JPH11140434A

JPH11140434A - 撥水透明材

Info

Publication number: JPH11140434A
Application number: JP9302129A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Ota; 和秀太田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-11-04
Filing date: 1997-11-04
Publication date: 1999-05-25

Abstract

(57)【要約】【課題】水滴が付着しても撥水作用により水をはじくこ
とができる上に、有機物などの汚れが付いてもこれを自
然に除去することができ、かつ撥水性を長期にわたって
保持することのできる撥水透明材を提供する。【解決手段】本発明の撥水透明材は、透明基材の最表面
上に撥水機能膜１２０と親水性の光触媒機能膜１３０と
が互いに隣接して表出していることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両など移動体の
ウインドシールドやサイドミラーなどに用いることがで
きる透明材に関し、詳しくは雨滴などの水滴が付着して
もこの水滴をはじいて光透過像を明瞭に視認することの
できる撥水透明材に関する。

【０００２】

【従来の技術】透明材の表面に水滴などが付着すると、
この水滴により透明材を透過する光が散乱されたり、光
屈折を起こし、その光透過像を明瞭に視認することがで
きなくなることがある。このため、例えば車両など移動
体のウインドシールドなどに雨滴などの水滴が付着した
ときには、ワイパーなどでその水滴を拭き取って運転者
の視界を常に確保している。

【０００３】しかし、雨滴中には有機物などが含まれて
いることがあり、ワイパーなどでこうした雨滴を拭き取
ると、雨滴中の有機物がワイパーよってガラス表面にこ
すり付けられ、さらに太陽光の照射による変性と相まっ
て、ウインドシールドの表面にこびりついてしまうこと
がある。このような汚れはワイパーなどで拭いたぐらい
では容易に除去できず、運転者の視界を妨げてしまって
好ましくない。

【０００４】そこで、例えばガラス基板上に積層多層膜
と硫化亜鉛皮膜が形成された撥水ガラス（特開平３−１
５０２３８号公報）のように、表面全体に撥水性をもた
せた透明材をウインドシールドに用いることにより、付
着した水滴をはじき、走行時にはガラスに当たる風圧で
空気の流れ方向に飛ばし、停車時には振動や重力で落下
させたりして、ワイパーを使用せずに運転者の良好な視
界を確保しようとする試みがなされている。

【０００５】前記のような表面全体に撥水性をもたせた
透明材では、水滴が付着しにくいために例えば雨滴中に
含まれる有機物などが付きにくいという利点もある。し
かし、水滴の付着を完全には回避することができないた
め、一旦こうした有機物が汚れとしてこびりついてしま
うと、この汚れによって表面の撥水性が失われてしまう
可能性がある。その結果、汚れのついた部分に雨滴など
の水滴が付着して、運転者の良好な視界を確保すること
ができなくなってしまう。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたものであり、水滴が付着しても撥水作用に
より水をはじくことができる上に、有機物などの汚れが
付いてもこれを自然に除去することができ、かつ撥水性
を長期にわたって保持することのできる撥水透明材を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の撥水透明材は、透明基材の最表面上に撥水機能膜と親
水性の光触媒機能膜とが互いに隣接して表出しているこ
とを特徴とする。また、本発明の請求項２に記載の撥水
透明材は、請求項１に記載の撥水透明材において、前記
透明基材は、移動体用透明基材であり、前記撥水機能膜
と前記光触媒機能膜とは移動体の走行時に透明基材に当
たる空気の流れ方向と略平行な縞状に表出していること
を特徴とする。

【０００８】さらに、本発明の請求項３に記載の撥水透
明材は、請求項１に記載の撥水透明材において、透明基
材の周縁部には光触媒機能膜が設けられていることを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】先ず、本発明の請求項１に記載の
撥水透明材の実施の形態を説明する。透明基材について
は、材質で特に限定されず、公知のガラス材や透明樹脂
などからなるものを用いることができる。透明基材がガ
ラス材からなる撥水透明材はは、自動車などの車両の窓
ガラスなどに用いることができ、透明基材が透明樹脂か
らなるものは、自動販売機などのディスプレイパネルや
航空機のキャノピーなどに用いることができる。また、
基材の形状、大きさについては特に限定されるものでは
なく、用途に応じて適宜選択することができ、例えば、
板状の透明基板を用いることができる。このとき、撥水
機能膜及び親水性の光触媒機能膜は、透明基板の片面の
みに配置してもよいし、両面に配置してもよい。また、
透明基材の最表面の表面状態は特に限定されるものでは
ないが、撥水機能膜及び光触媒機能膜との良好な密着性
を得るために平滑性の高いことが好ましい。

