JPH09227159A - 乗り物の前後方窓ガラス及びその製造方法 - Google Patents
乗り物の前後方窓ガラス及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH09227159A JPH09227159A JP8238927A JP23892796A JPH09227159A JP H09227159 A JPH09227159 A JP H09227159A JP 8238927 A JP8238927 A JP 8238927A JP 23892796 A JP23892796 A JP 23892796A JP H09227159 A JPH09227159 A JP H09227159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rear window
- window glass
- glass
- vehicle according
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 title claims abstract description 48
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 68
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 claims description 46
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 42
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 15
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 12
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 claims description 11
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 claims description 5
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- -1 Z nO Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910002367 SrTiO Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000000962 organic group Chemical group 0.000 claims description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract 3
- 229910016264 Bi2 O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910017344 Fe2 O3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 229910002370 SrTiO3 Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract 1
- ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N tungsten(VI) oxide Inorganic materials O=[W](=O)=O ZNOKGRXACCSDPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 13
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 12
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 6
- 239000002585 base Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 5
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 4
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 4
- XGZNHFPFJRZBBT-UHFFFAOYSA-N ethanol;titanium Chemical compound [Ti].CCO.CCO.CCO.CCO XGZNHFPFJRZBBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 4
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- TUQLLQQWSNWKCF-UHFFFAOYSA-N trimethoxymethylsilane Chemical compound COC([SiH3])(OC)OC TUQLLQQWSNWKCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 150000002433 hydrophilic molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 238000006303 photolysis reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005871 repellent Substances 0.000 description 2
- SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N silanol Chemical compound [SiH3]O SCPYDCQAZCOKTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004447 silicone coating Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J titanic acid Chemical compound O[Ti](O)(O)O LLZRNZOLAXHGLL-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000009193 crawling Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005660 hydrophilic surface Effects 0.000 description 1
