JPH0797535A - 紫外線遮断ガラス及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用や建築用窓ガラスに好適な、焼成温
度および焼成時間の許容範囲が広く、成形性、耐酸性の
うちの少なくとも一つの特性に優れ、かつ耐擦傷性およ
び耐摩耗性に優れた紫外線遮断ガラス及びその製造方法
の提供。 【構成】 ＳｉＯ2からなり、かつ厚さ０．０５〜０．
６μｍのアンダーコート膜１４がガラス基板１２上に形
成され、さらに粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
と非晶質ＳｉＯ₂からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５
〜０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さが０．２
〜１．５μｍである紫外線遮断膜１６が上記アンダーコ
ート膜１４上に形成され、さらに非晶質ＳｉＯ₂からな
り、かつ厚さ０．１〜０．６μｍの保護膜１８が上記紫
外線遮断膜１６上に形成されてなる紫外線遮断ガラス５
０。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車用や建築用窓ガ
ラスに好適な、焼成温度および焼成時間の許容範囲が広
く、成形性、耐酸性のうちの少なくとも一つの特性に優
れ、かつ耐擦傷性および耐摩耗性に優れた紫外線遮断ガ
ラス及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に紫外線遮断ガラスを製造する方法
としては、ガラス組成で行う方法、板ガラス上に有機紫
外線吸収剤を練り込んだ透明フィルムを貼着する方法、
及び板ガラス上に透明な紫外線遮断膜を形成する方法が
知られている。

【０００３】ところで、前記方法においてガラス組成で
行う方法は、通常のガラスに酸化セリウム、酸化チタ
ン、酸化鉄あるいは酸化バナジウム等を添加し紫外線を
吸収するガラス組成とするものであるが、この方法では
特別なガラス組成であるため製造コストがかかり、また
組成を均一にすることが困難で紫外線吸収性能が不安定
であるといった不都合がある。板ガラス上に透明フィル
ムを貼着する方法では、有機紫外線吸収剤の耐久性に問
題があり、またフィルム強度が弱く実用的でない。ま
た、これを解決するため上記フィルムを２枚の板ガラス
間に挟み込み、合わせガラスとする方法も考えられる
が、コストがかかりすぎるため、安全性を重視する自動
車のフロントガラスや一部の建築用窓ガラスなどにしか
使用されていないのが実状である。

【０００４】板ガラス上に紫外線遮断膜を形成する方法
としては、Ｔｉ−アルコキシド及びＳｉ−アルコキシド
の加水分解物を交互に塗布し、焼成してＴｉＯ₂−Ｓｉ
Ｏ₂多層膜を形成する方法、亜鉛等の紫外線を吸収する
有機金属化合物を酸化熱分解する方法、ＺｎＯ、ＴｉＯ
₂、ＣｅＯ等の粉末を分散した塗料を塗布する方法があ
る。しかし、ＴｉＯ₂−ＳｉＯ₂多層膜を形成する方法で
は正確に膜厚制御された５〜１０層の多層膜が必要であ
り、製造にコストと時間がかかるといった不都合があ
る。また、熱分解法では均一できれいな膜を得るのが困
難であり、膜厚を厚くできないため紫外線吸収性能が劣
るといった不都合がある。また、ＺｎＯ、ＴｉＯ₂、Ｃ
ｅＯ等の微粉末を分散した塗料による方法では、最も容
易に紫外線吸収膜を得ることができるものの、塗膜硬度
が弱いといった問題がある。さらに、自動車用や建築用
の窓ガラスのように、特に耐擦傷性、耐摩耗性が要求さ
れる用途には、前述した方法で得られた紫外線遮断膜は
いずれも膜硬度が不十分であり不適であるといった問題
がある。

【０００５】そこで、本願発明者らはこのような問題を
解決するために、酸化亜鉛の微粉末を分散した塗料を塗
布する方法において、粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛
微粉末をオルガノポリシロキサン溶液にＳｉＯ₂／Ｚｎ
Ｏ＝０．２５〜０．６７（重量比）の割合となるよう混
合し、上記酸化亜鉛微粉末を分散させて得られた分散液
を乾燥時膜厚で０．２〜１．５μｍの厚さになるように
ガラス基板上に塗布した後、該ガラス基板を５８０〜７
００℃で焼成して紫外線遮断膜を形成することにより、
耐擦傷性、耐摩耗性に優れた紫外線遮断ガラスを得てい
る（特願平４−２９４６７４号）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
製造方法により得られた紫外線遮断ガラスを自動車用窓
ガラスに使用する場合には、自重曲げ法、プレス法、ガ
ス炉法、新重力法等により成形する必要がある。しかし
ながら、上述の製造方法により得られた紫外線遮断ガラ
スは、成形時の加熱の際に異常な変形を生じるため、搬
送工程、急冷・強化工程において紫外線遮断ガラスが割
れてしまうことがあった。また、成形できた紫外線遮断
ガラスについても、保管中のガラス割れあるいは寸法不
良、表面歪み等の不良が生じてしまうという欠点があっ
た。

【０００７】本願発明者は、紫外線遮断ガラスを用いる
自動車用窓ガラスの成形工程において成形不良が生じる
のは、加熱時間は数分から１０分未満と短いが、ガラス
表面温度が７１０〜７５０℃と非常に高温となり、紫外
線遮断ガラスの紫外線遮断膜の焼成温度範囲５８０〜７
００℃を超えていることに起因するとの結論に至った。
すなわち、７１０〜７５０℃という高温ではガラス基板
は軟化し、紫外線遮断膜とガラス基板との熱膨張係数の
差によって、紫外線遮断膜側にガラス基板が大きく変形
するからである。通常、成形工程において設計形状を確
保するためには、例えば３００ｍｍ角のガラス基板を用
いた場合、焼成温度範囲７１０〜７５０℃で１０分間処
理後の反り量が１ｍｍ以下であることが必要である。

【０００８】また、特願平４−２９４６７４号に開示さ
れている紫外線遮断ガラスの製造方法によると、分散液
の焼成温度は５８０〜７００℃が好適とされ、また焼成
時間は１０分以上６０分以下が好適とされるが、６４０
℃以上の焼成において長時間焼成した場合、酸化亜鉛が
バインダーのオルガノポリシロキサン中のＳｉＯ₂と反
応してガラス化し、紫外線吸収力が消失してしまう恐れ
がある。また、ガラス基板をなす材料がソーダ石灰ガラ
スである場合、酸化亜鉛がガラス基板中のＳｉＯ₂と反
応してガラス化し、紫外線吸収力が消失してしまう恐れ
がある。なぜなら、酸化亜鉛の紫外線吸収性は、結晶構
造による半導性、すわわち、伝導帯と価電子帯のエネル
ギーギャップに起因するもので、結晶構造が崩れると紫
外線吸収性がなくなるからである。一方、紫外線遮断膜
を自動車用または建築用窓ガラスとして実用上問題のな
い表面硬度および耐摩耗性を有するものとするために
は、できるだけ高温度で焼成し、オルガノポリシロキサ
ンを無機化する必要がある。すなわち、焼成温度および
焼成時間の低温側の限界値は、オルガノポリシロキサン
の無機化、すなわち耐摩耗性により決定され、一方、焼
成温度および焼成時間の高温側の限界値は、酸化亜鉛の
ガラス化、すなわち紫外線吸収性により決定される。従
って、紫外線吸収力と表面硬度および耐摩耗性を満足さ
せるためには、焼成温度および焼成時間を非常に狭い範
囲でコントロールしなければならず、製造が困難である
という問題があった。