【００１０】撥水機能膜は、少なくとも表面に撥水性を
もつ材料からなり、例えばＣｅＯ₂、ＺｎＳなどの物質
から構成することができる。このＣｅＯ₂、ＺｎＳなど
の物質からなる撥水機能膜は、ゾルゲル法によるディッ
ピングや、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法などの
蒸着法、湿式のＴｉ金属無電解メッキや、Ｔｉ金属膜を
蒸着した後に熱又は溶液中での電界により酸化する方法
などにより形成することができる。

【００１１】親水性の光触媒機能膜は、少なくとも表面
に親水性をもち、かつ光が当たると膜に接触している有
機物を酸化還元反応による触媒作用によって分解してし
まう膜である。こうした親水性及び光触媒機能性をもつ
膜材料として、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）などが挙げら
れる。特に、表面に水酸基（ＯＨ）をもつＴｉＯ₂膜
は、超親水性をもつ上に高活性な光触媒能をもち、親水
性及び光触媒機能性においてともに優れている。なお、
ＴｉＯ₂は紫外線の透過を防ぐことができ、日焼け防止
などの効果をも持つ。

【００１２】このような表面に水酸基（ＯＨ）をもつＴ
ｉＯ₂膜は、先ずゾルゲル法によるディッピングや電子
ビーム蒸着法などの成膜方法によりＴｉＯ₂膜を形成
し、続いて、ＴｉＯ₂成膜直後の清浄なＴｉＯ₂表面を有
する基板を純水中に適当な時間浸漬するなどして、この
ＴｉＯ₂膜の表面全体に水酸基をもたせることができ
る。

【００１３】さらに、ＴｉＯ₂膜に水酸基をもたせる処
理を行う前に、ＴｉＯ₂膜の表面上に親水性の高いＳｉ
Ｏ₂をゾルゲル法などにより多孔質膜として形成しても
よい。この場合、多孔質のＳｉＯ₂膜を形成した直後
に、ＴｉＯ₂及びＳｉＯ₂表出部が清浄な状態にある基板
を高温、高湿な雰囲気中に適当な時間置くなどして、Ｔ
ｉＯ₂膜及びＳｉＯ₂の表出部分に水酸基をもたせること
ができる。このＳｉＯ₂の表出部分にもたせた水酸基
（ＳｉＯＨ）は、ＴｉＯ₂膜の表出部分にもたせた水酸
基（ＴｉＯＨ）よりも水との親和性が高い。それゆえ、
この親水性の光触媒機能膜では、表出しているＴｉＯ₂
膜によって光触媒機能が得られ、かつさらに高い親水性
が得られる。

【００１４】これら撥水機能膜と親水性の光触媒機能膜
とを透明基材の最表面上に互いに隣接して表出させる方
法としては、例えば次の３通りの配置方法が挙げられ
る。一つ目は、図６（ａ）に示すように、先ず透明基材
１０上に撥水機能膜１２を一様に形成し、次にその撥水
機能膜１２上の所定位置に光触媒機能膜１４を形成する
方法である。以下、この配置方法を配置Ａと呼ぶことに
する。

【００１５】二つ目は、図６（ｂ）に示すように、透明
基板２０の表面に沿って交互に撥水機能膜２２と光触媒
機能膜２４とを形成する方法である。以下、この配置方
法を配置Ｂと呼ぶことにする。三つ目は、図６（ｃ）に
示すように、先ず透明基材３０上に光触媒機能膜３２を
一様に形成し、次にその光触媒機能膜３２上の所定位置
に撥水機能膜３４を形成する方法である。以下、この配
置方法を配置Ｃと呼ぶことにする。

【００１６】以上の配置方法においては、いずれの配置
方法においても、透明基板と撥水機能膜との間、あるい
は透明基板と光触媒機能膜との間には、それぞれの密着
性などを向上できるアンダーコート層を設けてもよい。
また、配置Ｂと配置Ｃとで透明基材に透明樹脂を用いる
場合には、光触媒機能膜の光触媒作用によって透明基材
が分解されないように、透明基材と光触媒機能膜との間
にアンダーコート層を設けてもよい。さらに、配置Ａも
しくは配置Ｃの場合において、撥水機能膜と光触媒機能
膜との間にそれぞれの密着性などを向上できるアンダー
コート層を設けてもよい。なお、これらのアンダーコー
ト層の材質は任意に選択できる。