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000015843 photosynthesis, light reaction Effects 0.000 description 1
- 238000012643 polycondensation polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000003642 reactive oxygen metabolite Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002940 repellent Effects 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
- F28F13/18—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by applying coatings, e.g. radiation-absorbing, radiation-reflecting; by surface treatment, e.g. polishing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F8/00—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying
- F24F8/20—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation
- F24F8/22—Treatment, e.g. purification, of air supplied to human living or working spaces otherwise than by heating, cooling, humidifying or drying by sterilisation using UV light
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2245/00—Coatings; Surface treatments
- F28F2245/02—Coatings; Surface treatments hydrophilic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 寒冷時や雨天時などにも視界を確保できる乗
り物の前後方窓ガラス及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 例えば基材であるフロントガラス4の表
面に接合された実質的に透明で光半導体材料を含む層を
備えることにより解決する。
り物の前後方窓ガラス及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 例えば基材であるフロントガラス4の表
面に接合された実質的に透明で光半導体材料を含む層を
備えることにより解決する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は乗り物の前方及び後
方即ち前後方の窓ガラスに関する。
方即ち前後方の窓ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】乗り物の窓ガラスが降雨や水しぶきを受
け、離散した多数の水滴がガラス表面に付着すると、水
滴とガラス表面との界面並びに水滴と空気との界面にお
ける光の屈折により、それらの表面は翳り、ぼやけ、斑
模様になり、或いは曇り、透視像が歪んで可視性が低下
する。また、寒冷時に、凝縮湿分で乗り物の窓ガラスが
曇るのもしばしば経験されることである。窓ガラスの表
面に曇りが生じるのは、表面が雰囲気の露点以下の温度
に置かれると雰囲気中の湿分が凝縮して表面に結露する
からである。凝縮水滴が充分に細かく、それらの直径が
可視光の波長の1/2程度であれば、水滴は光を散乱
し、窓ガラスは見かけ上不透明となり可視性が失われ
る。そして、湿分の凝縮が更に進行し、細かい凝縮水滴
が互いに融合してより大きな離散した水滴に成長すれ
ば、水滴とガラス表面との界面並びに水滴と空気との界
面における光の屈折により、表面は翳り、ぼやけ、斑模
様になり、或いは曇り、やはり可視性が低下する。特
に、前後方の窓ガラスにおける可視性の低下は、運転及
び交通の安全性に大きく影響する。従来より、寒冷時や
雨天に視界を確保するため、例えば、自動車の前方窓ガ
ラス即ちフロントガラスには、ワイパーやデフロスト装
置が備えられ、また後方窓ガラス即ちリアウインドウガ
ラスには、ワイパーが備えらたり、電熱線が埋め込まれ
たりしている。ワイパーはガラス表面の水滴をぬぐいと
り、水滴とガラス表面との界面並びに水滴と空気との界
面を平滑にすることで光の屈折を防止して視界を確保す
る。また、デフロスト装置および電熱線は、ガラス表面
及びその周辺の温度を上昇させ、雰囲気中の湿分の結露
を減少させることで視界を確保する。また、ポリエチレ
ングリコールのような親水性化合物或いはシリコーンの
ような撥水性化合物を表面に塗布することでも視界を確
保することができる。
け、離散した多数の水滴がガラス表面に付着すると、水
滴とガラス表面との界面並びに水滴と空気との界面にお
ける光の屈折により、それらの表面は翳り、ぼやけ、斑
模様になり、或いは曇り、透視像が歪んで可視性が低下
する。また、寒冷時に、凝縮湿分で乗り物の窓ガラスが
曇るのもしばしば経験されることである。窓ガラスの表
面に曇りが生じるのは、表面が雰囲気の露点以下の温度
に置かれると雰囲気中の湿分が凝縮して表面に結露する
からである。凝縮水滴が充分に細かく、それらの直径が
可視光の波長の1/2程度であれば、水滴は光を散乱
し、窓ガラスは見かけ上不透明となり可視性が失われ
る。そして、湿分の凝縮が更に進行し、細かい凝縮水滴
が互いに融合してより大きな離散した水滴に成長すれ
ば、水滴とガラス表面との界面並びに水滴と空気との界
面における光の屈折により、表面は翳り、ぼやけ、斑模
様になり、或いは曇り、やはり可視性が低下する。特
に、前後方の窓ガラスにおける可視性の低下は、運転及
び交通の安全性に大きく影響する。従来より、寒冷時や
雨天に視界を確保するため、例えば、自動車の前方窓ガ
ラス即ちフロントガラスには、ワイパーやデフロスト装
