JPH03126643A - 熱線反射ガラスの製造方法及び塗布液 - Google Patents

熱線反射ガラスの製造方法及び塗布液

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JPH03126643A
JPH03126643A JP26208789A JP26208789A JPH03126643A JP H03126643 A JPH03126643 A JP H03126643A JP 26208789 A JP26208789 A JP 26208789A JP 26208789 A JP26208789 A JP 26208789A JP H03126643 A JPH03126643 A JP H03126643A
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武 山本
Shigeaki Yonemori
重明 米森
Shunei Shibata
俊英 柴田
Iwakichi Sugiyama
杉山 岩吉
Akihisa Watanabe
明久 渡辺
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本、発明は熱線反射ガラスの製造方法及びその塗布液に
関するものである。
[従来の技術] 酸化チタン被膜の物性は塗布方法やガラスの温度等、作
業条件の他に、使用されるチタン化合物や溶剤の種類な
どによって大きく影響される。特にチタン化合物の種類
とその構造は酸化チタン被膜の物性に与える影響が強い
事が知られている。これらの点に配慮して、四塩化チタ
ンや無機チタンを用いる方法(例えば特開昭56−16
0344)、チタンアルコキシドを用いる方法(例えば
特開昭56−145136)、チタンアシレートをモノ
マー又は縮合物、或いは混合した形で用いる方法(例え
ば特開昭6O−40171)等が提案されている。しか
しこれらの方゛法では、処理工程中で腐蝕性ガスが発生
したり、処理液の安定性が小さく、塗布性が悪いと言う
欠陥が認められる。更に塗布時の付着効率が低いと塗膜
面にムラが残る又は/及び白斑状の塗布ムラが発生する
事や、形成された被膜の化学的安定性と光線反射率等の
光学特性が充分でない等の欠点があったと言う事は当業
者周知の事であった。これらの欠点を回避するため、塗
布方法や、塗布時の溶剤組成の改良で欠点を軽減する試
みと共に各種のキレート化合物を用いる方法も多く提案
されている。
[発明の解決しようとする課題] 従来の提案されている方法で使用されているキレート化
合物の配位子としてはアセチルアセトン、オクチレング
リコール、トルエタノールアミン、アセト酢酸エステル
等を用いた方法(例えば特装54−32007)や特定
の構造のアルコキシチタンキレートを用いる方法(特装
57−47137)や2種以上のキレートを混合して使
用する方法(特装56−19298)を用いる方法等が
提案されている。これらのキレート化合物を用□いた方
法では、例えばアセチルアセトンキレートを用いた時、
付着効率は良いが被膜特性が不満足で′あり、オクチレ
ングリコールを用いた時は被膜特性はよいが塗布ムラや
白斑が発生し易く外観が悪く商品適性に欠けるという欠
点があった。
[課題を解決するための手段] 本発明は、ガラスにチタンキレート化合物を含む溶液を
スプレー塗布等で塗布して酸化チタン被膜を形成し熱線
反射ガラスを製造する方法においてガラスの変形が許容
範囲内に収まる温度域で処理出来て、反射特性、耐酸性
、耐アルカリ性、及び耐擦傷性が良く、白斑欠点や塗布
ムラがない商品価値の高い改良された酸化チタン被膜を
もつ熱線反射ガラスの製造法及びこれに用いる塗布液を
提供する事を目的とするものである。
即ち、本発明は高温のガラス表面にチタンキレート化合
物を含む溶液を塗布し、熱1分解させて、該表面に酸化
チタン被膜を形成させる方法において、上記チタンキレ
ート化合物としてアセチルアセトンとオクチレングリコ