【０００９】また、特願平４−２９４６７４号に開示さ
れている紫外線遮断ガラスの製造方法により得られる紫
外線遮断ガラスは、耐酸性が十分でなく、自動車用また
は建築用窓ガラスに用いられた場合、酸性雨や排気ガス
などで紫外線遮断膜が劣化する恐れがあった。それは、
紫外線遮断膜中の酸化亜鉛は、酸に容易に溶解するた
め、排気ガスが溶解した液や酸性雨が紫外線遮断膜に接
触した場合、酸化亜鉛が溶解し、紫外線遮断膜が白濁し
たり、さらには酸化亜鉛が完全に溶解し、紫外線吸収力
が消失してしまう恐れがあった。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、焼成温度および焼成時間の許容範囲が広く、成形
性、耐酸性のうちの少なくとも一つの特性に優れ、かつ
耐擦傷性および耐摩耗性に優れた紫外線遮断ガラス及び
その製造方法を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、耐
擦傷性、耐摩耗性だけでなく、成形性の優れた紫外線遮
断ガラスおよびその製造方法を鋭意検討したところ、紫
外線遮断膜の膜厚および焼成温度を選ぶこと、また、さ
らに紫外線遮断膜をガラス基板の両面に形成することに
より、成形性を向上させ得ることを見いだし本発明に至
った。すなわち、本発明の請求項２記載の紫外線遮断ガ
ラスの製造方法では、粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛
微粉末をオルガノポリシロキサン溶液にＳｉＯ₂／Ｚｎ
Ｏ＝０．２５〜０．６７（重量比）の割合となるよう混
合し、上記酸化亜鉛微粉末を分散させて得られた分散液
を、乾燥時膜厚で０．２〜１．０μｍの厚さになるよう
にガラス基板の片面に塗布した後、該ガラス基板を５２
０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜を形成すること、
また、請求項４記載の紫外線遮断ガラスの製造方法で
は、上記分散液を、乾燥時膜厚で０．１〜１．２μｍの
厚さになるようにガラス基板の両面に塗布した後、該ガ
ラス基板を５２０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜を
形成することを上記課題の解決手段とした。

【００１２】また、本発明者らは、酸化亜鉛微粉末がオ
ルガノポリシロキサン中またはガラス基板中のＳｉＯ₂
と反応してガラス化することによる紫外線吸収力の低下
につて鋭意検討したところ、ガラス基板がソーダ石灰等
からなる場合に該ガラス基板中のＮａ成分が高温焼成時
に紫外線遮断膜中にまでイオン拡散し、酸化亜鉛微粉末
のガラス化を促進していることを究明した。すなわち、
酸化亜鉛のガラス化速度を決定しているのは、焼成温度
とＮａイオンであり、Ｎａイオンの紫外線遮断膜への拡
散を抑制することにより、焼成温度の高温側の限界値を
上昇させることが可能であることを見いだした。そし
て、ガラス基板中のＮａイオンのオルガノポリシロキサ
ンへの拡散を抑える方法を検討した結果、ガラス基板と
紫外線遮断膜との間にアンダーコート膜を形成すること
が効果的であることを見いだし本発明に至った。すなわ
ち、本発明の請求項６記載の紫外線遮断ガラスの製造方
法では、オルガノポリシロキサンを乾燥時の膜厚が０．
０５〜０．６μｍとなるようにガラス基板上に塗布した
後、該ガラス基板を１２０〜７００℃で焼成してアンダ
ーコート膜を形成し、ついで上記分散液を乾燥時膜厚で
０．２〜１．５μｍの厚さになるように上記アンダーコ
ート膜上に塗布した後、該ガラス基板を５２０〜７００
℃で焼成して紫外線遮断膜を形成することを上記課題の
解決手段とした。

【００１３】また、本発明者らは、耐擦傷性、耐摩耗性
だけでなく、耐酸性の優れた紫外線遮断ガラスおよびそ
の製造方法について鋭意検討したところ、紫外線遮断膜
上に保護膜を形成することにより、耐酸性を向上させ得
ることを見いだし本発明に至った。すなわち、本発明の
請求項８記載の紫外線遮断ガラスの製造方法では、上記
分散液を乾燥時膜厚で０．２〜１．５μｍの厚さになる
ようにガラス基板上に塗布した後、該ガラス基板を１２
０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜を形成し、ついで
オルガノポリシロキサンを乾燥時の膜厚が０．１〜０．
６μｍとなるように上記紫外線遮断膜上に塗布した後、
該ガラス基板を５２０〜７００℃で焼成して保護膜を形
成することを上記課題の解決手段とした。

【００１４】また、本発明者らは、耐擦傷性、耐摩耗性
だけでなく、焼成温度の高温側の限界値を上昇させるこ
とが可能で、耐酸性の優れた紫外線遮断ガラスおよびそ
の製造方法について鋭意検討したところ、ガラス基板と
紫外線遮断膜との間にアンダーコート膜を形成し、さら
に紫外線遮断膜上に保護膜を形成することにより、焼成
温度の高温側の限界値を上昇させることが可能であり、
かつ耐酸性を向上させ得ることを見いだし本発明に至っ
た。すなわち、本発明の請求項１０記載の紫外線遮断ガ
ラスの製造方法では、請求項６記載の紫外線遮断ガラス
の製造方法と同様にしてアンダーコート膜を形成し、つ
いで、請求項８の紫外線遮断ガラスの製造方法と同様に
して紫外線遮断膜を形成した後、保護膜を形成すること
を上記課題の解決手段とした。

【００１５】以下、本発明を詳しく説明する。まず、請
求項１記載の紫外線遮断ガラスについて説明する。図１
は、請求項１記載の紫外線遮断ガラス（以下、第一紫外
線遮断ガラスと略記する。）の例を示した概略構成図で
あり、図１中符号１０は第一紫外線遮断ガラスである。
この第一紫外線遮断ガラス１０は、ガラス基板１２の片
面に紫外線遮断膜１６が形成されてなるものであり、こ
の紫外線遮断膜１６は粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛
微粉末と非晶質ＳｉＯ₂からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝
０．２５〜０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さ
が０．２〜１．０μｍである。

【００１６】このような第一紫外線遮断ガラス１０を製
造するには、まず、酸化亜鉛微粉末をオルガノポリシロ
キサン溶液に混合、分散させて分散液を調製する。上記
酸化亜鉛微粉末としては、粒径が０．１μｍ以下のもの
を用いるのが好ましい。酸化亜鉛微粉末として粒径が
０．１μｍのものを用いるのは、無機粉末の分散液から
なる分散膜は、一般に分散粒径が可視光の波長の１／
２、すなわち０．２μｍより小さくなると透明性を帯
び、可視光の波長の１／４以下、すなわち０．１μｍ以
下ではほとんど透明になることが知られており、従っ
て、用いる酸化亜鉛微粉末の粒径は小さいほど、分散膜
の透明性が良くなることから、本発明では粒径０．１μ
ｍ以下の酸化亜鉛微粉末を用いるのが好ましい。また、
このような粉末状態の酸化亜鉛は通常凝集しており、特
に粒径の小さなものは凝集力が強く分散が難しいため、
固く凝集した粒子を０．１μｍ以下に分散させるには、
後述するように酸化亜鉛と親和性のある溶媒で粒子表面
をぬらし、酸化亜鉛微粉末粒子間の凝集力より強い機械
的エネルギーを与えて粒子を引き離し、さらに分散を安
定化させればよい。

【００１７】上記オルガノポリシロキサンとしては、製
造方法、分子量、分子構造等に特に制限はなく、加熱後
有機成分が分解、解離し、最終的に非晶質ＳｉＯ₂皮膜
となるものであれば良い。このようなオルガノポリシロ
キサンは、例えば一官能〜四官能性のオルガノクロロシ
ランまたはアルコキシシランと水とを反応させてシラノ
ールを得、次いで酸溶媒中で縮合反応を行うことにより
得ることができる。また、このオルガノポリシロキサン
は予め溶媒に溶解され溶液として用いられる。オルガノ
ポリシロキサンを溶解する溶媒としては、酸化亜鉛と親
和性があることが必要となり、具体的にはアルコール
系、エステル系の極性有機溶媒が好適とされる。しか
し、界面活性剤を添加するか、酸化亜鉛粒子表面を脂肪
酸等により改質することにより、酸化亜鉛との親和性
（ぬれ性）を高めることができることから、非極性溶液
や水も使用することができる。このような溶媒の選定に
ついては、前述したように酸化亜鉛とのぬれ性のほか
に、オルガノポリシロキサンの溶解性、粘度、蒸発速
度、価格等の条件があり、これらの条件を満たすべく例
えば２〜５種類の溶媒を組み合わせて使用することもで
きる。