置が備えられ、また後方窓ガラス即ちリアウインドウガ
ラスには、ワイパーが備えらたり、電熱線が埋め込まれ
たりしている。ワイパーはガラス表面の水滴をぬぐいと
り、水滴とガラス表面との界面並びに水滴と空気との界
面を平滑にすることで光の屈折を防止して視界を確保す
る。また、デフロスト装置および電熱線は、ガラス表面
及びその周辺の温度を上昇させ、雰囲気中の湿分の結露
を減少させることで視界を確保する。また、ポリエチレ
ングリコールのような親水性化合物或いはシリコーンの
ような撥水性化合物を表面に塗布することでも視界を確
保することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ワイパーにお
いては、拭いとりにむらがあること、ワイパーの行き届
かない範囲があること、またワイパー自体が視界を遮っ
てしまいうこと、などにより完全に視界を確保すること
は難しい。また、デフロスト装置および電熱線では、温
度が上昇して十分に視界を確保するまでに時間がかかる
こと、部分的に温度が上昇するのでむらがあること、な
どによりやはり完全に視界を確保することは難しい。ま
た、親水性化合物或いは撥水性化合物の塗布による方法
は、あくまで一時的なもので、水洗いや接触によって容
易に取り除かれ、早期に効果を失うという難点がある。
いては、拭いとりにむらがあること、ワイパーの行き届
かない範囲があること、またワイパー自体が視界を遮っ
てしまいうこと、などにより完全に視界を確保すること
は難しい。また、デフロスト装置および電熱線では、温
度が上昇して十分に視界を確保するまでに時間がかかる
こと、部分的に温度が上昇するのでむらがあること、な
どによりやはり完全に視界を確保することは難しい。ま
た、親水性化合物或いは撥水性化合物の塗布による方法
は、あくまで一時的なもので、水洗いや接触によって容
易に取り除かれ、早期に効果を失うという難点がある。
【0004】したがって、本発明では、寒冷時や雨天時
などにも視界を確保できる乗り物の前後方窓ガラス及び
その製造方法を提供することを目的とする。
などにも視界を確保できる乗り物の前後方窓ガラス及び
その製造方法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】請求項1に記載の乗り物
の前後方窓ガラスは、基材の表面に接合された実質的に
透明で光触媒性半導体材料を含む層を備えることを特徴
とする。
の前後方窓ガラスは、基材の表面に接合された実質的に
透明で光触媒性半導体材料を含む層を備えることを特徴
とする。
【0006】請求項2に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1に記載の乗り物の前後方窓ガラスにおい
て、前記基材が強化ガラスである。
は、請求項1に記載の乗り物の前後方窓ガラスにおい
て、前記基材が強化ガラスである。
【0007】請求項3に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1に記載の乗り物の前後方窓ガラスにおい
て、前記基材が合せガラスである。
は、請求項1に記載の乗り物の前後方窓ガラスにおい
て、前記基材が合せガラスである。
【0008】請求項4に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記層の表面は光励起時
に水との接触角に換算して約10°以下の水濡れ性を呈
する。
は、請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記層の表面は光励起時
に水との接触角に換算して約10°以下の水濡れ性を呈
する。
【0009】請求項5に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記層の表面は光励起時
に水との接触角に換算して約5°以下の水濡れ性を呈す
る。
は、請求項1ないし請求項3のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記層の表面は光励起時
に水との接触角に換算して約5°以下の水濡れ性を呈す
る。
【0010】請求項6に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1ないし請求項5のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記光触媒性半導体材料
は、TiO2,ZnO,SnO2,SrTiO3,WO3,
Bi2O3,Fe2O3からなる群から選ばれた1種の酸化
物を含む。
は、請求項1ないし請求項5のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記光触媒性半導体材料
は、TiO2,ZnO,SnO2,SrTiO3,WO3,
Bi2O3,Fe2O3からなる群から選ばれた1種の酸化
物を含む。
【0011】請求項7に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1ないし請求項6のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記光触媒性半導体材料
はアナターゼ型チタニアからなる。
は、請求項1ないし請求項6のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記光触媒性半導体材料
はアナターゼ型チタニアからなる。
【0012】請求項8に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項6または請求項7に記載の乗り物の前後方窓
ガラスにおいて、前記層は更にSiO2又はSnO2を含
んでなる。
は、請求項6または請求項7に記載の乗り物の前後方窓
ガラスにおいて、前記層は更にSiO2又はSnO2を含
んでなる。
【0013】請求項9に記載の乗り物の前後方窓ガラス
は、請求項1ないし請求項8のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記層は光触媒性半導体
材料の粒子が均一に分散された塗膜によって形成されて
いる。
は、請求項1ないし請求項8のいずれか一に記載の乗り
物の前後方窓ガラスにおいて、前記層は光触媒性半導体
材料の粒子が均一に分散された塗膜によって形成されて
いる。
【0014】請求項10に記載の乗り物の前後方窓ガラ
スは、請求項1ないし請求項9のいずれか一に記載の乗
り物の前後方窓ガラスにおいて、前記層の厚さは約0.
2μm以下である。
スは、請求項1ないし請求項9のいずれか一に記載の乗
り物の前後方窓ガラスにおいて、前記層の厚さは約0.