ールをチタンに配位するキレート配位子とし、実質的に
Ti−OR基(Rは1価のアルキル基を示す)の残留が
なく、示差熱分析で、熱分解による最初のピークが30
0℃以上の化合物を用いることを特徴とする熱線反射ガ
ラスの製造方法を提供するものである。
本発明者は、酸化チタン被膜の形成、焼結過程と関連要
因を更に詳しく解析、研究し直した結果、■高温ガラス
にスプレーされたチタン化合物を含む溶液の液滴から溶
剤が脱離し易い分子構造をもったチタン化合物である事
、■スプレーされた液滴が高温のガラス表面で気液平衡
状態を形成し液相部分がガラス表面を濡らして塗膜を形
成、均一化して分解生成した酸化チタン膜に、気相状態
のチタン化合物が吸着拡散され分解して焼結され緻密な
酸化チタン被膜を形成する時、チタン化合物が高温のガ
ラス表面で気液平衡状態を維持出来る程度に高い熱分解
性を示す化合物である事が重要である事を見出した。
この様な分子構造と熱分解性を示すチタン化合物につい
て研究した結果、4価6配位のチタンの結合配位塵が安
定なキレート基で充足されている事。更に示差熱分析に
おいて熱分解温度を低下させるTi−OR基を含まない
事。付着効率の点からアセチルアセトン基を含み又熱分
解温度の点からオクチレングリコール基をもつ、チタン
キレート化合物が好ましい事を解明した。
この種の化合物は示差熱分析の標準的条件で分析した時
、熱分解温度は300℃以上となる。
この化合物をスプレー法で塗布するため、炭化水素、エ
ステル等の通常的に使用される有機溶剤で、スプレーの
容易な温度に溶解し、通常450℃〜650℃に加熱さ
れた硝子にスプレーし、酸化チタン被膜を形成する方法
が本発明である。
本発明に用いられるチタンキレート化合物は、チタンテ
トラアルコキシド、例えばチタンテトラエトキシド、チ
タンテトライソプロポキシド、チタンテトラn−プロポ
キシド、チタンテトラ−n−ブトキシド、チタンテトラ
−8ec−ブトキシド、チタンテトラ−tertブトキ
シド、チタンテトライソブトキシド、チタンテトラ−t
ertアミロキシド、チタンテトラ−ヘキソキシド、チ
タンテトラ−オクトキシド等のチタンテトラアルコキシ
ドやその混合物を単独又は混合して使用することが出来
る。特にキレート化反応を完結させる操作をし易い炭素
数4以下の低級アルコキシドが好ましい。
キレート化反応はアセチルアセトンとオクチレングリコ
ールを少くとも合計で3モル量又はそれ以上とチタンア
ルコキシド1モル量を反応させ、Ti−OR基が配位子
で置換されるまで反応させて行なう事が出来る。この反
応は生成するアルコールを系外に除去しつつ行なうとか
、加水分解反応を併用する等の方法でも容易に行なう事
が出来る。生成されたキレート化合物がTi−OR基を
実質的に残存しない事はNMR分析の他、標準的条件で
行なった示差熱分析による熱分解を示す最初のピークが
300℃以上の高い温度を示す事によっても確認出来る
キレート化反応においてアセチルアセトンの比率が多く
なると塗布時の付着効率は良くなるが、形成された皮膜
の物性は好ましくないので、そのTiに配位するアセチ
ルアセトンの平均モル数は0.5〜2.5モルが望まし
い。オクチレングリコールのチタンに配位する平均モル
数が多いと熱分解温度は高くなるが、塗布作業時に白斑
が生成し易くなるのでその平均モル数は0.5〜2.5
である事が望ましい。
その量は合計でのモル比がチタンアルコキシドから出発
した時には通常3で行なう事が望ましいが加水分解反応
を併用した時には3以下でも反応を行なうことが出来る
。又特に望むならば3以上のモル比で行なう事も出来る
。このようにして合成した化合物の1例を示せば、アセ
チルアセトンをAA、オクチレングリコールをOGと表
すと、Ti (AA) + (OG) 2. Ti (
AA) w (OG)、Ti (AA) +、 s (
OG) +6などが挙げられる。
スプレー塗布する時は、トルエン、キシレン、灯油、n
−ヘキサン等の炭化水素やハロゲン化炭化水素類、ギ酸