【００１７】この撥水透明材に雨滴などの水滴が付着す
ると以下のような作用が生じる。撥水機能膜に付着した
水滴は、膜の撥水作用によりはじかれる。このはじかれ
た水滴は高い接触角で膜と接触しているため膜との接触
部分が少なく、小さな外力でころがるようにすべらせて
移動させることができる。それゆえ、容易に移動させる
ことができ、例えば重力で移動させたり、風などを吹き
付け風圧によって空気の流れ方向に移動させたりするこ
とにより、このはじかれた水滴を撥水機能膜から容易に
除去することができる。その結果、撥水機能膜を透過す
る光は光散乱されることがほとんどなくなり、撥水機能
膜を通して見られる光透過像を常に明瞭に視認すること
ができる。

【００１８】一方、親水性の光触媒機能膜に付着した水
滴は濡れて膜上に広がる。また、先の撥水機能膜から移
動させられた水滴の一部が光触媒機能膜上に移動し、す
でに光触媒機能膜に付着している水滴と一緒になって集
められる。こうして光触媒機能膜上に集められた水滴は
濡れてさらに膜上に広がり、一様な膜厚をもつ水膜を形
成する。この水膜の形成された光触媒機能膜を透過する
光は光散乱されることがほとんどなく、光触媒機能膜を
通して見られる光透過像も常に明瞭に視認することがで
きる。

【００１９】以上のように、本発明の撥水透明材に水滴
が付着しても、撥水機能膜及び光触媒機能膜の全体にわ
たって光透過像を常に明瞭に視認することができる。そ
の結果、撥水透明材を通して見られる光透過像の認知が
極めて容易にかつ迅速になされる。また、細かい霧雨が
付着したり、あるいは水蒸気が冷却されて曇りが生じた
りするなど多数の微細な水滴が本発明の撥水透明材に付
着した場合には、撥水機能膜においてはこの微細な水滴
による光散乱で視界が妨げられてしまう。しかし、光触
媒機能膜においては、この微細な水滴が濡れて一様な膜
厚の水膜が形成され、光散乱が抑制される。それゆえ、
本発明の撥水透明材に微細な水滴が付着しても、光触媒
機能膜を通して見られる光透過像を常に明瞭に視認する
ことができ、光透過像の認知が容易になされる。

【００２０】ところで、この撥水透明材に付着する水滴
に有機物が含まれている場合には、撥水機能膜から移動
させられた水滴の一部が光触媒機能膜に集められるとき
に、移動する水滴と一緒になって撥水機能膜上の有機物
が光触媒機能膜上に運ばれる。また、水滴が付着する前
にすでに空気中に漂う有機物などが撥水機能膜に付着し
ていたりすることも考えられるが（光触媒機能膜に付着
した有機物は後述の光触媒作用によって分解される）、
この場合も撥水機能膜から移動させられた水滴の一部が
移動する際に撥水機能膜上の有機物を捕集し、続いてこ
の水滴が光触媒機能膜に集められる際に撥水機能膜で捕
集した有機物を光触媒機能膜上に運び込む。

【００２１】そして、光触媒機能膜上に集められた水滴
が乾燥するときに、上記のような有機物が光触媒機能膜
上に残されて付着する。この付着した有機物は、光触媒
機能膜に光が当てられると、この光触媒機能膜の光触媒
作用によって水と二酸化炭素などに分解され、撥水透明
材から自然に除去される。それゆえ、光触媒機能膜には
有機物の汚れが残ることがなく、光触媒機能膜を通して
見られる光透過像を常に明瞭に視認することができる。

【００２２】さらに、先の配置Ａと配置Ｃのように撥水
機能膜と光触媒機能膜とを上下に重ねた配置方法では、
屈折率がそれぞれ異なる撥水機能膜と光触媒機能膜とを
用いることにより光干渉効果を得ることができる。この
光干渉効果により、撥水透明材に任意の色を着色した
り、透過光の反射の防止をおこなうことができる。特
に、透過光の反射を防止するものでは二重映りを防止す
ることができる上、この撥水透明材を例えば自動車の窓
に用いれば、昼間においてはダッシュボード上に置かれ
た白色系の色をもつ載置物や、運転者の着衣の映り込み
などを防止することができ、夜間においてはナビゲータ
モニタなど室内で光る表示灯の映り込みを防止すること
ができる。