2μm以下である。
【0015】請求項11に記載の乗り物の前後方窓ガラ
スの製造方法は、透明な基材の表面を、実質的に透明で
光触媒性半導体材料を含む層で被覆することを特徴とす
る。
スの製造方法は、透明な基材の表面を、実質的に透明で
光触媒性半導体材料を含む層で被覆することを特徴とす
る。
【0016】請求項12に記載の乗り物の前後方窓ガラ
スの製造方法は、請求項11に記載の乗り物の前後方窓
ガラスの製造方法において、前記塗膜をシリコーンで形
成し、その表面をシリコーン分子のケイ素原子に結合し
た有機基が光励起に応じて光触媒性材料の光触媒作用に
より少なくとも部分的に水酸基に置換されたシリコーン
誘導体で形成する。
スの製造方法は、請求項11に記載の乗り物の前後方窓
ガラスの製造方法において、前記塗膜をシリコーンで形
成し、その表面をシリコーン分子のケイ素原子に結合し
た有機基が光励起に応じて光触媒性材料の光触媒作用に
より少なくとも部分的に水酸基に置換されたシリコーン
誘導体で形成する。
【0017】請求項13に記載の乗り物の前後方窓ガラ
スの製造方法は、請求項11または請求項12に記載の
乗り物の前後方窓ガラスの製造方法において、前記基材
をアルカリ網目修飾イオンを含むガラスで形成し、前記
基材と前記層との間に前記イオンが基材から前記層中に
拡散を防止するための薄膜を介挿する。
スの製造方法は、請求項11または請求項12に記載の
乗り物の前後方窓ガラスの製造方法において、前記基材
をアルカリ網目修飾イオンを含むガラスで形成し、前記
基材と前記層との間に前記イオンが基材から前記層中に
拡散を防止するための薄膜を介挿する。
【0018】請求項14に記載の乗り物の前後方窓ガラ
スの製造方法は、請求項13に記載の乗り物の前後方窓
ガラスの製造方法において、前記薄膜をシリカの薄膜と
する。
スの製造方法は、請求項13に記載の乗り物の前後方窓
ガラスの製造方法において、前記薄膜をシリカの薄膜と
する。
【0019】
【作用】本発明者は、光触媒を光励起すると光触媒の表
面が高度に親水化されることを世界で初めて発見した。
驚ろくべきことに、光触媒性チタニアを紫外線で光励起
したところ、水との接触角が10°以下、より詳しくは
5°以下、特に約0°になる程度に表面が高度に親水化
されることが発見された。本発明は斯る新発見に基づく
もので、本発明は、高度に親水性を有する表面を備えた
乗り物の前後方窓ガラス、およびその製造方法を提供す
る。光触媒半導体のバンドギャップエネルギより高いエ
ネルギの波長をもった光を充分な照度で充分な時間照射
すると、光触媒性コーティングの表面は超親水性を呈す
るに至る。ここで用いる“超親水性(superhyd
rophilicity)”又は“超親水性の(sup
erhydrophilic)”の用語は、水との接触
角に換算して約10°以下、好ましくは約5°以下の高
度の親水性(即ち水濡れ性)を意味する。同様に、“超
親水化(superhydrophilificati
on)”又は“超親水化する(superhydrop
hilify)”の用語は、表面を水との接触角に換算
して約10°以下、好ましくは約5°以下の高度の親水
性にすることを意味する。光触媒の光励起によって起こ
る表面の超親水化現象は、現在のところ、必ずしも明確
に説明することはできない。光触媒による超親水化現象
は、光触媒の分野において従来知られている光触媒的酸
化還元反応による物質の光分解とは必ずしも同じではな
いように見受けられる。この点に関し、光触媒的酸化還
元反応に関する従来の定説は、光励起により電子−正孔
対が生成し、生成した電子は表面酸素を還元してスーパ
ーオキサイドイオン(O2- )を生成し、正孔は表面水
酸基を酸化して水酸ラジカル(・OH)を生成し、これ
らの高度に反応性の活性酸素種(O2- や・OH)の酸
化還元反応によって物質が分解されるというものであっ
た。しかしながら、光触媒による超親水化現象は、少な
くとも2つの点において、物質の光触媒的分解に関する
従来の知見と合致しない。第1に、従来の定説では、ル
チルや酸化錫のような光触媒は、伝導体のエネルギ準位
が十分に高くないため、還元反応が進行せず、その結
果、伝導体に光励起された電子が過剰となり、光励起に
より生成した電子−正孔対が酸化還元反応に関与するこ