メチル、ギ酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブ
チル等のカルボン酸エステル類、ジオキサン、テトラヒ
ドロフランの様なエーテル類、メタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール等のアルコール類、トリエ
チルアミン、ブチルアミン、アニリン等のアミン類等を
単独又は2種以上混合してスプレー用溶液を調合して使
用する事が出来る。
溶液中のTiO2が20%以上になると粘度が上昇して
スプレー作業に支障が出る。又TiO2が0.1%以下
の時は所定の膜厚を得るために多量の溶液を塗布する必
要が生じ、作業効率が悪いだけでなく、ガラス温度の変
化による好ましくない影響も出るので、0.1%以上、
特に好ましくは0.2〜10%の範囲にチタン化合物を
溶解させる事が望ましい。
本発明において、酸化チタン被膜の形成はガラスの温度
を650℃以上に上げるとガラスの変形が大きく、外観
上商品価値を害なう。又450℃以下では生成した酸化
チタン被膜の物性が著しく低下し好ましくないのでスプ
レー作業は450℃〜650℃の温度域で行なう事が望
ましい。
この方法をフロートガラス製造時のオンラインで適用す
る時には公知の方法例えば特装5B−18547に記載
された様な方法で容易に適用出来る。オンラインで別途
ガラス板を加熱し、スプレーを行って本発明の熱線反射
ガラスの製造を行うことも出来ることは言うまでもない
ことである。
本発明において、チタンキレート化合物を含む溶液の塗
布法としては、スプレー塗布法、ロールコータ−法、メ
ニスカスコーター法、浸漬引き上げ法、刷は塗り法等の
種々の塗布方法が使用できるが、生産性、均−性等の点
でスプレー塗布法が最も好ましい。
[作用] 以上の様に酸化チタン膜形成剤として熱分解温度の高い
特定の化合物を用いて高温度のガラスに゛スプレー塗布
すると均一で色ムラが無く、耐酸性J耐アルカリ性が高
く、光線反射率の優れた熱線反射ガラスを得る事が出来
る。この形成され酸化チタン膜は緻密で硬度も高いので
処理されたガラスは同時に耐擦傷性にも優れているので
表面保護機能も有している。
[実施例] 合成例−1 チタンテトライソプロポキシド284部(部は重量を示
す)にアセチルアセトン200部とオクチレングリコー
ル147部を加えて、加熱撹拌しつつ、液温80〜10
0℃で20分間反応したのち減圧処理してアルコールを
除去させ浅春橙色透明な粘稠酸体388部を得た。元素
分析の結果TiO3含有量は20.5%であった。
’ ”C−NMR分析の結果26.2.102.5〜1
04.1ppm(以上アセチルアセトン) 、12.4
.14.2.14.3゜1 23.5. 33.4. 37.9. 48.0. 7
4.2 〜76、5゜87.8〜88.0ppm  (
以上オクチレングリコール)にチタン原子に直接配位し
た配位子のピークが観測され、Ti−0CJyの吸収は
認められず、又示差熱分析の結果は第1図の通りであり
、熱分解を示す最初のピークは325℃であり生成物は
Ti (AA) t (OG) 1と帰属出来る化合物
である事が判った。
合成例−2 チタンテトライソプロポキシド288部にアセチルアセ
トン100部とオクチレングリコール147部を加えて
液温85〜90℃で30分還流し反応させた。これにキ
シレン200部を加え、更に9部の水を加えたイソプロ
ピルアルコール50部を加えて20分同温で終了し淡黄
色透明溶液を得た。このキシレンアルコールを含む生成
物の示差熱分析の結果328℃の熱分解温度を示した。
又脱溶物の分析の結果Ti−0CsHyの吸収はなく、
元素分析の結果TiOsは26.80%であり、(OG
) 、(AA) 1Ti−0−Ti (OG) 1(A
A) rと帰属出来た。
2 合成例−3 合成例−1と同様にしてチタンテトラブトキシド340
部にアセチルアセトン100部とオクチレングリジール
284部を反応させてTiO□含有量18、13%でT