【００１８】酸化亜鉛微粉末をオルガノポリシロキサン
溶液に混合して分散液を調製するに際しては、オルガノ
ポリシロキサン中のＳｉＯ₂と酸化亜鉛粉末であるＺｎ
Ｏとの重量比（ＳｉＯ₂／ＺｎＯ）が０．２５以上０．
６７以下の範囲になるように調製し、配合する。すなわ
ち、重量比が０．２５未満であると、酸化亜鉛微粉末の
分散が悪くなって成膜可能な分散液とならなかったり、
分散液を調製し得ても得られる紫外線遮断膜の屈折率が
大きくなるためその透明性が不十分となるからである。
一方、重量比が０．６７を越えると得られる紫外線遮断
膜の紫外線吸収性能が低下し、さらに後の高温焼成工程
において形成される紫外線遮断膜に微細なクラックが発
生する恐れがあるからである。

【００１９】また、オルガノポリシロキサン溶液に酸化
亜鉛微粉末を加え該微粉末を分散させるには、上述した
ように強く凝集した粒子（微粉末）を引き離すため、酸
化亜鉛微粉末の凝集エネルギーより大きなエネルギーを
与えることのできる分散機が用いられる。ただし、その
形式については特に限定されることなく、具体的にはサ
ンドミル、アトライター、ボールミル、ロールミル、ホ
モジナイザー、超音波分散機等を単独または組み合わせ
て用いることができる。さらに、分散機により分散され
た酸化亜鉛微粉末の分散状態を安定化させるため、たと
えば高分子吸着による立体障害を起こさせる方法や、吸
着イオンの反発力による方法、カップリング剤を用いる
方法等を採用することもできる。

【００２０】ついで、このようにして調製した分散液を
ガラス基板１２の片面に塗布する。ここでのガラス基板
１２としては青板ガラスが好適に用いられるが、硬質ガ
ラスや石英ガラスでもよく、特にその材質については限
定されることはない。ガラス基板１２への分散液の塗布
法については、スプレーコート、ロールコート、ディッ
プコート、フローコート、スピンコート等の各塗布法が
採用可能である。また、上記分散液の塗布量について
は、後の焼成工程で得られる乾燥時の膜厚で０．２μｍ
以上１．０μｍ以下の厚さとなるように塗布する。なぜ
なら、得られる膜厚が０．２μｍ未満であると紫外線透
過率が例えば３６０ｎｍで１５％以上と大きくなり、紫
外線遮断の効果が低くなるからである。一方、膜厚が
１．０μｍを越える量塗布すると、後の焼成工程では問
題ないが、自動車用ガラスとして成形時の加熱の際に異
常な変形を起こし、ガラス割れ、寸法不良、表面歪み等
の不良が生じるからである。

【００２１】ついで、分散液を塗布したガラス基板１２
を５２０〜７００℃で焼成してガラス基板１２の片面に
紫外線遮断膜１６を形成する。ここで分散液の焼成温度
を５２０℃以上７００℃以下としたのは、５２０℃未満
ではオルガノポリシロキサンの熱分解が不十分で無機質
のＳｉＯ₂にならず、高硬度な紫外線遮断膜１６が得ら
れないため、自動車や建築用窓ガラスのように高度な耐
擦傷性、耐摩耗性を必要とする用途に適用できないから
である。一方、７００℃を越えるとガラス基板１２が自
動車用窓ガラスに一般に用いられているソーダ石灰ガラ
スからなる場合に、ガラス基板１２中のＮａ成分が紫外
線遮断膜１６中にまでイオン拡散し、酸化亜鉛のガラス
化速度が速く、紫外線吸収力を失う恐れがあるからであ
る。

【００２２】ところで特願平４−２９４６７号記載の紫
外線遮断ガラスの製造方法では、焼成温度範囲として５
８０〜７００℃を採用しているが、その後、焼成温度
（℃）とヘーズ変化（％）との関係を調べた結果、５２
０〜７００℃の焼成温度範囲でも高硬度な紫外線遮断膜
が得られ、耐擦傷性、耐摩耗性が実用上十分であること
を確認した。図２に焼成温度（℃）および焼成時間
（分）とヘーズ変化［ΔＨ（％）］との関係を示す。こ
こでは必要とする紫外線遮断ガラスの耐摩耗性をテーバ
ー式耐摩耗試験（摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、５００ｇ荷重、
１０００回転）前後のヘーズ変化が４％以内とすると、
焼成温度が５２０℃未満では焼成時間を長くしてもヘー
ズ変化が４％を超えてしまい、一方、５２０℃以上あれ
ば焼成時間をコントロールすることによりヘーズ変化を
４％以下とすることが可能である。従って、本発明の焼
成温度としては５２０℃を最低焼成温度とした。

【００２３】また、焼成時間、すなわちガラス基板１２
を５２０〜７００℃に保持する時間としては、焼成温度
により１０分以上１２０分以下の範囲が好適である。焼
成温度範囲内で低温度の場合は、長時間の焼成が必要で
あり、高温度の場合は短時間で高硬度の紫外線遮断膜１
６が得られ、耐擦傷性、耐摩耗性に優れた紫外線遮断ガ
ラスを得ることができる。ここで、焼成時間が１０分未
満ではオルガノポリシロキサンの無機化が不十分で耐擦
傷性の良好な紫外線遮断膜が得られず、一方、１２０分
を超えて加熱しても紫外線遮断膜の硬度の改善に寄与す
ることはなく、逆に酸化亜鉛のガラス化が促進され、形
成される紫外線遮断膜１６の紫外線吸収性能が低下する
恐れがあるからである。焼成したガラスの冷却について
は、徐冷、急冷のいずれでもよく、徐冷すれば通常の板
ガラスとなり、一方急冷すれば強化ガラスとなる。ま
た、軟化状態で成型することも可能であり、これらの工
程は紫外線遮断膜の性能に影響しない。このようにして
得られた第一紫外線遮断ガラス１０は、耐擦傷性および
耐摩耗性に優れ、かつ成形性に優れたものとなる。

【００２４】次に、本発明の請求項３記載の紫外線遮断
ガラスについて説明する。図３は、請求項３記載の紫外
線遮断ガラス（以下、第二紫外線遮断ガラスと略記す
る。）の例を示した概略構成図であり、図３中符号２０
は第二紫外線遮断ガラスである。この第二紫外線遮断ガ
ラス２０が、図１に示した第一紫外線遮断ガラス１０と
異なるところは、ガラス基板１２の両面に紫外線遮断膜
１６，１６が形成されており、各紫外線遮断膜の厚さが
０．１〜１．２μｍである点ある。

【００２５】このような第二紫外線遮断ガラス２０を製
造するには、分散液を乾燥時膜厚で０．１〜１．２μｍ
の厚さになるようにガラス基板１２の両面に塗布する以
外は、上述の第一紫外線遮断ガラス１０を製造する方法
と同様にすればよい。ここで、分散液の乾燥膜厚を０．
１μｍ以上１．２μｍ以下としたのは、紫外線遮断膜１
６がガラス基板１２の両面に形成されるため、それぞれ
の厚さが０．１μｍでも合せると０．２μｍに相当する
紫外線遮断効果が得られるためであり、逆に０．１μｍ
未満であると紫外線透過率が大きくなり、紫外線遮断の
効果が低くなるからである。また、ガラス基板の変形に
対してもガラス基板１２に対して両側から作用するため
１．２μｍを超えなければ問題がなく、逆に１．２μｍ
を越える量塗布すると、後の焼成工程では問題ないが、
自動車用ガラスとして成形時の加熱の際に異常な変形を
起こし、ガラス割れ、寸法不良、表面歪み等の不良が生
じるからである。このようにして得られた第二紫外線遮
断ガラス２０は、耐擦傷性および耐摩耗性に優れ、かつ
成形性に優れたものとなる。

【００２６】次に、本発明の請求項５記載の紫外線遮断
ガラスについて説明する。図４は、請求項５記載の紫外
線遮断ガラス（以下、第三紫外線遮断ガラスと略記す
る。）の例を示した概略構成図であり、図４中符号３０
は第三紫外線遮断ガラスである。この第三紫外線遮断ガ
ラス３０が、図１に示した第一紫外線遮断ガラス１０と
異なるところは、ガラス基板１２と紫外線遮断膜１６と
の間に、ＳｉＯ₂からなり、かつ厚さが０．０５〜０．
６μｍのアンダーコート膜１４が形成されており、紫外
線遮断膜１６の厚さが０．２〜１．５μｍである点あ
る。上記アンダーコート膜１４をなすＳｉＯ₂は結晶質
であっても非晶質であってもよい。