となく再結合すると考えられていた。これに対して、光
触媒による超親水化現象は、後述するように、ルチルや
酸化錫のような光触媒でも起こることが確認された。第
2に、従来、光触媒性酸化還元反応による物質の分解は
光触媒層の膜厚が少なくとも100nm以上でないと起
こらないと考えられている。これに対して、光触媒性超
親水化は、光触媒性コーティングの膜厚が数nmのオー
ダーでも起こることが観察された。従って、明確には結
論できないが、光触媒による超親水化現象は、光触媒的
酸化還元反応による物質の光分解とはやや異なる現象で
あると考えられる。しかしながら、後述するように、光
触媒のバンドギャップエネルギより高いエネルギの光を
照射しなければ表面の超親水化は起こらないことが確認
された。おそらくは、光触媒の光触媒作用によって光触
媒性コーティングの表面に水が水酸基(OH- )の形で
化学吸着されることにより、表面が超親水性になると考
えられる。光励起により光触媒性コーティングの表面が
一旦高度に親水化されたならば、基材を暗所に保持して
も、表面の親水性はある程度の期間持続する。時間の経
過に伴い表面水酸基に汚染物質が吸着され、表面が次第
に超親水性を失った時には、再び光励起すれば超親水性
は回復する。光触媒性コーティングを最初に超親水化す
るためには、光触媒のバンドギャップエネルギより高い
エネルギの波長をもった任意の光源を利用することがで
きる。チタニアのように光励起波長が紫外線領域に位置
する光触媒の場合には、光触媒性コーティングで被覆さ
れた基材に太陽光が当たるような条件では、太陽光に含
まれる紫外線を好適に利用することができる。屋内や夜
間には、人工光源により光触媒を光励起することができ
る。後述するように、光触媒性コーティングがシリカ配
合チアニアからなる場合には、蛍光灯に含まれる微弱な
紫外線でも容易に親水化することができる。光触媒性コ
ーティングの表面が一旦超親水化された後には、比較的
微弱な光によって超親水性を維持し、或いは、回復させ
ることができる。例えば、チタニアの場合には、超親水
性の維持と回復は、蛍光灯のような室内照明灯に含まれ
る微弱な紫外線でも充分に行うことができる。光触媒性
コーティングは非常に薄くしても超親水性を発現し、特
に金属酸化物からなる光触媒半導体材料は充分な硬度を
有するので、光触媒性コーティングは充分な耐久性と耐
摩耗性を有する。以上のことから、高度に親水化された
乗り物の窓ガラスの表面では、降雨や水しぶきにより付
着した水滴は直ちに水膜化して、水滴と表面との界面並
びに水滴と空気との界面における光の屈折が生じること
がなく、その表面が翳り、ぼやけ、斑模様になり、或い
は曇り、透視像が歪んで可視性が低下することが防止さ
れる。 また同様に、結露によって生じた凝縮水滴も、
直ちに水膜化し大きな水滴に成長することがないので、
可視性が低下することが防止される。
面が高度に親水化されることを世界で初めて発見した。
驚ろくべきことに、光触媒性チタニアを紫外線で光励起
したところ、水との接触角が10°以下、より詳しくは
5°以下、特に約0°になる程度に表面が高度に親水化
されることが発見された。本発明は斯る新発見に基づく
もので、本発明は、高度に親水性を有する表面を備えた
乗り物の前後方窓ガラス、およびその製造方法を提供す
る。光触媒半導体のバンドギャップエネルギより高いエ
ネルギの波長をもった光を充分な照度で充分な時間照射
すると、光触媒性コーティングの表面は超親水性を呈す
るに至る。ここで用いる“超親水性(superhyd
rophilicity)”又は“超親水性の(sup
erhydrophilic)”の用語は、水との接触
角に換算して約10°以下、好ましくは約5°以下の高
度の親水性(即ち水濡れ性)を意味する。同様に、“超
親水化(superhydrophilificati
on)”又は“超親水化する(superhydrop
hilify)”の用語は、表面を水との接触角に換算
して約10°以下、好ましくは約5°以下の高度の親水
性にすることを意味する。光触媒の光励起によって起こ
る表面の超親水化現象は、現在のところ、必ずしも明確
に説明することはできない。光触媒による超親水化現象
は、光触媒の分野において従来知られている光触媒的酸
化還元反応による物質の光分解とは必ずしも同じではな
