JPH1045431A - 防汚性と水滴付着防止性を兼ね備えた乗物用窓ガラス - Google Patents

防汚性と水滴付着防止性を兼ね備えた乗物用窓ガラス

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JPH1045431A
JPH1045431A JP8299679A JP29967996A JPH1045431A JP H1045431 A JPH1045431 A JP H1045431A JP 8299679 A JP8299679 A JP 8299679A JP 29967996 A JP29967996 A JP 29967996A JP H1045431 A JPH1045431 A JP H1045431A
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water
vehicle
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Mitsuyoshi Machida
町田　　光義
Makoto Hayakawa
信 早川
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Toto Ltd
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Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 汚れにくく、かつ水滴が付着しにくい表面を
有し、以て乗物の安全運転性を向上した乗物用ガラスを
提供すること。 【解決手段】 乗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、自動車のフロント
ガラス、サイドガラス等に利用できる乗物用窓ガラスに
関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のフロントガラス、サイドガラス
等に利用できる乗物用窓ガラスが雨天に降雨や水しぶき
を受けて、離散した多数の水滴が付着して、可視性を失
うことはしばしば経験されることである。このようにし
て可視性が失われると自動車の安全運転上支障を来す。
そこで、自動車その他の車両の風防ガラスには一般にワ
イパーやデフロスト装置やヒーターが組み込んであり、
それにより雨天視界性を確保している。
【０００３】また、自動車のフロントガラス、サイドガ
ラス等に利用できる乗物用窓ガラスは、交通量の多い道
路の走行中に、排気ガス中の煤煙やタイヤの摩耗粉や路
面や大地から舞い上がった煤塵によって汚される。乗物
用窓ガラスが汚れると透光性が低下するのでやはり自動
車の安全運転上支障を来す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ワイパ
ーやデフロスト装置やヒーターのみでは、雨天時に視界
性を確保する上で十分とは言い難い。また、乗物用窓ガ
ラスが汚れて透光性が低下するのを防ぐには、頻繁な清
掃が要求される。そこで、本発明では上記事情に鑑み、
汚れにくく、かつ水滴が付着しにくい表面を有し、以て
乗物の安全運転性を向上する乗物用窓ガラスを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【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
汚性と水滴付着防止性を兼ね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。従って、汚れに
くく、かつ水滴が付着しにくい表面が形成可能となり、
引いては乗物の安全運転性を向上することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明では、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。乗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
に透明なハードコートを設けた透明体等が好適に利用で
きる。乗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中間層を設けてもよい。
【０００７】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギーギャップよりも大きなエネルギー
（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、アナターゼ型酸化チタン、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、街灯等の走行環境にある光源を利
用してもよいし、及び付帯設備や携帯設備として、励起
光を照射しうる光源を使用してもよい。その場合使用す
る光源には、例えば、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０．００１
ｍＷ／ｃｍ2以上あればよいが、０．０１ｍＷ／ｃｍ2以
上だと好ましく、０．１ｍＷ／ｃｍ2以上だとより好ま
しい。
【０００８】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ー等が好適に利用でき
る。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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。
【００１２】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
ギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）、或いはエレクトロ
ンプローブマイクロアナライザー（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。
【００１３】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
コーティング組成物を塗布し、コーティング組成物を基
材表面に固着せしめることによる。
【００１４】ここでコーティング組成物は、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、
エタノール、プロパノール等の溶媒、フッ素樹脂の架橋
剤や、コー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。
【００１５】上記コーティング組成物の塗布方法として
は、スプレーコーティング法、ディップコーティング
法、フローコーティング法、スピンコーティング法、ロ
ールコーティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。上記コーティング組成物は、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。
【００１６】
【実施例】
実施例１．アナター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分撹拌して得たコーティング液を、スプレーコーテ
ィング法にて１０ｃｍ角のソーダライムガラス基材上に
塗布し、３８０℃で３分熱処理して、アナターゼ型酸化
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ー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
ブルー（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。
【００１７】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。
【００１８】
【発明の効果】本発明では、乗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ととも
に、水滴が付着しにくくなる。それにより、乗物の安全
運転性が向上する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２ Ｃ０９Ｋ 3/00 １１２Ｄ 3/18 １０１ 3/18 １０１ 3/22 3/22 Ｅ // Ｃ０８Ｌ 27/18 Ｃ０８Ｌ 27/18

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 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
    防汚性と水滴付着防止性を兼ね備えた乗物用窓ガラス。
JP8299679A 1996-05-31 1996-10-24 防汚性と水滴付着防止性を兼ね備えた乗物用窓ガラス Pending JPH1045431A (ja)

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JP8-175386 1996-05-31
JP17538696 1996-05-31
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JP8302448A Pending JPH1046952A (ja) 1996-05-31 1996-10-28 防汚性ブラインド
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JP8303611A Pending JPH1050159A (ja) 1996-05-31 1996-10-29 防汚性と水滴付着防止性を兼ね備えた碍子
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JP8311415A Pending JPH1043024A (ja) 1996-05-31 1996-11-07 防汚食器、及び防汚食器用食器収納装置
JP8323515A Pending JPH1050118A (ja) 1996-05-31 1996-11-19 防汚性照明器具
JP8323518A Pending JPH1043682A (ja) 1996-05-31 1996-11-19 防汚性自動車
JP8324651A Pending JPH1050111A (ja) 1996-05-31 1996-11-20 防汚性トンネル用照明装置
JP8335174A Pending JPH1051214A (ja) 1996-05-31 1996-11-29 氷雪付着防止性を有するアンテナ
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