JPH08134432A - ガラス用光線遮蔽剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 架橋型珪素樹脂溶液に、錫酸化物、インジウ
ム−錫酸化物及びアンチモン−錫酸化物から選ばれる少
なくとも１種の赤外線遮蔽用金属酸化物を配合してなる
ことを特徴とするガラス用光線遮蔽剤。 【効果】 得られた被膜は、赤外線遮蔽効果が優れる、
透明性が優れる、親水性が優れる、ガラスに対して密着
性が良いといった優れた効果を発揮するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、新規なガラス用光線遮
蔽剤に関する。

【０００２】

【従来技術及びその課題】従来、自動車窓ガラスや建築
用窓ガラスに適用する紫外線遮蔽ガラスの製造方法とし
て、オルガノポリシロキサン溶液に酸化亜鉛を配合して
なる液体をガラスに塗布した後、５８０〜７００℃で焼
成させてなる方法が知られている（例えば、特開平５−
３３９０３３号公報参照）。

【０００３】しかしながら、この方法で処理されたガラ
スでは、例えば、自動車を夏場に屋外駐車した際に、車
内の温度が上昇するのを和らげることは難しいといった
欠点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、架橋型
珪素樹脂溶液に、特定の赤外線吸収用金属酸化物を配合
してなるガラス用光線遮蔽剤が上記した問題点を解決で
きるものであることを見出し、本発明を完成するに至っ
た。

【０００５】即ち、本発明は、架橋型珪素樹脂溶液に、
錫酸化物、インジウム−錫酸化物及びアンチモン−錫酸
化物から選ばれる少なくとも１種の赤外線遮蔽用金属酸
化物を配合してなることを特徴とするガラス用光線遮蔽
剤に係わる。

【０００６】本発明で使用する架橋型珪素樹脂溶液は、
樹脂成分として平均分子量約２，０００〜２００，００
０で、且つ１分子中にシラノール基及びアルコキシシリ
ル基から選ばれる少なくとも１種の基を約２個以上含有
するものが好ましい。平均分子量が２，０００を下回る
と被膜の耐久性が低下し、一方、２００，０００を上回
ると金属酸化物を分散することが困難となったりするの
で好ましくない。シラノール基及びアルコキシシリル基
が上記した範囲を下回るとガラスとの付着性が低下する
ので好ましくない。

【０００７】架橋型珪素樹脂溶液としては、例えば、テ
トラアルコキシシラン及び／又はトリアルコキシシラン
のモノマー又は該モノマーの低縮合物（約２〜１０量
体）又は該モノマーと該低縮合物との混合物を縮合反応
させることによって製造できる。

【０００８】テトラアルコキシシランの具体例として
は、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラプロポキシシラン、ジエトキシジブトキシ
シラン等が挙げられる。

【０００９】トリアルコキシシランの具体例としては、
例えば、トリメトキシメチルシラン、トリエトキシメチ
ルシラン、トリプロポキシプロピルシラン、トリメトキ
シエチルシラン、トリエトキシフェニルシラン等が挙げ
られる。

【００１０】上記したテトラアルコキシシラン及びトリ
アルコキシシラン以外に必要に応じて、例えば、ジメト
キシジメチルシラン、ジエトキシジフェニルシラン、ジ
プロポキシジメチルシラン、ジメトキシジエトキシシラ
ン等のジアルコキシシランが使用できる。該ジアルコキ
シシランは、テトラアルコキシシラン及びトリアルコキ
シシラン１００重量部当たり約５０重量部以下の範囲で
使用することが好ましい。

【００１１】また、低縮合物としては、日本コルコート
株社製の商品名としてエチルシリケート４０（テトラエ
トキシシランの平均縮合度約６）、メチルシリケート５
１（メチルシリケートの平均縮合度約４量体）、エチル
シリケート４８（テトラエトキシシランの平均縮合度約
９）等が挙げられる。

【００１２】縮合反応は、前記したモノマー又は該モノ
マーの低縮合物又は該モノマーと該低縮合物との混合物
をアルコール（例えばメタノール、エタノール、プロパ
ノール等）に溶解した溶液に水及び酸性触媒（例えば塩
酸、硝酸、ギ酸等）を添加し、約２０〜２００℃で約３
０分間〜１０時間縮合反応させ、必要に応じて塩基性触
媒（例えばアンモニア、トリエチルアミン、水酸化ナト
リウム等）を配合しpH７以上にして縮合反応させること
が好ましい。

【００１３】上記方法により製造した架橋型珪素樹脂を
使用すると、ガラスに対する密着性が良く、しかも親水
性に優れた被膜が形成される。一般に、自動車の窓ガラ
スに雨が掛かると雨粒が水玉となり視界が悪くなるが、
該被膜の親水性によって雨が濡れ広がり視界を阻害しな
いといった効果が認められる。

【００１４】本発明で使用する赤外線吸収用金属酸化物
は、このものを含有する被膜によって赤外線（波長約７
００〜１mm）を熱に変換させ、さらに変換した熱を大気
中に発散させる効果があるのでガラス窓内部（例えば車
内、室内等）の温度の上昇を和らげることができる。