いように見受けられる。この点に関し、光触媒的酸化還
元反応に関する従来の定説は、光励起により電子−正孔
対が生成し、生成した電子は表面酸素を還元してスーパ
ーオキサイドイオン(O2- )を生成し、正孔は表面水
酸基を酸化して水酸ラジカル(・OH)を生成し、これ
らの高度に反応性の活性酸素種(O2- や・OH)の酸
化還元反応によって物質が分解されるというものであっ
た。しかしながら、光触媒による超親水化現象は、少な
くとも2つの点において、物質の光触媒的分解に関する
従来の知見と合致しない。第1に、従来の定説では、ル
チルや酸化錫のような光触媒は、伝導体のエネルギ準位
が十分に高くないため、還元反応が進行せず、その結
果、伝導体に光励起された電子が過剰となり、光励起に
より生成した電子−正孔対が酸化還元反応に関与するこ
となく再結合すると考えられていた。これに対して、光
触媒による超親水化現象は、後述するように、ルチルや
酸化錫のような光触媒でも起こることが確認された。第
2に、従来、光触媒性酸化還元反応による物質の分解は
光触媒層の膜厚が少なくとも100nm以上でないと起
こらないと考えられている。これに対して、光触媒性超
親水化は、光触媒性コーティングの膜厚が数nmのオー
ダーでも起こることが観察された。従って、明確には結
論できないが、光触媒による超親水化現象は、光触媒的
酸化還元反応による物質の光分解とはやや異なる現象で
あると考えられる。しかしながら、後述するように、光
触媒のバンドギャップエネルギより高いエネルギの光を
照射しなければ表面の超親水化は起こらないことが確認
された。おそらくは、光触媒の光触媒作用によって光触
媒性コーティングの表面に水が水酸基(OH- )の形で
化学吸着されることにより、表面が超親水性になると考
えられる。光励起により光触媒性コーティングの表面が
一旦高度に親水化されたならば、基材を暗所に保持して
も、表面の親水性はある程度の期間持続する。時間の経
過に伴い表面水酸基に汚染物質が吸着され、表面が次第
に超親水性を失った時には、再び光励起すれば超親水性
は回復する。光触媒性コーティングを最初に超親水化す
るためには、光触媒のバンドギャップエネルギより高い
エネルギの波長をもった任意の光源を利用することがで
きる。チタニアのように光励起波長が紫外線領域に位置
する光触媒の場合には、光触媒性コーティングで被覆さ
れた基材に太陽光が当たるような条件では、太陽光に含
まれる紫外線を好適に利用することができる。屋内や夜
間には、人工光源により光触媒を光励起することができ
る。後述するように、光触媒性コーティングがシリカ配
合チアニアからなる場合には、蛍光灯に含まれる微弱な
紫外線でも容易に親水化することができる。光触媒性コ
ーティングの表面が一旦超親水化された後には、比較的
微弱な光によって超親水性を維持し、或いは、回復させ
ることができる。例えば、チタニアの場合には、超親水
性の維持と回復は、蛍光灯のような室内照明灯に含まれ
る微弱な紫外線でも充分に行うことができる。光触媒性
コーティングは非常に薄くしても超親水性を発現し、特
に金属酸化物からなる光触媒半導体材料は充分な硬度を
有するので、光触媒性コーティングは充分な耐久性と耐
摩耗性を有する。以上のことから、高度に親水化された
乗り物の窓ガラスの表面では、降雨や水しぶきにより付
着した水滴は直ちに水膜化して、水滴と表面との界面並
びに水滴と空気との界面における光の屈折が生じること
がなく、その表面が翳り、ぼやけ、斑模様になり、或い
は曇り、透視像が歪んで可視性が低下することが防止さ
れる。 また同様に、結露によって生じた凝縮水滴も、
直ちに水膜化し大きな水滴に成長することがないので、
可視性が低下することが防止される。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明による乗り物の前後方窓ガ
ラス及びその製造方法の実施の形態について実施例に基
づいて説明する。
ラス及びその製造方法の実施の形態について実施例に基
づいて説明する。
【0021】本発明の第1の実施例として、アナターゼ
型チタニアからなる光触媒性半導体材料を表面層として
備えた自動車のフロントガラス及びその製造方法につい
て説明する。まず製造方法について丸囲み数字の順にし
