JPH1045428A - 建築用窓ガラス - Google Patents

建築用窓ガラス

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JPH1045428A
JPH1045428A JP8354953A JP35495396A JPH1045428A JP H1045428 A JPH1045428 A JP H1045428A JP 8354953 A JP8354953 A JP 8354953A JP 35495396 A JP35495396 A JP 35495396A JP H1045428 A JPH1045428 A JP H1045428A
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contact
exposed
window glass
outside air
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JP8354953A
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Inventor
Mitsuyoshi Machida
町田  光義
Makoto Hayakawa
信 早川
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
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    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/24Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F8/00Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
    • F24F8/20Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
    • F24F8/22Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light
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    • HELECTRICITY
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2245/00Coatings; Surface treatments
    • F28F2245/04Coatings; Surface treatments hydrophobic

Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚れにくく、水滴が付着しにくい表面を有す
る建築用窓ガラスの提供。 【解決手段】 建物用ガラスにおいて、窓ガラス基材の
少なくとも外表面に、光触媒性酸化物粒子が外気と接す
るように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素
樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する部分
の双方が表面に微視的に分散された構造を有する表面層
が形成されているようにする。好ましくはさらに表面の
水との接触角が90゜以上である表面層が形成されてい
るようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、防汚性、水滴付着
性を備えた建築用窓ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】建物の窓ガラスの外側は排気ガス中の煤
煙等の燃焼生成物や空気中に浮遊する煤塵によって汚さ
れる。窓ガラスが汚れると外の景色がよく見えず不快で
あるが、例えば高層ビルの窓ガラスでは、その清掃は高
所作業であるためコストがかかり、危険も伴う。また、
雨天には建物の窓ガラスの外側は降雨により離散した多
数の水滴が付着して、可視性を失う。するとやはり外の
景色がよく見えなくなる。また、寒冷時や雨天に建物の
窓ガラスの内側は曇りやすく、するとやはり外の景色が
よく見えなくなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では上
記事情に鑑み、汚れにくく、水滴が付着しにくい表面を
有する建物用窓ガラスを提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒子
が外気と接するように露出した親水性を呈する部分と、
撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性
を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造を
有することを特徴とする防汚性を備えた乗物用窓ガラス
を提供する。光触媒性酸化物粒子が外気と接するように
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造では、親水性表面と撥水
性表面が隣接するため、親水性表面になじみやすい親水
性の付着物は隣接する撥水性部分になじまない。逆に撥
水性表面になじみやすい疎水性の付着物は隣接する親水
性部分になじまない。そのため、親水性付着物も、疎水
性付着物も部材表面に固着されることはなく、表面は清
浄な状態に維持される。さらに、光触媒が存在すること
により、光触媒の光励起に応じて光触媒性酸化物粒子が
外気と接するように露出した親水性を呈する部分は恒久
的に親水性を維持するので、上記親水性を呈する部分と
撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された
構造は維持される。また、水との接触角を90゜以上に
することにより、水滴が付着しにくくなる。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明における建物用ガラス基材
には、ガラス、複層ガラス、強化ガラス、透明プラスチ
ック等の透明基材、さらにその上に透明なハ−ドコ−ト
を設けた透明体等が好適に利用できる。建物用ガラス基
材と表面層との間には、基材との密着性向上等の目的で
シリカシリコ−ン、アクリルシリコン等からなる中間層
を設けてもよい。
【0006】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギ−ギャップよりも大きなエネルギ−
(すなわち短い波長)の光(励起光)を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起(光励起)が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。光触媒の光励起に用いる光
源としては、太陽光や室内照明、蛍光灯、白熱電灯、メ
タルハライドランプ、水銀ランプ、キセノンランプ、殺
菌灯等が好適に利用できる。光触媒の光励起により、基
材表面が高度に親水化されるためには、励起光の照度は
0.001mW/cm2以上あればよいが、0.01m
W/cm2以上だと好ましく、0.1mW/cm2以上だ
とより好ましい。
【0007】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマ−等が好適に利用でき
る。
【0008】表面層の膜厚は、0.4μm以下にするの
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さら
に、表面層の膜厚を、0.2μm以下にすると一層好ま
しい。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止
することができる。また、表面層が薄ければ薄いほどそ
の透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層
の耐摩耗性が向上する。
【0009】表面層には、Ag、Cu、Znのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。
【0010】表面層にはPt、Pd、Ru、Rh、I
r、Osのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。