【００１５】赤外線吸収用金属酸化物としては錫酸化
物、インジウム−錫酸化物及びアンチモン−錫酸化物か
ら選ばれる少なくとも１種のものである。これらの赤外
線吸収用酸化物は、平均粒子径約０．１μm 以下、好ま
しくは約０．１〜０．００１μm の範囲が良い。平均粒
子径が約０．１μm を上回ると被膜の透明性が悪くな
り、また、赤外線遮蔽能が低下するので好ましくない。

【００１６】赤外線吸収用金属酸化物の配合割合は、架
橋型珪素樹脂溶液の樹脂固形分／紫外線吸収用金属酸化
物の重量比で約０．１〜３、好ましくは約０．２〜２の
範囲が望ましい。配合割合が約０．１を下回ると連続膜
となり難くワレ等の被膜欠陥を生じ易くなるので好まし
くない、一方、約３を上回ると赤外線遮蔽効果が低下す
るので好ましくない。

【００１７】本発明で使用する紫外線吸収用金属酸化物
は、このものを用いて得られる被膜に太陽光線が照射さ
れた際に、紫外線（波長約１０nm〜４００nm）が金属酸
化物によって吸収されることによって被膜を透過した光
から紫外線がカットされ、且つ、可視光線は透過し明る
さを低下させないものが使用される。具体的には、酸化
亜鉛及び酸化セリウムから選ばれる少なくとも１種の金
属酸化物が使用される。

【００１８】酸化亜鉛の平均粒子径は約０．１μm 以下
の範囲が好ましい。粒子径が約０．１μm を越えると被
膜の透明性が低下し、且つ、紫外線遮蔽能が劣るので好
ましくない。また、酸化セリウムは、それ自体水に溶解
するので水溶液として使用することが好ましい。

【００１９】紫外線吸収用金属酸化物の配合割合は、架
橋型珪素樹脂溶液の樹脂固形分／紫外線吸収用金属酸化
物の重量比で約０．１〜３、好ましくは約０．２〜２の
範囲が望ましい。配合割合が約０．１を下回ると連続膜
となり難くワレ等の被膜欠陥を生じ易くなるので好まし
くない、一方、約３を上回ると紫外線遮蔽効果が低下す
るので好ましくない。

【００２０】本発明光線遮蔽剤の固形分は、例えば、貯
蔵安定性や塗装粘度を考慮して調整すれば良いが、通
常、架橋型珪素樹脂、紫外線吸収用金属酸化物及び赤外
線吸収用金属酸化物の固形分が約０．５〜３０重量％、
好ましくは約１〜２０重量％の範囲が望ましい。

【００２１】本発明光線遮蔽剤において、上記した成分
以外にも有機溶剤、界面活性剤、レベリング剤、ハジキ
防止剤、消泡剤、防腐剤、増粘剤、凍結防止剤、成膜助
剤、着色剤、充填剤等が必要に応じて使用できる。

【００２２】本発明光線遮蔽剤を使用して被膜を形成す
るには、上記した光線遮蔽剤をガラス基材表面に塗布
し、次いで約１００〜７００℃、好ましくは約５５０〜
６５０℃の温度で、約５分間〜約２４時間、好ましくは
約１０分間〜１０時間焼き付けることによって実施でき
る。

【００２３】光線遮蔽剤をガラス基材表面に塗布する方
法としては、従来から知られた塗装手段、例えば、吹付
け塗装、ローラー塗装、刷毛塗装、流し塗り、浸漬塗
装、シャワー塗装等の方法で塗装できる。光線遮蔽剤の
塗布膜厚は、乾燥膜厚で約１〜５０μm 、好ましくは約
２〜１０μm の範囲が好適である。

【００２４】塗布された光線遮蔽剤の焼付は、約１００
〜７００℃の温度の範囲で行うことができる。焼付温度
が約１００℃を下回ると被膜の表面硬度が低下し、一
方、７００℃を上回るとガラス基材が軟化するために好
ましくない。また、焼付温度約５５０〜６５０℃の範囲
は、光線遮蔽剤とガラスとを強固に付着させることがで
き耐久性の良い製品を得ることができる。

【００２５】本発明光線遮蔽剤は、紫外線及び赤外線の
遮蔽が必要とされる用途に使用することができるが、具
体的には、自動車窓ガラス、建築用窓ガラス等に使用す
ることができる。

【００２６】

【実施例】本発明について、実施例を掲げて、本発明を
更に詳細に説明する。

【００２７】珪素樹脂溶液の製造例 テトラエトキシシラン２０８ｇ、エチルアルコール２０
８ｇ及び０．２N 塩酸水を配合し、４０℃で２時間反応
させた。次いで、反応させたものにトリエチルアミン５
０ｇを添加してpHを７以上に上げて、縮合反応を行った
後、ベンゼン５０ｇを添加し、更に７０℃で脱溶剤し
て、樹脂固形分２２重量％の珪素樹脂溶液を得た。