【００２３】さらにまた、この撥水透明材には透明基材
の裏側に光触媒機能膜を設けてもよい。このような撥水
透明材を例えば自動車の窓に用いれば、車室内で曇りが
生じても透明基材の裏側に設けた光触媒機能膜上に水膜
が形成され、視界の妨げが防止される。また、たばこの
ヤニや人の指紋などが付着しても、光が当たって光触媒
機能膜の光触媒作用によって水と二酸化炭素などに分解
され、撥水透明材から除去することができる。

【００２４】次に、請求項２に記載の撥水透明材の実施
の形態を説明する。この撥水透明材は、透明基材を移動
体用透明基材とし、撥水機能膜と光触媒機能膜とが移動
体の走行時に透明基材に当たる空気の流れ方向と略平行
な縞状に表出していることとして撥水機能膜と光触媒機
能膜との表出形態を限定している他は、請求項１に記載
の撥水透明材と同様の形態で実施することができる。

【００２５】移動体については特に限定されるものでは
なく、自動車などの車両や、船舶、航空機などいずれの
乗り物でもよい。特に、この撥水透明材は、こうした移
動体のウインドシールドなど走行時に風が当たったりし
て透明基材上に空気の流れが生じる部材に用いることが
できる。この撥水透明材に雨滴などの水滴が付着する
と、撥水機能膜に付着した水滴ははじかれ、光触媒機能
膜に付着した水滴は濡れて広がる。撥水機能膜ではじか
れた水滴は、移動体が走行中には透明基板に当たる風の
風圧によって空気の流れ方向に移動することは請求項１
に記載の撥水透明材でも述べた。この撥水透明材では、
撥水機能膜がこの空気の流れ方向に延びているため、は
じかれた水滴を直線的に移動させることができ、撥水機
能膜に付着した水滴を速やかに撥水透明材の外へ吹き飛
ばすことができる。

【００２６】それゆえ、撥水機能膜を通して見られる光
透過像をさらに明瞭に視認することができるようにな
り、光透過像の認知を容易にかつ迅速になすことができ
るようになる。その結果、例えば移動体の運転者らがさ
らに良好な視界を常に確保することができるようにな
る。最後に、本発明の請求項３に記載の撥水透明材の実
施の形態を説明する。この撥水透明材は、透明基材の周
縁部に光触媒機能膜を設ける他は、請求項１に記載の撥
水透明材と同様の形態で実施することができる。この光
触媒機能膜の水との親和性については特に限定されるも
のではないが、親水性をもつものとすることにより透明
基材の周縁部にも優れた光透過性を付与することができ
る。また、この光触媒機能膜の形状、面積などでも特に
限定されるものではなく、用途に応じて適宜選択するこ
とができる。

【００２７】透明基材の周縁部では、一般的に水滴の表
面張力が働いて水きりがそれほどよくなく、水滴が付着
しやすくなっている。また、透明基材は、枠などの固定
部材などでその周縁部を把持して固定することが多いた
め、固定部材の把持部が透明基材から突出したような構
造となって、水滴が溜まりやすくなっている。従って、
透明基材の周縁部ではこうした水滴が蒸発して水滴中に
含まれる有機物が残りやすくなっている。この撥水透明
材では、その周縁部に光触媒機能膜が設けられているた
め、このように周縁部に残った有機物を光触媒作用によ
り分解して、自然に除去することができる。

【００２８】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。（実施例１）本実施例の撥水透明材は、図１に示される
ような自動車のウインドシールドの窓ガラス１である。
図１では、その正面の様子を模式的に示した。この窓ガ
ラス１では、透明基材であるガラス板（図示せず）の最
表面上に撥水機能膜１２０と親水性の光触媒機能膜１３
０とが互いに隣接して表出している。また、透明基材の
周縁部には光触媒機能膜１３２が環状に設けられてい
る。さらに、ガラス板の裏側には一様な膜厚をもつ光触
媒機能膜（図示せず）が設けられている。