【００２７】このような第三紫外線遮断ガラス３０を製
造するには、まず、アンダーコート膜形成用のオルガノ
ポリシロキサンを乾燥時の膜厚が０．０５〜０．６μｍ
となるようにガラス基板１２上に塗布した後、該ガラス
基板１２を１２０〜７００℃で焼成してアンダーコート
膜１４を形成する。このようなアンダーコート膜１４を
形成するのは、後述する分散液を６４０度以上の高温度
で焼成して紫外線遮断膜１６を形成する際、酸化亜鉛が
ガラス基板１２中のＳｉＯ₂と反応してガラス化するの
を防止し、また、ガラス基板１２中にＮａが含まれてい
る場合にこのＮａ成分に起因する酸化亜鉛のガラス化の
促進を抑制し、これによって紫外線遮断膜１６を形成す
る際の焼成温度及び焼成時間の許容範囲を広げるためで
ある。ここでのガラス基板１２としては、上述の第一紫
外線遮断ガラス１０を製造する方法で用いるものと同様
のものが使用可能である。アンダコート膜形成用のオル
ガノポリシロキサンの塗布方法としては、スピンコート
法、デイップ法、スプレー法等の各塗布法が採用可能で
ある。アンダーコート膜形成用のオルガノポリシロキサ
ンとしては、製造方法、分子量、分子構造等に特に制限
はなく、加熱後有機成分が分解、解離し、最終的に非晶
質ＳｉＯ₂膜となるものであればよく、従ってアルキル
シリケートの加水分解液を用いたゾル−ゲル法で得られ
るものも含まれる。

【００２８】ここでアンダーコート膜形成用のオルガノ
ポリシロキサンの塗布量を乾燥時の膜厚で０．０５μｍ
以上０．６μｍ以下となるようにしたのは、得られるア
ンダーコート膜１４の膜厚が０．０５μｍ未満であると
薄すぎて、後述する分散液を塗布したガラス基板１２を
６４０℃以上の高温で焼成して紫外線遮断膜１６を形成
する際に、酸化亜鉛がガラス基板１２中のＳｉＯ₂と反
応してガラス化し易く、たガラス基板１２中にＮａが含
まれている場合にこのＮａ成分が紫外線遮断膜にまで拡
散してしまい、酸化亜鉛のガラス化の促進を抑制するこ
とができない。一方、膜厚が０．６μｍを超える量塗布
すると焼成時にアンダーコート膜にクラックが入る恐れ
があるからである。

【００２９】また、アンダーコート膜形成用のオルガノ
ポリシロキサンを塗布したガラス基板１２の焼成温度を
１２０℃以上７００℃以下としたのは、焼成温度が１２
０℃未満では得られるアンダーコート膜１４の硬度が不
充分で、後工程で紫外線遮断膜を形成するための分散液
を塗布する際に再溶解する恐れがある。一方、焼成温度
が７００℃を超えるとガラス基板１２が元の形状を保つ
のが難しく、変形する恐れがあるので好ましくない。

【００３０】また、上述したようにアンダーコート膜１
４をなすＳｉＯ₂は結晶質であっても非晶質であっても
よいことから、アンダーコート膜１４を形成する方法と
しては、スパッタリング法、蒸着法等を採用することも
可能であるが、生産性、コストの点からオルガノポリシ
ロキサンを塗布、焼成する方法が好適である。

【００３１】ついで、上述の第一紫外線遮断ガラス１０
を製造する方法で用いるものと同様塗布液を乾燥時膜厚
で０．２〜１．５μｍの厚さになるように上記アンダー
コート膜１４上に塗布し、上述の第一紫外線遮断ガラス
１０を製造する方法と同様にしてガラス基板１２を５２
０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜１６を形成する。
ここで分散液の塗布量を乾燥時膜厚で０．２μｍ以上
１．５μｍ以下となるようにしたのは、０．２μｍ未満
であると、上述の第一紫外線遮断ガラス１０を製造する
方法と同様の理由から好ましくない。一方、１．５μｍ
を超える量塗布すると、焼成工程においてクラックが発
生する恐れがあるからである。

【００３２】また、ガラス基板１２の焼成温度を５２０
℃以上７００℃以下としたのは、５２０℃未満である
と、上述の第一紫外線遮断ガラス１０を製造する方法と
同様の理由から好ましくない。一方、７００℃を超える
とガラスの軟化温度を超え、ガラス基板１２が元の形状
を保つのが困難になるとともに、酸化亜鉛がバインダー
であるオルガノポリシロキサン中のＳｉＯ₂に溶解し、
ガラス化する速度を速くし、十分な紫外線吸収力を有す
る紫外線遮断膜が得られない恐れがあるからである。

【００３３】また、ガラス基板１２の焼成時間として
は、特願平４−２９４６７４号においては、１０〜６０
分を好適な範囲としているが、本発明では上記アンダー
コート膜１４を形成することから１０分以上１２０分以
下とすることができる。ここで焼成時間を１０分以上１
２０分以下としたのは、上述の第一紫外線遮断ガラス１
０を製造する方法と同様の理由からである。焼成したガ
ラスの冷却については、徐冷、急冷のいずれでもよく、
徐冷すれば通常の板ガラスとなり、一方急冷すれば強化
ガラスとなる。また、軟化状態で成型することも可能で
あり、これらの工程はアンダーコート膜１４および紫外
線遮断膜１６の性能に影響しない。このようにして得ら
れた第三紫外線遮断ガラス３０によれば、ガラス基板１
２と紫外線遮断膜１６との間にアンダーコート膜１４が
形成されたことにより、紫外線遮断膜１６を形成する
際、酸化亜鉛がガラス基板１２中のＳｉＯ₂と反応して
ガラス化するのが防止され、また、ガラス基板１２中に
Ｎａが含まれている場合にこのＮａ成分に起因する酸化
亜鉛のガラス化の促進が抑制されるので、紫外線遮断膜
１６を形成する際の焼成温度及び焼成時間の許容範囲が
広がる。

【００３４】次に、本発明の請求項７記載の紫外線遮断
ガラスについて説明する。図５は、請求項７記載の紫外
線遮断ガラス（以下、第四紫外線遮断ガラスと略記す
る。）の例を示した概略構成図であり、図５中符号４０
は第四紫外線遮断ガラス４０である。この第四紫外線遮
断ガラスが、図１に示した第一紫外線遮断ガラス１０と
異るところは、紫外線遮断膜１６の膜厚が０．２〜１．
５μｍであり、かつ非晶質ＳｉＯ₂からなり、かつ厚さ
０．１〜０．６μｍの保護膜１８が上記紫外線遮断膜１
６上に形成されている点である。

【００３５】このような第四紫外線遮断ガラス４０を製
造するには、まず、分散液を乾燥時の膜厚が０．２〜
１．５μｍとなるようにガラス基板１２上に塗布し、か
つ該ガラス基板１２を１２０〜７００℃、好ましくは５
２０〜７００℃で焼成する以外は上述の第一紫外線遮断
ガラス１０を製造する方法と同様にして紫外線遮膜１６
を形成する。ここで分散液の塗布量を乾燥時膜厚で０．
２μｍ以上１．５μｍ以下となるようにしたのは、上述
の第三紫外線遮断ガラス１０を製造する方法と同様の理
由による。また、特願平４−２９４６７４号記載の紫外
線遮断ガラスの製造方法ではガラス基板の焼成温度範囲
として５８０〜７００℃を採用しているが、本発明にお
いては、後工程において保護膜１８を形成するとき高温
焼成を行うため、保護膜１８を形成する前の紫外線遮断
膜１６としては、保護膜１８を形成するために用いるオ
ルガノポリシロキサン溶液が塗布できる程度に硬化して
いれば良く、従って１２０℃程度の焼成温度でもよい。
しかしながら、焼成温度が１２０℃未満では、紫外線遮
断膜を形成する分散液中のオルガノポリシロキサンの硬
化が十分でなく、保護膜形成用のオルガノポリシロキサ
ン溶液を塗布する際、溶剤により再溶解する恐れがある
からである。一方、焼成温度が７００℃を超えると、上
述の第三紫外線遮断ガラス１０を製造する方法と同様の
不都合が生じる恐れがあるからである。

