した上でガラス体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からであ
る。

【００１７】基体となるガラス体には通常、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。

【００１８】構成８によれば、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ているため、
ＳｉＯ₂ 薄膜と同様な基体のガラス体からの物質浸透阻
止効果だけではなく、酸化インジウムおよび／または酸
化錫薄膜に由来する導電性により、このガラス体に電磁
波シールド機能を持たせることが可能である。一般の建
築物、例えばビルなどでは外部からの電磁波の侵入経路
として窓ガラス経由が最も多いとされており、窓用ガラ
スに自己クリーニング性と併せて電磁波シールド機能を
付与することは極めて価値が高いと言える。

【００１９】

【実施の形態】

＜実施例１＞図１は本発明の実施例１にかかる窓用ガラ
スの断面図である。以下、図１を参照にしながら実施例
１の窓用ガラスを説明する。

【００２０】図１においては基体となるガラス板１にソ
ーダライムガラスを使用した。即ち、片面の表面に酸化
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４．７μｍの酸化チタン薄
膜である。これは次のようにして作成した。

【００２１】まず、幅１５ｃｍ、長さ２０ｃｍ、厚さ１
ｍｍのソーダライムガラス板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℃で約８０分間成膜することにより、ガラス板
１の上に膜厚４．７μｍの酸化チタン薄膜２が形成され
た。このガラス板の一部を切断し薄膜を薄膜Ｘ線回折分
析で観測したところ、アナターゼ結晶を含むものであっ
た。

【００２２】次に、得られた酸化チタン光触媒薄膜を付
けたガラス板の防汚機能の指標となる油脂分解活性と透
明性の指標となる光直線透過率を以下の方法で測定し
た。

【００２３】防汚機能測定法 防汚機能の指標としてリノール酸を主成分とする市販の
サラダ油の分解実験を行った。酸化チタン薄膜をつけた
ガラス板の表面に紙で薄くサラダ油を１ｃｍ²当たり
０．１〜０．１５ｍｇになるよう塗布した。塗布量は塗
布前後の重量測定により求めた。少なくとも３００〜４
００ｎｍの光の一部を含む紫外線光の光をガラス板表面
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ガ
ラス板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 酸化チタンを付けたガラス板の一部を切断し幅１０ｍ
ｍ、長さ２０ｍｍの試料を準備した。同様な試料を酸化
チタンを付けていないガラス板で準備して、片方を試料
側、片方を参照側として、島津製ＵＶー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１２．５μｇ／Ｈｒ．ｃｍ² 、 波長５５０ｎｍ
の光に対する直線透過率が７５％、波長３６５ｎｍの光
に対する直線透過率が１０％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、上記酸化チタン薄膜を付けたガラス
板の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）により光
を照射して酸化チタン薄膜面で５ｍＷ／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、上記の場合とほぼ同じ、１１．７μｇ／Ｈ
ｒ・ｃｍ² の油脂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の片面に本発明による酸化チタ
ン光触媒膜を付けた場合、酸化チタン膜をつけた面から
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。

【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ので、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２に表にして掲げてその詳細説明は省略
する。

【００２８】図２の表に示されるように、各実施例とも
優れた油脂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５〜７＞これらの実施例は、図３
に示したように実施例１における酸化チタン薄膜２とガ
ラス板１との間に、ＳｉＯ₂ 膜からなるプレコート膜を
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ので、各
実施例の膜厚、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２に表にして掲げてその詳細説明
は省略する。

【００３０】図２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
薄くしても優れた油脂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。

【００３１】＜実施例８＞この実施例は、実施例７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３．０μｍになるまで実施例７と同様
にして付けたガラス板を、幅１０ｃｍ、長さ１５ｃｍ、
深さ１ｃｍのガラス容器に入れ、１％の硝酸銀水溶液３
０ｍｌを加えて、４００Ｗの高圧水銀灯を４０分間照射
し、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ー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２
に表にしてまとめて掲げた。

【００３２】＜実施例９＞この実施例では、実施例５〜
７と同様な方法により酸化チタン薄膜２とガラス板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、さらにそ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（ＩＴ
Ｏ膜）よりなるプレコート薄膜を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２に表にして掲
げてその詳細説明は省略する。