【００２９】撥水機能膜１２０及び光触媒機能膜１３
０、１３２は配置Ａでガラス板の表面上に配置されてい
る。この配置は、ガラス板上に撥水機能膜１２０を一様
な厚さで形成し、この撥水機能膜１２０の膜上の所定位
置に光触媒機能膜１３０、１３２を形成して成した。撥
水機能膜１２０はＣｅＯ₂よりなり、その膜厚は１００
ｎｍである。この撥水機能膜１２０は電子ビーム蒸着法
を用いて形成した。

【００３０】光触媒機能膜１３０、１３２は、ＴｉＯ₂
膜と、このＴｉＯ₂膜上に設けられた薄肉で多孔質のＳ
ｉＯ₂膜と、これらＴｉＯ₂膜及びＳｉＯ₂膜の表出部分
を覆う水酸基と、からなる。ＴｉＯ₂膜の膜厚は１００
ｎｍである。光触媒機能膜１３０、１３２は次のように
して形成した。先ず電子ビーム蒸着法を用いてＴｉＯ₂
膜を形成した後、ＴｉＯ₂膜の表面上に親水性が高い多
孔質のＳｉＯ₂膜をゾルゲル法により形成した。続い
て、多孔質のＳｉＯ₂膜を形成した直後に、ＴｉＯ₂及び
ＳｉＯ₂表出部が清浄な状態にある基板を高温、高湿な
雰囲気中に所定時間置いてＴｉＯ₂膜及びＳｉＯ₂の表出
部分に水酸基をもたせた。

【００３１】一方、ガラス基板の裏側に設けた光触媒機
能膜はＴｉＯ₂よりなり、その膜厚は１００ｎｍであ
る。この光触媒機能膜は電子ビーム蒸着法を用いて形成
した。本実施例の窓ガラス１では、例えば雨天時に雨滴
が付着すると、撥水機能膜１２０に付着した雨滴ははじ
かれる。このはじかれた雨滴は、自動車が走行中には、
透明基板に当たる風の風圧によって空気の流れ方向に速
やかに移動し、一部は光触媒機能膜１３０、１３２に集
められ、残りは窓ガラス１の外へ吹き飛ばされる。ま
た、自動車が停止中には、はじかれた雨滴はエンジンの
振動と重力、主に重力によって撥水機能膜１２０の表面
をすべり落ち、一部は光触媒機能膜１３０、１３２に集
められ、残りは窓ガラス１から流れ落ちていく。それゆ
え、本実施例の窓ガラスでは、雨滴が撥水機能膜１２０
に付着しても速やかに除去されるため、撥水機能膜１２
０を通して見られる光透過像を常に明瞭に視認すること
ができる。

【００３２】一方、親水性の光触媒機能膜１３０、１３
２に付着した雨滴は濡れて膜上に広がる。また、先の撥
水機能膜１２０から移動させられた雨滴の一部は光触媒
機能膜１３０上に移動し、すでに光触媒機能膜１３０、
１３２に付着している雨水と一緒になって集められる。
こうして光触媒機能膜１３０、１３２上に集められた雨
水は濡れてさらに膜上に広がり、一様な膜厚をもつ水膜
を形成する。それゆえ、光触媒機能膜１３０、１３２を
通して見られる光透過像も常に明瞭に視認することがで
きる。

【００３３】ところで、この窓ガラス１に付着する雨滴
などの水滴に有機物が含まれている場合には、撥水機能
膜１２０から移動させられた水の一部が光触媒機能膜１
３０、１３２に集められるときに、移動する水と一緒に
なって撥水機能膜１２０上の有機物が光触媒機能膜１３
０、１３２上に運ばれる。また、雨滴が付着する前に、
撥水機能膜１２０すでに付着していた有機物も、撥水機
能膜１２０ではじかれた雨滴の一部が移動する際に捕集
され、続いてこの雨滴が光触媒機能膜１３０、１３２に
集められる際にこの捕集された有機物が光触媒機能膜１
３０、１３２上に運び込まれる。

【００３４】そして、雨水が乾燥するときにこの有機物
が光触媒機能膜１３０、１３２に残されて付着する。こ
の付着した有機物は、光触媒機能膜１３０、１３２に光
が当てられることにより光触媒作用によって水と二酸化
炭素などに分解され、光触媒機能膜１３０から自然に除
去される。それゆえ、有機物の汚れが撥水機能膜１２０
及び光触媒機能膜１３０、１３２に残ることがないた
め、窓ガラス１を通して見られる光透過像を長い間にわ
たって常に明瞭に視認することができる。