【００３６】また、特に焼成温度が５２０℃以上７００
℃以下が好ましいのは、予め紫外線遮断膜１６の硬度を
十分高くしておくと、後工程で保護膜形成用のオルガノ
ポリシロキサン溶液を紫外線遮断膜１６上に塗布し、焼
成するとき、保護膜形成用のオルガノポリシロキサン溶
液を塗布したガラス基板１２の焼成温度および焼成時間
を短くすることができるからである。さらには、下地の
紫外線遮断膜１６を予め硬くしておくことにより、得ら
れる保護膜１８の耐摩耗性がより高度になるからであ
る。しかし、紫外線遮断膜の焼成温度が５２０℃未満で
あっても、ガラス基板１２の焼成温度および焼成時間に
より耐摩耗性の高い保護膜とすることができるので、分
散液を塗布したガラス基板１２の焼成温度としては、１
２０℃以上７００℃以下が好適とすることができる。分
散液を塗布したガラス基板１２の焼成時間としては、焼
成温度により１０分以上１２０分以下の範囲が好適であ
る。ここで、焼成時間が１０分未満では、オルガノポリ
シロキサンの無機化が不十分、すなわちオルガノポリシ
ロキサンの硬化が不十分で、耐擦傷性、耐摩耗性の良い
膜を得ることができず、一方、１２０分を超えても、膜
強度の改善に寄与することはなく、逆に酸化亜鉛のガラ
ス化が促進され、形成される膜の紫外線吸収性能が低下
する恐れがあるからである。

【００３７】ついで、上記紫外線遮断膜１６上に非晶質
ＳｉＯ2からなる厚さ０．１〜０．６μｍの保護膜１８
を形成する。このような保護膜１８を形成する方法とし
ては、スパッタリング、蒸着、シリコンアルコキシドの
ゾル−ゲル法、シリカゾル溶液、または保護膜形成用の
オルガノポリシロキサン溶液を塗布、焼成する方法等が
考えられるが、上述の厚さの保護膜１８を形成するには
オルガノポリシロキサン溶液を紫外線遮断膜１６上に塗
布後、ガラス基板１２を焼成する方法が好適である。そ
の理由としては、他の方法では０．１μｍ以上の膜厚の
保護膜１８を得るには、成膜に長時間を必要としたり、
一度の塗布で形成することができず、何層も塗り重ねな
ければならないからである。

【００３８】保護膜形成用のオルガノポリシロキサン溶
液に用いるオルガノポリシロキサンとしては、上記紫外
線遮断膜１６を形成するために用いたものと同じもので
あってもよく、また、異る分子量、分子構造のものでも
よい。ここでのオルガノポリシロキサンとしては、分子
量が５００〜１５００００のものが好ましい。分子量が
５００〜１５００００のポリシロキサンが好ましいの
は、分子量が５００未満では、０．１μｍ以上の膜厚の
保護膜を得ることが困難で、たとえ成膜することができ
たとしても焼成工程でポリシロキサンが加熱重合する
際、膜の収縮によりクラックが生じる恐れがあるからで
ある。一方、分子量が１５００００を超えると、安定な
溶液状を保ために多量の有機基を結合する必要があり、
その場合、硬い保護膜が得られにくく、また焼成工程に
おいて多量の有機基が分解する際に膜にクラックが生じ
る恐れがあるからである。

【００３９】また、通常、オルガノポリシロキサンで
は、シロキサン結合の末端基はメチル基かフェニル基が
用いられるが、本発明ではメチル基のものを用いるのが
望ましい。それは、シロキサン結合の末端基がフェニル
基の場合、熱分解しにくくオルガノポリシロキサンが完
全に無機化しないことが考えられ、その場合保護膜の硬
度が不充分となる恐れがある。また、分子量が大きいた
め熱分解した際、膜収縮が大きくクラックが発生するな
どの不都合が生じる恐れがある。また、シロキサン結合
の末端基は、すべてメチル基となっているものよりも、
一部水酸基になっているものが好ましい。末端基の一部
を水酸基とすることで加熱時に膜の縮重合を容易にし、
保護膜を硬くすることができるからである。しかし、ポ
リシロキサンの末端を全て水酸基にした場合、ポリシロ
キサンが重合し易くなり溶液としての安定性を維持でき
なくなる。

【００４０】また、一般にポリシロキサンの分子構造と
しては、鎖状、環状、ハシゴ状、かご状、三次元編目状
のものがあるが、鎖状、環状構造のものでは硬い保護膜
が得られないため、本発明ではハシゴ状、カゴ状及び三
次元編目状のものが好ましい。このようなオルガノポリ
シロキサンは、塗布方法、塗布条件に応じて適宜濃度を
調製されて、保護膜形成用のオルガノポリシロキサン溶
液とされる。紫外線遮断膜１４への保護膜形成用のオル
ガノポリシロキサン溶液の塗布法については、スピンコ
ート法、ディップコート法、スプレー法等の各塗布法が
採用可能である。

【００４１】保護膜形成用のオルガノポリシロキサン溶
液の塗布量については、乾燥時の膜厚で０．１μｍ以上
０．６以下の厚さとなるように塗布する。なぜなら、得
られる膜厚が０．１μｍ未満であると十分な耐酸性を付
与することができず、保護膜としては不十分であるから
である。一方、膜厚が０．６を超える量塗布すると、後
の焼成工程において５２０℃以上で焼成した際クラック
が生じる恐れがあるからである。

【００４２】保護膜形成用のオルガノポリシロキサン溶
液を紫外線遮断膜１６上に塗布したガラス基板１２の焼
成温度としては、５２０℃以上７００℃以下が好適であ
る。焼成温度が５２０℃未満では、紫外線遮断膜１６お
よび保護膜１８を形成するために用いるオルガノポリシ
ロキサンの熱分解が不十分で無機質のＳｉＯ₂になら
ず、高硬度な紫外線遮断膜１６および保護膜１８が得ら
れないため、自動車や建築用窓ガラスのように硬度な耐
擦傷性、耐摩耗性を必要とするガラスには適さないから
である。一方、７００℃を超えるとガラスの軟化温度を
超え、ガラス基板１２が元の形状を保つのが困難になる
とともに、下層の紫外線遮断膜１６の酸化亜鉛がバイン
ダーであるオルガノポリシロキサン中のＳｉＯ₂に溶解
し、ガラス化する速度を速くし、十分な紫外線吸収力を
有する紫外線遮断膜１６が得られない恐れがあるからで
ある。

【００４３】また、保護膜形成用のオルガノポリシロキ
サン溶液を紫外線遮断膜１６上に塗布したガラス基板１
２の焼成時間としては、１０分以上１２０以下の範囲と
される。なぜなら、１０分未満では紫外線遮断膜１６お
よび保護膜１８の硬化が不十分で、耐擦傷性、耐摩耗性
の良好な紫外線遮断膜および保護膜が得られず、一方１
２０分を超えて加熱しても紫外線遮断膜１６および保護
膜１８の硬度の改善に寄与することはなく、逆に紫外線
遮断膜１６を形成するために用いるオルガノポリシロキ
サン中の酸化亜鉛のガラス化が促進され、形成される紫
外線遮断膜１６の紫外線遮断性能が低下する恐れがある
からである。

【００４４】焼成したガラスの冷却については、徐冷、
急冷のいずれでもよく、徐冷すれば通常の板ガラスとな
り、一方急冷すれば強化ガラスとなる。また、軟化状態
で成型することも可能であり、これらの工程は紫外線遮
断膜１６および保護膜１８の性能に影響しない。

【００４５】このようにして得られた第四紫外線遮断ガ
ラス４０によれば、紫外線遮断膜１６上に保護膜１８が
形成されたことにより、該第四紫外線遮断ガラス４０が
酸性雨や排気ガスが溶解した液等に接触しても、紫外線
遮断膜１６中の酸化亜鉛が溶解するのを防止できるた
め、耐酸性が改善され、また、表面硬度が十分な高硬度
を有し、耐擦傷性、耐摩耗性が優れたものとなる。