【0011】光触媒性酸化物粒子が外気と接するように
露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外
気と接するように露出した撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造を有するか否かは、以下
の方法により確認可能である。 その1つの方法は以下
のように行う。すなわち、まず、硝酸銀、乳酸銀、塩化
白金酸、塩化パラジウムなどのAg、Pt、Pdといっ
た原子番号の大きな金属を含む溶液を基材表面に塗布
し、基材表面に光触媒の励起光を照射して、Ag、P
t、Pdといった原子番号の大きな金属を基材表面に析
出させる。上記金属の析出反応は光触媒による上記金属
の還元作用に基づくので、このとき、金属は光触媒性酸
化物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈する
部分には付着するが、撥水性フッ素樹脂が外気と接する
ように露出した撥水性を呈する部分には付着しにくい。
次に、走査型電子顕微鏡の反射電子像の観察により、濃
淡(コントラスト)が分散して生じていれば、光触媒性
酸化物粒子が外気と接するように露出した親水性を呈す
る部分と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出
した撥水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散さ
れた構造を有すると結論づけられる。他の観察方法とし
ては、反射電子像による濃淡の観察の代わりに、エネル
ギ−分散型X線分析装置(EDX)、或いはエレクトロ
ンプロ−ブマイクロアナライザ−(EPMA)等によ
り、表面の元素分析を行うようにしてよい。他の観察方
法としては、上記金属が銀のように有色であれば、反射
電子像による濃淡の観察の代わりに、光学顕微鏡によ
り、色の観察を行うようにしてよい。
【0012】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子が
外気と接するように露出した親水性を呈する部分と、撥
水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を
呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造を有
する表面層が形成されている防汚性部材の製法について
説明する。この場合の製法は、基本的には、基材表面に
コ−ティング組成物を塗布し、コ−ティング組成物を基
材表面に固着せしめることによる。
【0013】ここでコ−ティング組成物は、光触媒粒子
と撥水性フッ素樹脂を必須構成要件とし、その他に水、
エタノ−ル、プロパノ−ル等の溶媒、フッ素樹脂の架橋
剤や、コ−ティング液の分散性を向上させる界面活性剤
などを添加してもよい。
【0014】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。上記コ−ティング組成物は、フッ
素樹脂の溶融する300℃以上の温度での熱処理、フッ
素樹脂の架橋剤を添加する場合には、架橋剤によりフッ
素樹脂が硬化する温度での熱処理、加圧処理、加圧処理
と上記熱処理との併用、衝撃圧力による固定等の方法で
固着できる。また、上記方法で固着させる前に、基材表
面をブラスト処理等して凹凸を設けるようにしてもよ
い。そうすれば、基材と表面層との固着性を向上させる
ことができる。
【0015】
【実施例】
実施例1.アナタ−ゼ型酸化チタンゾル(石原産業、S
TS−11)と、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)粒子(ダイキン工業、D−1)と蒸留水を混合し、
30分撹拌して得たコ−ティング液を、スプレ−コ−テ
ィング法にて10cm角のソ−ダライムガラス基材上に
塗布し、380℃で3分熱処理して、アナタ−ゼ型酸化
チタン粒子4重量部、ポリテトラフルオロエチレン粒子
6重量部からなる表面層を形成した#1試料を得た。#
1試料の表面観察により光触媒性酸化物粒子が外気と接
するように露出した親水性を呈する部分と、撥水性フッ
素樹脂が外気と接するように露出した撥水性を呈する部
分の双方が表面に微視的に分散された構造を有する表面
層が形成されていることが確認された。次に、#1試料
の表面の水との接触角を測定した。ここで水との接触角
は接触角測定器(協和界面科学、CA−X150)を用
い、滴下後30秒後の水との接触角で評価した。その結
果、水との接触角は120゜と90゜以上の値となり、
#1試料を傾けると水滴は転がりながら落下した。次
に、#1試料に紫外線光源(三共電気、ブラックライト
ブル−(BLB)蛍光灯)を用いて試料の表面に0.5
mW/cm2の紫外線照度で約1日間紫外線を照射して
#2試料を得た。#2試料について水との接触角を測定
した。その結果、水との接触角は110゜と90゜以上
の値となり、#2試料を傾けると水滴は転がりながら落
下した。
【0016】次に、#1試料及び比較のためガラス及び
ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)板を交通の頻
繁な道路に面した建物の外壁に固定して、70日放置
し、堆積物や汚染物に対する表面の清浄維持性を調べ
た。その結果、ポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)板では汚れがひどく、ガラス7でもやや汚れが観察
されたのに対し、#1試料ではほとんど汚れは観察され
なかった。
【0017】
【発明の効果】本発明では、建築用窓ガラスにおいて、
窓ガラス基材の少なくとも外表面に、光触媒性酸化物粒
子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分
と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造を有する表面層が形成されているようにすることによ
り親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面に固着され
ることはなく、表面は清浄な状態に維持されるようにな
る。さらに、表面の水との接触角が90゜以上である表
面層が形成されているようにすることにより、水滴も付
着しにくくなる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒
    子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分
    と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥
    水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
    造を有する表面層が形成されていることを特徴とする防
    汚性を備えた建築用窓ガラス。
  2. 【請求項2】 窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒
    子が外気と接するように露出した親水性を呈する部分
    と、撥水性フッ素樹脂が外気と接するように露出した撥
    水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
    造を有し、かつ表面の水との接触角が90゜以上である
    表面層が形成されていることを特徴とする防汚性と水滴
    付着性を兼ね備えた建築用窓ガラス。
JP8354953A 1996-05-31 1996-12-21 建築用窓ガラス Pending JPH1045428A (ja)

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JP8354953A JPH1045428A (ja) 1996-05-31 1996-12-21 建築用窓ガラス

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JP17538696 1996-05-31
JP8-175386 1996-05-31
JP8354953A JPH1045428A (ja) 1996-05-31 1996-12-21 建築用窓ガラス

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