【００３５】以上のように、本実施例の窓ガラス１で
は、雨滴などの水滴が付着しても全面にわたって光透過
像を常に明瞭に視認することができるため、車内の運転
者らは良好な視界を常に確保することができる。その結
果、運転者らは雨天時などにおいてもさらに前方確認が
しやすくなり、安全に運転できるようになる。また、ワ
イパーなどで雨滴を拭かなくても視界を常に確保するこ
とができるようになる。（実施例２）本実施例の撥水透明材は、図２に示される
ような自動車のウインドシールド用の窓ガラス２であ
る。図２では、その正面の様子を模式的に示した。この
窓ガラス２では、透明基材であるガラス板（図示せず）
の最表面上に、撥水機能膜２２０と親水性の光触媒機能
膜２３０とが互いに隣接して縞状に表出している。撥水
機能膜２２０及び光触媒機能膜２３０の延長方向は、自
動車の走行時に窓ガラスに当たる空気の流れ方向と同じ
方向に設定されている。また、撥水機能膜２２０及び光
触媒機能膜２３０の延びる方向は、下方に向かって見れ
ば重力の作用方向ともほぼ一致する。

【００３６】さらに、透明基材の周縁部には光触媒機能
膜２３２が環状に設けられている。さらに、ガラス板の
裏側には一様な膜厚をもつ光触媒機能膜（図示せず）が
設けられている。撥水機能膜２２０及び光触媒機能膜２
３０、２３２は配置Ａでガラス板の表面上に配置されて
いる。この配置は、ガラス板上に撥水機能膜２２０を一
様な厚さで成膜し、この撥水機能膜２２０上の所定位置
に光触媒機能膜２３０、２３２を成膜して成した。これ
ら撥水機能膜２２０及び光触媒機能膜２３０、２３２、
並びにガラス板の裏側に設けた光触媒機能膜は、それぞ
れ実施例１のものと同じものである。

【００３７】本実施例の窓ガラス２では、撥水機能膜２
２０が窓ガラスに当たる空気の流れ方向と同じ方向に延
びているため、自動車の移動時には、撥水機能膜２２０
に付着した水滴を窓ガラスに当たる空気の流れ方向に速
やかに撥水透明材の外へ吹き飛ばすことができる。ま
た、撥水機能膜２２０の下方に向かって延びる方向は、
重力の作用方向ともほぼ一致するため、自動車の停止時
には、撥水機能膜２２０に付着した水滴を下方へ速やか
に落下させることができる。

【００３８】また、光触媒機能膜２３０も空気の流れ方
向と同じ方向に延びているため、自動車の移動時には、
光触媒機能膜２３０上の水膜の余剰の水を光触媒機能膜
２３０の上端部から出しやすくなる。また、光触媒機能
膜２３０の下方に向かって延びる方向は、重力の作用方
向ともほぼ一致するため、自動車の停止時には、光触媒
機能膜２３０上の水膜の余剰の水を光触媒機能膜２３０
の下端部から出しやすくなる。それゆえ、光触媒機能膜
２３０の側部から出て撥水機能膜２２０上を移動する水
滴の量が減る。

【００３９】以上の結果、撥水機能膜２２０を通して見
られる光透過像をさらに明瞭に視認することができるよ
うになる。（実施例３）本実施例の撥水透明材は、図３に示される
ような自動車のウインドシールド用の窓ガラス３であ
る。図３では、その正面の様子を模式的に示した。この
窓ガラス３では、透明基材であるガラス板（図示せず）
の最表面上に、撥水機能膜３２０と親水性の光触媒機能
膜３３０とが互いに隣接して縞状に表出している。撥水
機能膜３２０及び光触媒機能膜３３０の延長方向は、自
動車の走行時に窓ガラスに当たる空気の流れ方向と同じ
方向に設定されている。撥水機能膜３２０の上端部３２
０ａ及び下端部３２０ｂはのこぎり刃状になっている。
また、光触媒機能膜３３０の延長方向に対する両端部３
３０ａ、３３０ｂは先細りになって尖っている。

【００４０】また、透明基材の周縁部には光触媒機能膜
３３２が環状に設けられている。さらに、ガラス板の裏
側には一様な膜厚をもつ光触媒機能膜（図示せず）が設
けられている。撥水機能膜３２０及び光触媒機能膜３３
０、３３２は配置Ａでガラス板の表面上に配置されてい
る。この配置は、ガラス板上に撥水機能膜３２０を一様
な厚さで成膜し、この撥水機能膜３２０上の所定位置に
光触媒機能膜３３０、３３２を成膜して成した。これら
撥水機能膜３２０及び光触媒機能膜３３０、３３２、並
びにガラス板の裏側に設けた光触媒機能膜は、それぞれ
実施例１のものと同じものである。