【００４６】次に、本発明の請求項９記載の紫外線遮断
ガラスについて説明する。図６は、請求項９記載の紫外
線遮断ガラス（以下、第五紫外線遮断ガラスと略記す
る。）の例を示した概略構成図であり、図６中符号５０
は第五紫外線遮断ガラスである。この第五紫外線遮断ガ
ラス５０が、図５に示した第四紫外線遮断ガラス４０と
異るところは、ガラス基板１２と紫外線遮断膜１６との
間にＳｉＯ2からなり、かつ厚さ０．０５〜０．６μｍ
のアンダーコート膜１４が形成されている点である。こ
のような第五紫外線遮断ガラス５０を製造するには、上
述の第三紫外線遮断ガラス３０を製造する方法と同様に
してアンダーコート膜１４を形成し、ついで、上述の第
四紫外線遮断ガラス４０を製造する方法と同様にして紫
外線遮断膜１６を形成した後、保護膜１８を形成すれば
よい。

【００４７】このようにして得られた第五紫外線遮断ガ
ラス５０によれば、ガラス基板１２と紫外線遮断膜１６
との間にアンダーコート膜１４が形成されたことによ
り、紫外線遮断膜１６を形成する際、酸化亜鉛がガラス
基板１２中のＳｉＯ₂と反応してガラス化するのが防止
され、また、ガラス基板１２中にＮａが含まれている場
合にこのＮａ成分に起因する酸化亜鉛のガラス化の促進
が抑制されるので、紫外線遮断膜１６を形成する際の焼
成温度及び焼成時間の許容範囲を広げることが可能とな
る。また、ガラス基板１２と紫外線遮断膜１６上に保護
膜１８が形成されたことにより、該第四紫外線遮断ガラ
ス４０が酸性雨や排気ガス等に接触しても、紫外線遮断
膜１６中の酸化亜鉛が溶解するのを防止できるため、耐
酸性が改善され、また、表面硬度が十分な高硬度を有
し、耐擦傷性、耐摩耗性が優れたものとなる。

【００４８】

【実施例】本発明を実施例にて更に詳しく説明する。 （実施例１〜８）メチルトリエトラキシシラン１００重
量部、イソプロピルアルコール１００重量部、純水３０
重量部、濃塩酸０．１重量部を、それぞれ攪拌機及び還
流器付きの５００ｍｌの丸底フラスコに入れ、オイルバ
スで１５０℃に維持しながら２時間反応させ、粘稠な透
明の液体を得た。次に、この液体を５〜２０ｍｍＨｇの
減圧下で蒸留し、３７重量部の白色固体（オルガノポリ
シロキサン）を得た。得られた白色固体を３０重量部、
粒径０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末（住友セメント株
式会社製、商品名［ＺｎＯ−１００］）７０重量部、酢
酸ブチル１００重量部、イソプロパノール１００重量
部、トルエン５０重量部を混合し、サンドグラインダー
にて３時間分散して白色液体を得た。この白色液体を分
散液とした。次いで、ガラス基板として普通青板ガラス
を用意した。そして、上記分散液をスピンコーターによ
ってその回転数を変え、乾燥後の膜厚が０．２μｍから
１．０μｍになるように上記普通青板ガラスの片面に塗
布した。また、上記分散液を膜厚０．１μｍから１．２
μｍになるように上記普通青板ガラスの両面に塗布し
た。ついで、これら普通青板ガラスを５２０〜６４０℃
の間で設定した電気炉に入れ、ガラス温度が設定温度に
達してから１０〜１２０分間焼成して紫外線遮断膜を形
成し、紫外線遮断ガラスを得た。そして、得られた紫外
線遮断ガラスの耐擦傷性、耐摩耗性、成形性について評
価した。その結果を下記表１に示す。ここでの耐擦傷性
および耐摩耗性の評価は、得られた紫外線遮断ガラス
を、テーバー式耐摩耗試験機（摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、５
００ｇ荷重、１０００回転）により摩耗前後のヘーズ値
の変化（％）を測定することによって行った。成形性の
評価は、得られた紫外線遮断ガラスを７３０℃に設定し
た電気炉に入れ、１０分間保持後、反り量（ｍｍ）を測
定することよって行った。

【００４９】（比較例１〜４）上記実施例で用いたもの
と同様の普通青板ガラスを用意した。ついで、上記実施
例で得られた分散液をスピンコーターによってその回転
数を変え、膜厚０．２μｍ未満または１．０μｍを超え
るように上記普通青板ガラスの片面に塗布した。また、
上記分散液を膜厚０．１μｍ未満または１．２μｍを超
えるように上記普通青板ガラスの両面に塗布した。つい
で、これら普通青板ガラスを５２０〜６４０℃の間で設
定した電気炉に入れ、ガラス温度が設定温度に達してか
ら１０〜１２０分間焼成して紫外線遮断膜を形成し、紫
外線遮断ガラスを得た。そして、得られた紫外線遮断ガ
ラスの耐擦傷性、耐摩耗性、成形性について上述の実施
例と同様にして評価した。その結果を下記表２に示す。

【００５０】

【表１】

【００５１】

【表２】

【００５２】上記表１、表２中の○は、耐擦傷性、耐摩
耗性、成形性が良好であるものを示し、△は耐擦傷性、
耐摩耗性は良好であるが、成形性が不良であるものを示
す。

【００５３】上記表１および表２に示した結果から明ら
かなように、比較例１〜２の紫外線遮断ガラスは、ヘー
ズの変化が４％以下であり自動車用窓ガラスとして十分
な耐擦傷性、耐摩耗性があるが、反り量が２．０〜５．
０ｍｍと大きく成形性が不充分であることが。分る。こ
れに比べて実施例１〜８で得られた紫外線遮断膜は、ヘ
ーズの変化が４％以下であり自動車用窓ガラスとして十
分な耐擦傷性、耐摩耗性があるだけでなく、反り量が
１．０ｍｍ以下であり成形性が優れていることが分る。

【００５４】（実施例９）上記実施例１〜８と同様にし
て分散液を調製した。また、上記実施例１〜８で得られ
た白色固体（オルガノポリシロキサン）を酢酸ブチルお
よびイソプロパノールの１：１混合溶液に溶解し、１０
％の溶液とした。この溶液をアンダコート液とした。次
いで、ガラス基板として洗浄したソーダ石灰ガラスを用
意した。そして、上記アンダコート液をスピンコート法
により乾燥後の膜厚が０．２μｍになるように上記ソー
ダ石灰ガラス上に塗布した後、３５０℃で焼成してアン
ダコート膜を形成した。次いで、上記分散液をスピンコ
ート法により乾燥後の膜厚が０．８μｍになるように上
記アンダコート膜上に塗布した後、６５０℃で３０分間
焼成して紫外線遮断膜を形成し、紫外線遮断ガラスを得
た。そして、得られた紫外線遮断ガラスの分光透過率
（％）を調べた。その結果を図７に示す。図７中、曲線
は実施例９の紫外線遮断ガラスに照射された紫外線の
波長（ｎｍ）とその透過率（％）との関係である。

【００５５】（比較例５）上記実施例９で用いた分散液
を乾燥時膜厚０．８μｍになるように直接ソーダ石灰ガ
ラス上に塗布し、上記実施例９と同様の焼成条件で焼成
して紫外線遮断膜を形成し、紫外線遮断ガラスを得た。
そして、得られた紫外線遮断ガラスの分光透過率（％）
を調べた。その結果を図７に示す。図７中、曲線は比
較例５の紫外線遮断ガラスに照射された光の波長（ｎ
ｍ）とその透過率（％）との関係である。

【００５６】図７に示した結果から明らかなように、ア
ンダコート膜を有しない比較例５の紫外線遮断ガラスの
透過率は、３００〜３８０ｎｍの紫外線を約１３％透過
するのに対し、アンダコート膜を有する実施例９の紫外
線遮断ガラスは３８０ｎｍ以下の紫外線はほとんど透過
していないことが分る。これは、６５０℃、３０分の焼
成において、比較例５の紫外線遮断ガラスは、酸化亜鉛
がガラス化して紫外線吸収力が低下しているのに対し
て、実施例９の紫外線遮断ガラスは、酸化亜鉛のガラス
化が起こらず紫外線吸収力が優れていることが示してい
る。