【００３３】図２の表からも分かるように、実施例５〜
７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９の場合、透明導電膜がプ
レコートされているため、ガラス板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。

【００３４】＜比較例１＞この比較例は、実施例１にお
ける酸化チタン薄膜２の膜厚を０．０５μｍと薄くした
ほかは実施例１と同様の構成を有し同様の製造方法で製
造したものであるので、この比較例の膜厚、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２に
表にして掲げてその詳細説明は省略する。

【００３５】図２の表に示されるように、この比較例で
は、透明性は良いが、殆ど油脂分解活性を示さないこと
が分かる。

【００３６】＜比較例２＞この比較例は、実施例１にお
ける酸化チタン薄膜２の成膜時の温度を３６０℃に変え
たほかは実施例１と同様の構成を有し同様の製造方法で
製造したものであるので、この比較例の膜厚、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２
に表にして掲げてその詳細説明は省略する。なお、この
酸化チタン薄膜を設けたガラス板の場合、酸化チタン薄
膜２にはアナターゼ結晶が全く含まれていないことが、
薄膜Ｘ線回折によって確認された。

【００３７】なお、本発明に使用する窓用ガラスの組成
は、通常の建築物の窓ガラスや、自動車、電車などの輸
送機器の窓ガラスに使用されているガラスの組成であれ
ば特に制限はない。

【００３８】酸化チタン薄膜の油脂分解活性は、基体の
ガラス板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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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自己クリーニング
性を有する窓用ガラスを得ることができる。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明にかかる窓
用ガラスは、ガラス板の少なくとも一方の面に光触媒作
用を有する酸化チタン薄膜を設けた窓用ガラスであっ
て、前記酸化チタン薄膜を、波長５５０ｎｍの光に対す
る直線透過率が５０％以上で、かつ波長３５０ｎｍの光
に対する直線透過率が５０％以下であるとともに、少な
くとも３００〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線光を
５ｍＷ／ｃｍ² の強度で照射したときに薄膜１ｃｍ² あ
たり１時間につきリノール酸を０．５μｇ以上分解する
能力を有するもので構成したことにより、窓用ガラスと
しての十分な光透過性を確保しつつ特に通常の生活空間
で付着する程度の量の油脂成分をも効果的に分解して画
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。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１にかかる窓用ガラスの断面図

【図２】実施例６にかかる窓用ガラスの断面図

【図３】実施例１〜９及び比較例１〜３の特性を表にし
て示した図である。

【符号の説明】

１…ガラス板、２…酸化チタン薄膜層、３…プレコート
(SiO２) 層。

フロントページの続き (71)出願人 592116165 橋本 和仁 神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地の２ ニューシティ本郷台Ｄ棟213号 (71)出願人 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 (72)発明者 吉本 哲夫 神奈川県小田原市高田345番地 日本曹達 株式会社小田原研究所内 (72)発明者 斉藤 徳良 東京都千代田区大手町２ー２ー１ 日本曹 達株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス板の少なくとも一方の面に光触媒作
   用を有する酸化チタン薄膜を設けた窓用ガラスであっ
   て、前記酸化チタン薄膜を、波長５５０ｎｍの光に対す
   る直線透過率が５０％以上で、かつ波長３５０ｎｍの光
   に対する直線透過率が５０％以下であるとともに、少な
   くとも３００〜４００ｎｍの波長の光を含む紫外線光を
   ５ｍＷ／ｃｍ² の強度で照射したときに薄膜１ｃｍ² あ
   たり１時間につきリノール酸を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窓用ガラ
   ス。
2. 【請求項２】前記酸化チタン薄膜の膜厚が０．１〜５μ
   ｍであることを特徴とする請求項１に記載の窓用ガラ
   ス。
3. 【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に記載の窓用ガラス。
4. 【請求項４】前記酸化チタン薄膜は、銀、銅、亜鉛から
   なる群より選ばれる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窓用ガラス。
5. 【請求項５】前記窓用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窓用ガラス。
6. 【請求項６】前記プレコート薄膜の膜厚が０．０２〜１
   μであることを特徴とする請求項５に記載の窓用ガラ
   ス。
7. 【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に記載の窓用ガラス。
8. 【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な
   いし７のいずれかに記載の窓用ガラス。