i (AA) 1(OG) *に相当する浅春橙色透明
液体435部を得た。
合□成例−比較例 合成例−1と同様にしてチタンテトライソプロポキシド
284部にアセチルアセトン200部を反応させてTi
(AA)a(QC−Hy)gを得た。
実施例1〜3、比較例 ■スプレー溶液の調整 合成例で合成したチタン化合物に酢酸エチルとキシレン
を容量比で1:1に混合したものを溶剤として使い、各
化合物をTiO□含有量1.5%になるように加えて溶
解しスプレー用溶液を調整した。
■スプレー作業 フロート法板ガラス製造装置のフロートバス出口におい
て5m/分の速度で移動するリボン状ガラス(厚さ6m
/m)の上面に、該ガラスリボンの移動と直角方向に往
復運動するスプレーガンからスプレー溶液を空気圧5 
kg/cm2で1.5j2/分の液量でスプレー処理し
た。酸化チタン被膜の形成されたガラスリボンは所定の
徐冷を行なった後切断された。
各種チタン化合物を用いて各種ガラスリボン温度で形成
された酸化チタン被膜付きガラス板についての特性試験
結果は(表−1)の通りであり、良好な特性が得られた
(表−1) 注]ΔT%=[試験後透過率−試験前透過率]耐 酸 
性 0.1規定シユウ酸に90℃で2時間浸漬耐アルカ
リ性 0.l規定水産化ナトリウム溶液に90℃で2時
間浸漬 耐擦傷性 テーパー試験(500g、 7ORPM 、
  300回)外観評価  A:問題なし B:若干問題あり C:問題あり  6 5 [発明の効果] 本発明は高反射率、高耐薬品性の如き優れた効果を有し
、特にスプレー温度を最適化することにより、色ムラが
なくなるという効果も認められる。
又スプレー液のキレート効果が高いため経時変化に強い
スプレー液を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の合成例1における示差熱分析の結果で
ある。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高温のガラス表面にチタンキレート化合物を含む溶
    液を塗布し、熱分解させて、該表面に酸化チタン被膜を
    形成させる方法におい て、上記チタンキレート化合物としてアセチルアセトン
    とオクチレングリコールをチタンに配位するキレート配
    位子とし、実質的に Ti−OR基(Rは1価のアルキル基を示す)の残留が
    なく、示差熱分析で、熱分解による最初のピークが30
    0℃以上の化合物を用いることを特徴とする熱線反射ガ
    ラスの製造方法。 2、チタンキレート化合物において、チタン1原子に配
    位するアセチルアセトンの平均モル数をn、オクチレン
    グリコールの平均モル数をmとすると、n+m≦3、0
    .5≦n≦2.5、0.5≦m≦2.5である化合物で
    あることを特徴とする請求項1記載の熱線反射ガラスの
    製造方法。 3、450〜650℃に加熱したガラス表面に、チタン
    キレート化合物を含む溶液をスプレーして酸化チタン被
    膜を形成させることを特徴とする請求項1記載の熱線反
    射ガラスの製造 方法。 4、アセチルアセトンとオクチレングリコールをチタン
    に配位するキレート配位子とし、実質的にTi−OR基
    (Rは1価のアルキル基を示す)の残留がなく、示差熱
    分析で、熱分解による最初のピークが300℃以上であ
    るチタンキレート化合物を含むことを特徴とする熱線反
    射ガラスの製造用塗布液。 5、チタン1原子に配位するアセチルアセトンの平均モ
    ル数をn、オクチレングリコールの平均モル数をmとす
    ると、n+m≦3、0.5≦n≦2.5、0.5≦m≦
    2.5であるチタンキレート化合物を含むことを特徴と
    する請求項4記載の熱線反射ガラスの製造用塗布液。
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