【００４１】本実施例の窓ガラス３では、撥水機能膜３
２０上を移動して上端部３２０ａまたは下端部３２０ｂ
にきた水滴は、その上端部３２０ａ及び下端部３２０ｂ
がのこぎり刃状になっているため、先端に向かうにつれ
て互いに集まってさらに大きな水滴をつくり、風の抵抗
をさらに大きく受けてその移動速度を増す。また、その
先端が尖っているため、先端から出ていこうとする水滴
が膜から離れやすく（ちぎれやすく）なっている。それ
ゆえ、撥水機能膜３２０に付着した水滴を、実施例２の
窓ガラス２よりもさらに速やかに撥水透明材の外へ吹き
飛ばしたり、落下させることができる。

【００４２】また、光触媒機能膜３３０の延長方向に対
する両端部３３０ａ、３３０ｂは先細りになって尖って
いるため、図３（ｂ）に拡大して示すように、ここから
光触媒機能膜３３０上の水膜の余剰の水が膜外へちぎれ
出て行きやすくなっている。両端部３３０ａ、３３０ｂ
からちぎれ出てきた水滴は、撥水機能膜３２０の上端部
３２０ａまたは下端部３２０ｂにあるため、上記したよ
うに速やかに撥水透明材の外へ速やかに吹き飛ばされた
り、落下する。それゆえ、光触媒機能膜２３０の側部か
ら出て撥水機能膜３２０上を移動する水滴の量が実施例
２の窓ガラス２よりもさらに減る。

【００４３】以上の結果、実施例２の窓ガラス２よりも
撥水機能膜３２０を通して見られる光透過像をさらに明
瞭に視認することができる。（実施例４）本実施例の撥水透明材は、図４（ａ）に示
されるような自動車のウインドシールド用の窓ガラス４
である。この窓ガラス４では、透明基材であるガラス板
（図示せず）の最表面上に、撥水機能膜４２０と親水性
の光触媒機能膜４３０とが互いに隣接して表出してい
る。また、透明基材の周縁部には光触媒機能膜４３２が
環状に設けられている。さらに、ガラス板の裏側には一
様な膜厚をもつ光触媒機能膜（図示せず）が設けられて
いる。

【００４４】親水性の光触媒機能膜４３０は、図４
（ｂ）にその拡大図を示すように菱形の形状をもってお
り、自動車の走行時に窓ガラスに当たる空気の流れ方向
と同じ方向に並んでいる。また、この親水性の光触媒機
能膜４３０は、菱形の代わりに、図４（ｃ）にその拡大
図を示すように木の葉状の形状をもっていてもよい。さ
らに、菱形のものと木の葉状のものを混在させてもよ
い。

【００４５】なお、本実施例では、光触媒機能膜４３０
の形状は、窓ガラス３に当たる空気の流れ方向に対して
その両端部が尖っている形状であれば上記菱形及び木の
葉状に限定されることはない。また図４では、光触媒機
能膜４３０の一つ一つは窓ガラスに当たる空気の流れ方
向に対して等間隔で規則的に並んでいるが、それらの並
べ方についても特に限定されることはない。

【００４６】撥水機能膜４２０及び光触媒機能膜４３
０、４３２は配置Ａでガラス板の表面上に配置されてい
る。この配置は、ガラス板上に撥水機能膜４２０を一様
な厚さで成膜し、この撥水機能膜４２０上の所定位置に
光触媒機能膜４３０、４３２を成膜して成した。これら
撥水機能膜４２０及び光触媒機能膜４３０、４３２、並
びにガラス板の裏側に設けた光触媒機能膜は、それぞれ
実施例１のものと同じものである。（実施例５）本実施例の撥水透明材は、図５に模式的に
示すように自動車のサイドミラー５を構成する表面ガラ
ス５ａである。このサイドミラー５は、ミラーの周縁部
分を枠５ｂで把持してサイドミラーケース５ｃに収納さ
れている。このサイドミラー用の表面ガラス５ａは、ガ
ラス板（図示せず）の表側の最表面上に、略直方状の撥
水機能膜５２０と略直方状の親水性の光触媒機能膜５３
０とが、それぞれ交互にかつ平行に配置されて、互いに
隣接して表出しているものであり、透明基材の周縁部に
光触媒機能膜５３２が設けられている。