【００５７】（実施例１０）紫外線遮断膜を形成する際
の焼成温度を５２０〜７００℃の範囲にした以外は実施
例９と同様にして紫外線遮断ガラスを得た。そして、得
られた紫外線遮断ガラスの耐摩耗性および紫外線透過率
を調べた。その結果を図８に示す。ここでの耐摩耗性の
評価は、得られた紫外線遮断ガラスを、テーバー式耐摩
耗試験機（摩耗輪ＣＳ−１０Ｆ、５００ｇ荷重、１００
０回転）により摩耗前後のヘーズ値の変化［ΔＨ
（％）］を測定することによって行った。摩耗試験前の
ガラスのヘーズ値は０．２％であった。また、紫外線透
過率は、３５０ｎｍの紫外線を照射したときの透過率
（％）で示した。図８中、曲線は紫外線遮断ガラスの
焼成温度（℃）とヘーズ値の変化（％）との関係であ
り、曲線は実施例１０の紫外線遮断ガラスの焼成温度
（℃）と紫外線透過率（％）との関係である。

【００５８】（比較例６）紫外線遮断膜を形成する際の
焼成温度を５２０〜７００℃の範囲にした以外は比較例
５と同様にして紫外線遮断ガラスを得た。そして、得ら
れた紫外線遮断ガラスの耐摩耗性および紫外線透過率を
上記実施例１０と同様にして調べた。その結果を図８に
示す。図８中、曲線は比較例６の紫外線遮断ガラスの
焼成温度（℃）と紫外線透過率（％）との関係である。
図８に示した結果から明かなように紫外線遮断ガラスに
実用上十分とされている性能、すなわちヘーズ値の変化
４％以下および紫外線透過率１０％以下を満足する焼成
温度範囲は、焼成時間が３０分間の場合、アンダコート
膜を有しない比較例６の紫外線遮断ガラスは、図８にお
いてＡＢの範囲、すなわち５７５〜６２０℃の範囲であ
る。これに対して実施例１０の紫外線遮断ガラスでは、
ＡＣの範囲、すなわち５７５〜６８５℃の範囲であり、
比較例６のものと比べて約５５℃焼成温度範囲が広いこ
とが分る。

【００５９】（実施例１１〜１５）上記実施例１〜８と
同様にして分散液を調製した。また、実施例１〜８で得
られた白色固体（オルガノポリシロキサン）をイソプロ
パノールに溶解し不揮発分８％にした液を調製した。こ
の液を保護膜形成用液とした。そして、上記分散液をス
ピンコート法により乾燥時の膜厚が０．８μｍになるよ
うに普通青板ガラスに塗布した。次いで、この分散液を
塗布した普通青板ガラスを１２０〜７００℃の間で設定
した電気炉に入れ、ガラス温度が設定温度に達してから
４０分間焼成して紫外線遮断膜を形成した。次いで、上
記保護膜形成用液をスピンコート法により乾燥時の膜厚
が０．１〜０．６μｍになるように上記紫外線遮断膜上
に塗布した後、５２０〜７００℃の間で設定した電気炉
に入れ、ガラス温度が設定温度に達してから４０分間焼
成して保護膜を形成し、紫外線遮断ガラスを得た。そし
て、得られた紫外線遮断ガラスの耐摩耗性、耐酸性につ
いて評価した。その結果を下記表３に示す。ここでの耐
摩擦性の評価は、上記実施例１〜８と同様にして行っ
た。摩耗試験前の紫外線遮断ガラスのヘーズ値は０．２
％であった。耐酸性の評価は、硫酸水溶液（ｐＨ１．
０）を滴下し、７０℃で蒸発乾固した後、滴下した場所
の３６０ｎｍの透過率を測定した。耐酸性試験前の紫外
線遮断ガラスの透過率は３．５％であった。

【００６０】（比較例７）保護膜を形成しない以外は、
上記実施例１１〜１５と同様にして紫外線遮断ガラスを
得た。ここで、紫外線遮断膜を形成する際の焼成温度は
５８０℃、焼成時間は４０分であった。そして、得られ
た紫外線遮断ガラスの耐摩耗性、耐酸性について上記実
施例１１〜１５と同様にして評価した。その結果を下記
表３に示す。

【００６１】（比較例８〜９）上記保護膜形成用液をス
ピンコート法により乾燥時の膜厚が０．０８μｍ、また
は０．７μｍとした以外は、上記実施例１１〜１５と同
様にして紫外線遮断ガラスを得た。そして、得られた紫
外線遮断ガラスの耐摩耗性、耐酸性について上記実施例
１１〜１５と同様にして評価した。その結果を下記表３
に示す。

【００６２】

【表３】

【００６３】表３中、○は耐摩耗性、耐酸性が良好であ
るものを示し、×は耐摩耗性は良好であるが、耐酸性が
不良であるもの示す。

【００６４】上記表３に示した結果から明かなように、
比較例７の紫外線遮断ガラスは、耐摩耗性は十分である
が、保護膜を有しないため耐酸性は不十分であった。ま
た、比較例８の紫外線遮断ガラスは保護膜が薄すぎて耐
酸性が不十分であり、比較例９の紫外線遮断ガラスは保
護膜が厚すぎて、該膜にマイクロクラックが発生し、耐
酸性も低下していることが分る。これに比べて実施例１
１〜１５の紫外線遮断ガラスは、耐摩耗性、耐酸性が共
に優れていることが分る。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の紫外
線遮断ガラスにあっては、紫外線遮断膜の膜厚および焼
成温度を上述の範囲に特定したことにより、成形時の加
熱の際に異常な変形を起こし、ガラス割れ、寸法不良、
表面歪み等の不良が生じるのを防止でき、耐擦傷性およ
び耐摩耗性に優れ、かつ成形性に優れたものとなる。従
って、この紫外線遮断ガラスを用いれば、成形時に不良
品が生じること少なく、歩留まりが向上する。また、請
求項３記載の紫外線遮断ガラスにあっては、紫外線遮断
膜の膜厚および焼成温度を上述の範囲に特定し、またさ
らに紫外線遮断ガラスをガラス基板の両面に形成したこ
とにより、請求項１記載の紫外線遮断ガラスと同様の効
果がある。

【００６６】また、請求項５記載の紫外線遮断ガラスに
あっては、ガラス基板と紫外線遮断膜との間にアンダー
コート膜を形成したことにより、紫外線遮断膜を形成す
る際、酸化亜鉛がガラス基板中のＳｉＯ₂と反応してガ
ラス化するのが防止され、また、ガラス基板中にＮａが
含まれている場合にこのＮａ成分に起因する酸化亜鉛の
ガラス化の促進が抑制されるので、耐擦傷性および耐摩
耗性を損なうことなしに、紫外線遮断膜を形成する際の
焼成温度及び焼成時間を広く設定することができる。従
って、紫外線遮断ガラスの製造条件の変動に対し許容度
が大きくなり、生産上好都合で製造が容易であるという
利点がある。また、請求項７記載の紫外線遮断ガラスに
あっては、紫外線遮断膜上に保護膜が形成されたことに
より、該紫外線遮断ガラスが酸性雨や排気ガスが溶解し
た液等に接触しても、紫外線遮断膜１６中の酸化亜鉛が
酸と接触して溶解するのを防止できるため、耐酸性が改
善され、また、表面硬度が十分な高硬度を有し、耐擦傷
性、耐摩耗性が優れる。

【００６７】また、請求項９記載の紫外線遮断ガラスに
あっては、ガラス基板と紫外線遮断膜との間にアンダー
コート膜が形成されたことにより、紫外線遮断膜を形成
する際、酸化亜鉛がガラス基板中のＳｉＯ₂と反応して
ガラス化するのが防止され、また、ガラス基板中にＮａ
が含まれている場合にこのＮａ成分に起因する酸化亜鉛
のガラス化の促進が抑制されるので、紫外線遮断膜を形
成する際の焼成温度及び焼成時間の許容範囲を広げるこ
とができる。また、ガラス基板と紫外線遮断膜上に保護
膜が形成されたことにより、該紫外線遮断ガラスが酸性
雨や排気ガスが溶解した液等に接触しても、紫外線遮断
膜中の酸化亜鉛が溶解するのを防止できるため、耐酸性
が改善され、また、表面硬度が十分な高硬度を有し、耐
擦傷性、耐摩耗性が優れる。