【００２８】珪素樹脂溶液の製造例 エチルシリケート４０（日本コルコート株社製、テトラ
エトキシシランの平均縮合度約６量体）４２７ｇ、トリ
エトキシエチルシラン５８ｇ、エチルアルコール３００
ｇ及び０．２N 塩酸１４２ｇ配合し、８０℃で３０分間
反応させた。次いで反応させたものに水酸化カリウム５
ｇを添加してpHを７以上に上げて８０℃で２時間縮合反
応をおこなった後、ベンゼン２００ｇを添加し、更に７
０℃で脱溶剤して、樹脂固形分２２重量％の珪素樹脂溶
液を得た。

【００２９】実施例１ 上記珪素樹脂溶液１，１１０ｇ、酸化錫（平均粒子径
約０．０８μm ）２００ｇ、エタノール６２ｇを配合し
た後、サンドグラインダーで分散をおこなって実施例１
の赤外線遮蔽剤液（固形分２３重量％）を製造した。

【００３０】実施例２ 実施例１において、珪素樹脂溶液に代えて珪素樹脂溶
液を使用した以外は実施例１と同様にして製造した。

【００３１】実施例３ 上記珪素樹脂溶液１，１１０ｇ、酸化亜鉛（平均粒子
径約０．０８μm ）１００ｇ、酸化錫（平均粒子径約
０．０８μm ）１００ｇ、エタノール６２ｇを配合した
後、サンドグラインダーで分散をおこなって実施例１の
紫外線及び赤外線遮蔽剤液（固形分２３重量％）を製造
した。

【００３２】実施例４ 上記珪素樹脂溶液１，３６０ｇ、酸化亜鉛（平均粒子
径約０．０８μm ）１５０ｇ、インジウム−錫酸化物
（平均粒子径約０．０８μm ）１５０ｇ及び二酸化珪素
（平均粒子径約０．１μm ）１０ｇ、エタノール８６８
ｇを配合し分散をおこなって実施例４の紫外線及び赤外
線遮蔽剤液（固形分２４重量％）を製造した。上記した
実施例の遮蔽剤液の性能試験を表１にまとめて示す。

【００３３】比較例１ 珪素樹脂溶液を使用した。

【００３４】比較例２ 珪素樹脂溶液を使用した。上記した比較例のものの性
能試験を表１にまとめて示す。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１において、性能試験は下記した条件で
おこなった。実施例及び比較例の珪素樹脂溶液を架橋膜
厚が約３μm になるようにスプレー塗装し、室温（２０
℃）で３０分間セッテングし、次いで６００℃で２０分
間焼付けをおこなって硬化被膜を形成した。

【００３７】被膜外観：被膜の透明性、変色、ワレ、ハ
ガレ等を目視で観察した。欠陥のないものを良好とし
た。 紫外線透過率：紫外線透過率は波長３６０nmで測定し
た。数値が小さい程紫外線遮蔽性が良い。 赤外線透過率：赤外線透過率は波長１，６００nmで測定
した。数値が小さい程赤外線遮蔽性が良い。 密着性：被膜表面をコインの角で強く引っ掻いた後、被
膜の密着状態を次の基準で評価した。○：良好、△：コ
インの角に沿って大きく剥がれる、×：コインの角以外
の箇所も大きく剥がれる。 耐水性：被膜を形成したガラス板を４０℃の水に１０日
間浸漬した後、密着性を試験した。

【００３８】

【発明の効果】本発明によって形成された被膜は、赤
外線遮蔽効果が優れる、透明性が優れる、親水性が
優れる、ガラスに対して密着性が良いといった優れた
効果を発揮するものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 架橋型珪素樹脂溶液に、錫酸化物、イン
   ジウム−錫酸化物及びアンチモン−錫酸化物から選ばれ
   る少なくとも１種の赤外線遮蔽用金属酸化物を配合して
   なることを特徴とするガラス用光線遮蔽剤。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載のガラス用光線遮蔽剤
   において、更に酸化亜鉛及び／又は酸化セリウムの紫外
   線吸収用金属酸化物を配合してなることを特徴とするガ
   ラス用光線遮蔽剤。
3. 【請求項３】 架橋型珪素樹脂溶液が、平均分子量２，
   ０００〜２００，０００の範囲で、且つ、１分子中にシ
   ラノール基及び／又はアルコキシシラン基を２個以上含
   有することを特徴とする請求項１又は２記載のガラス用
   光線遮蔽剤。
4. 【請求項４】 架橋型珪素樹脂溶液が、テトラアルコキ
   シシラン及び／又はトリアルコキシシランのモノマー又
   は該モノマーの低縮合物又は該モノマーと該低縮合物と
   の混合物を水及び酸性触媒下で反応させた後、更に塩基
   性触媒下で反応させて得られることを特徴とする請求項
   １、２又は３記載のガラス用光線遮蔽剤。