【００４７】撥水機能膜５２０及び光触媒機能膜５３
０、５３２は配置Ａの配置方法で配置されている。この
配置は、ガラス板の表側の表面上に撥水機能膜５２０を
一様な厚さで形成し、この撥水機能膜５２０の膜上の所
定位置に光触媒機能膜５３０、５３２を形成して成し
た。これら撥水機能膜５２０及び光触媒機能膜５３０、
５３２は、それぞれ実施例１のものと同じものである。

【００４８】例えば雨天時において、本実施例のサイド
ミラー５に雨滴が付着すると、撥水機能膜５２０に付着
した雨滴ははじかれる。このはじかれた雨滴は、重力に
よって下方へすべり落ち、一部は光触媒機能膜５３０、
５３２に集められ、残りはサイドミラー５から滴下す
る。それゆえ、本実施例のサイドミラー５では、雨滴が
撥水機能膜５２０に付着しても速やかに除去される。

【００４９】一方、親水性の光触媒機能膜５３０、５３
２に付着した雨滴は濡れて膜上に広がる。また、先の撥
水機能膜５２０から移動させられた雨滴の一部は光触媒
機能膜５３０、５３２上に移動し、すでに光触媒機能膜
５３０、５３２に付着している雨滴と一緒になって集め
られる。こうして光触媒機能膜５３０、５３２上に集め
られた雨滴は濡れてさらに膜上に広がり、一様な膜厚を
もつ水膜を形成する。

【００５０】ところで、光触媒機能膜５３０、５３２上
に集められた雨滴に有機物が含まれている場合、雨滴が
乾燥するときにこの有機物が光触媒機能膜５３０、５３
２に残されて付着する。この付着した有機物は、光触媒
機能膜５３０、５３２に光が当てられることにより光触
媒作用によって水と二酸化炭素などに分解され、光触媒
機能膜５３０、５３２から自然に除去される。それゆ
え、有機物の汚れが光触媒機能膜５３０、５３２に残る
ことがないため、良好な反射像が長い間にわたって写し
出される。

【００５１】以上のように、本実施例のサイドミラー５
では、雨滴などの水滴が付着しても、撥水機能膜５２０
及び光触媒機能膜５３０、５３２を通る入射光及び反射
光が水滴で散乱されることがほとんどないため、運転者
らはサイドミラー５の反射像を常に明瞭に視認すること
ができる。その結果、運転者らは雨天時などにおいても
後方確認がしやすくなり、さらに安全に運転できるよう
になる。

【００５２】以上、実施例１〜５で本発明を具体的に説
明してきた。これらの実施例では、いずれにおいても透
明基材の周縁部に環状の光触媒機能膜を設けたが、必ず
しも設ける必要はなく、必要に応じて適宜設ければよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この図は、実施例１の窓ガラスの正面を模式的
に示す正面模式図である。

【図２】この図は、実施例２の窓ガラスの正面を模式的
に示す正面模式図である。

【図３】この図は、実施例３の窓ガラスの正面を模式的
に示す正面模式図である。

【図４】この図は、実施例４の窓ガラスの正面を模式的
に示す正面模式図である。

【図５】この図は、実施例５のサイドミラーの外観を模
式的に示す模式外観図である。

【図６】この図は、本発明の撥水透明材の各種の実施形
態において、それぞれの断面を模式的に示した模式断面
図である。

【符号の説明】

１０、２０、３０：透明基板１２、２２、３４：撥水
機能膜１４、２４、３２：光触媒機能膜１２０：撥
水機能膜１３０、１３２：親水性の光触媒機能膜

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０３Ｃ 17/34 Ｃ０３Ｃ 17/34 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】透明基材の最表面上に撥水機能膜と親水性
の光触媒機能膜とが互いに隣接して表出していることを
特徴とする撥水透明材。
【請求項２】前記透明基材は、移動体用透明基材であ
り、前記撥水機能膜と前記光触媒機能膜とは移動体の走
行時に透明基材に当たる空気の流れ方向と略平行な縞状
に表出している請求項１に記載の撥水透明材。
【請求項３】透明基板の周縁部には光触媒機能膜が設け
られている請求項１に記載の撥水透明材。