【００６８】また、本発明の紫外線遮断ガラスの製造方
法によれば、焼成温度および焼成時間の許容範囲が広
く、成形性、耐酸性のうちの少なくとも一つの特性に優
れ、かつ耐擦傷性および耐摩耗性に優れた紫外線遮断ガ
ラスを容易にしかも経済的に製造することができる。こ
の紫外線遮断ガラスは、紫外線遮断効果が大きく、普通
板ガラスと同等の耐摩耗性を有し、さらに保護膜が形成
されたものは耐酸性を有しているため、乗り物内および
建物内の内装材、家具等の退色、劣化を防ぐ。従ってこ
のような紫外線遮断ガラスを自動車用や建築用窓ガラス
に用いることにより、紫外線による退色や劣化の恐れか
ら今まで使用できなかった材質、色彩のシート地や内装
材、家具等を自動車内が建物内に使用することができ
る。また、自動車用窓ガラスではその乗員の日焼け防止
に極めて効果的である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１記載の紫外線遮断ガラスの例を示し
た概略構成図である。

【図２】 焼成温度（℃）および焼成時間（分）とヘー
ズ変化［ΔＨ（％）］との関係を示したグラフである。

【図３】 請求項３記載の紫外線遮断ガラスの例を示し
た概略構成図である。

【図４】 請求項５記載の紫外線遮断ガラスの例を示し
た概略構成図である。

【図５】 請求項７記載の紫外線遮断ガラスの例を示し
た概略構成図である。

【図６】 請求項９記載の紫外線遮断ガラスの例を示し
た概略構成図である。

【図７】 実施例９で得られた紫外線遮断ガラスと比較
例５で得られた紫外線遮断ガラスの分光透過率を示した
グラフである。

【図８】 実施例１０で得られた紫外線遮断ガラスと比
較例６で得られた紫外線遮断ガラスについて焼成温度に
よる耐摩耗性および紫外線透過率を示したグラフであ
る。

【符号の説明】

１０・・・第一紫外線遮断ガラス、１２・・・ガラス基板、１
４・・・アンダーコート膜、１６・・・紫外線遮断膜、１８・・
・保護膜、２０・・・第二紫外線遮断ガラス、３０・・・第三
紫外線遮断ガラス、４０・・・第四紫外線遮断ガラス、５
０・・・第五紫外線遮断ガラス。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戸島 和夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山沢 靖 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 伊東 隆 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小林 愛 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径が０.１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
   と非晶質ＳｉＯ₂からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５
   〜０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さが０．２
   〜１．０μｍである紫外線遮断膜が、ガラス基板の片面
   に形成されてなる紫外線遮断ガラス。
2. 【請求項２】 粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
   をオルガノポリシロキサン溶液にＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝
   ０．２５〜０．６７（重量比）の割合となるよう混合
   し、前記酸化亜鉛微粉末を分散させて得られた分散液
   を、乾燥時膜厚で０．２〜１．０μｍの厚さになるよう
   にガラス基板の片面に塗布した後、該ガラス基板を５２
   ０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜を形成することを
   特徴とする請求項１記載の紫外線遮断ガラスの製造方
   法。
3. 【請求項３】 粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
   と非晶質ＳｉＯ ₂ からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５
   〜０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さが０．１
   〜１．２μｍである紫外線遮断膜が、ガラス基板の両面
   に形成されてなる紫外線遮断ガラス。
4. 【請求項４】 粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
   をオルガノポリシロキサン溶液にＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝
   ０．２５〜０．６７（重量比）の割合となるよう混合
   し、前記酸化亜鉛微粉末を分散させて得られた分散液
   を、乾燥時膜厚で０．１〜１．２μｍの厚さになるよう
   にガラス基板の両面に塗布した後、該ガラス基板を５２
   ０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜を形成することを
   特徴とする請求項３記載の紫外線遮断ガラスの製造方
   法。
5. 【請求項５】 ＳｉＯ₂からなり、かつ厚さ０．０５〜
   ０．６μｍのアンダーコート膜がガラス基板上に形成さ
   れ、さらに粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末と非
   晶質ＳｉＯ₂からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５〜
   ０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さが０．２〜
   １．５μｍである紫外線遮断膜が前記アンダーコート膜
   上に形成されてなる紫外線遮断ガラス。
6. 【請求項６】 オルガノポリシロキサンを乾燥時の膜厚
   が０．０５〜０．６μｍとなるようにガラス基板上に塗
   布した後、該ガラス基板を１２０〜７００℃で焼成して
   アンダーコート膜を形成し、ついで粒径が０．１μｍ以
   下の酸化亜鉛微粉末をオルガノポリシロキサン溶液にＳ
   ｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５〜０．６７（重量比）の割合
   となるよう混合し、前記酸化亜鉛微粉末を分散させて得
   られた分散液を乾燥時膜厚で０．２〜１．５μｍの厚さ
   になるように前記アンダーコート膜上に塗布した後、該
   ガラス基板を５２０〜７００℃で焼成して紫外線遮断膜
   を形成することを特徴とする請求項５記載の紫外線遮断
   ガラスの製造方法。
7. 【請求項７】 粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
   と非晶質ＳｉＯ₂からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５
   〜０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さが０．２
   〜１．５μｍである紫外線遮断膜がガラス基板上に形成
   され、さらに非晶質ＳｉＯ₂からなり、かつ厚さ０．１
   〜０．６μｍの保護膜が前記紫外線遮断膜上に形成され
   てなる紫外線遮断ガラス。
8. 【請求項８】 粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末
   をオルガノポリシロキサン溶液にＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝
   ０．２５〜０．６７（重量比）の割合となるよう混合
   し、前記酸化亜鉛微粉末を分散させて得られた分散液を
   乾燥時膜厚で０．２〜１．５μｍの厚さになるようにガ
   ラス基板上に塗布した後、該ガラス基板を１２０〜７０
   ０℃で焼成して紫外線遮断膜を形成し、ついでオルガノ
   ポリシロキサンを乾燥時の膜厚が０．１〜０．６μｍと
   なるように前記紫外線遮断膜上に塗布した後、該ガラス
   基板を５２０〜７００℃で焼成して保護膜を形成するこ
   とを特徴とする請求項７記載の紫外線遮断ガラスの製造
   方法。
9. 【請求項９】 ＳｉＯ2からなり、かつ厚さ０．０５〜
   ０．６μｍのアンダーコート膜がガラス基板上に形成さ
   れ、さらに粒径が０．１μｍ以下の酸化亜鉛微粉末と非
   晶質ＳｉＯ₂からなり、ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５〜
   ０．６７（重量比）の割合であり、かつ厚さが０．２〜
   １．５μｍである紫外線遮断膜が前記アンダーコート膜
   上に形成され、さらに非晶質ＳｉＯ₂からなり、かつ厚
   さ０．１〜０．６μｍの保護膜が前記紫外線遮断膜上に
   形成されてなる紫外線遮断ガラス。
10. 【請求項１０】 オルガノポリシロキサンを乾燥時の膜
    厚が０．０５〜０．６μｍとなるようにガラス基板上に
    塗布した後、該ガラス基板を１２０〜７００℃で焼成し
    てアンダーコート膜を形成し、ついで粒径が０．１μｍ
    以下の酸化亜鉛微粉末をオルガノポリシロキサン溶液に
    ＳｉＯ₂／ＺｎＯ＝０．２５〜０．６７（重量比）の割
    合となるよう混合し、前記酸化亜鉛微粉末を分散させて
    得られた分散液を乾燥時膜厚で０．２〜１．５μｍの厚
    さになるように前記アンダーコート膜上に塗布した後、
    該ガラス基板を１２０〜７００℃で焼成して紫外線遮断
    膜を形成し、ついでオルガノポリシロキサンを乾燥時の
    膜厚が０．１〜０．６μｍとなるように前記紫外線遮断
    膜上に塗布した後、該ガラス基板を５２０〜７００℃で
    焼成して保護膜を形成することを特徴とする請求項９記
    載の紫外線遮断ガラスの製造方法。