たがって説明し、次にその結果得られた製品についての
説明を行う。 ガラスの素板(図示せず)を図1に示される自動車
11の前方窓12に合う形状に加工して、後に図3に示
されるように、合わせガラス構造としてHRP膜3を挟
んで張り合わることができるように、室外側のガラス板
1及び室内側のガラス板2を用意する。 テトラエトキシチタンTi(OC2H5)4(Mer
ck)1重量部とエタノール9重量部との混合物に加水
分解抑制剤として36%塩酸を0.1重量部添加してチ
タニアコーティング溶液を調整し、この溶液をガラス板
1の表面に乾燥空気中でフローコーティング法により塗
布した。塗布量はチタニアに換算して45μg/cm2
とした。テトラエトキシチタンの加水分解速度は極めて
早いので、塗布の段階でテトラエトキシチタンの一部は
加水分解され、水酸化チタンTi(OH)4が生成し始
めた。 このガラス板1を1〜10分間約150℃の温度に
保持することにより、テトラエトキシチタンの加水分解
を完了させると共に、生成した水酸化チタンを脱水縮重
合に付し、無定形チタニアを生成させた。さらに、これ
を500℃の温度で焼成して、無定形チタニアをアナタ
ーゼ型チタニアに変換させて、ガラス板1にアナターゼ
型チタニアの表面層を形成させた。 なお、ここで、焼
成温度を高くしてルチル型チタニアの表面層を形成させ
てもよい。 同様に、ガラス板2にも、アナターゼ型チタニアの
表面層を形成させた。 最後に、ガラス板1とガラス板2の間にHRP膜3
を挟んで張り合わて、アナターゼ型チタニアを表面層と
して内外面に備えた合わせガラス構造のフロントガラス
4が得られた。
型チタニアからなる光触媒性半導体材料を表面層として
備えた自動車のフロントガラス及びその製造方法につい
て説明する。まず製造方法について丸囲み数字の順にし
たがって説明し、次にその結果得られた製品についての
説明を行う。 ガラスの素板(図示せず)を図1に示される自動車
11の前方窓12に合う形状に加工して、後に図3に示
されるように、合わせガラス構造としてHRP膜3を挟
んで張り合わることができるように、室外側のガラス板
1及び室内側のガラス板2を用意する。 テトラエトキシチタンTi(OC2H5)4(Mer
ck)1重量部とエタノール9重量部との混合物に加水
分解抑制剤として36%塩酸を0.1重量部添加してチ
タニアコーティング溶液を調整し、この溶液をガラス板
1の表面に乾燥空気中でフローコーティング法により塗
布した。塗布量はチタニアに換算して45μg/cm2
とした。テトラエトキシチタンの加水分解速度は極めて
早いので、塗布の段階でテトラエトキシチタンの一部は
加水分解され、水酸化チタンTi(OH)4が生成し始
めた。 このガラス板1を1〜10分間約150℃の温度に
保持することにより、テトラエトキシチタンの加水分解
を完了させると共に、生成した水酸化チタンを脱水縮重
合に付し、無定形チタニアを生成させた。さらに、これ
を500℃の温度で焼成して、無定形チタニアをアナタ
ーゼ型チタニアに変換させて、ガラス板1にアナターゼ
型チタニアの表面層を形成させた。 なお、ここで、焼
成温度を高くしてルチル型チタニアの表面層を形成させ
てもよい。 同様に、ガラス板2にも、アナターゼ型チタニアの
表面層を形成させた。 最後に、ガラス板1とガラス板2の間にHRP膜3
を挟んで張り合わて、アナターゼ型チタニアを表面層と
して内外面に備えた合わせガラス構造のフロントガラス
4が得られた。
【0022】このようにして製作したフロントガラス4
をまず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行
って光励起による親水性を発現させたところ、照射後の
水滴の接触角は測定限界である約1゜であった。通常の
合わせガラスの方は約20゜であった。また、表面層の
厚さは0.2μmであった。実際に、このフロントガラ
ス4を備えた自動車11で雨天時に走行した結果、通常
の合わせガラス構造のフロントガラスでは、ワイパー無
しでは雨滴が付着して凸レンズ状になってしまい視界が
妨げられるのに対し、このフロントガラス4ではガラス
面の傾斜や走行による風の影響もあり、ガラス表面に付
着する水滴はすばやく広がり、ワイパー無しで視界が維
持されることが確認された。また、寒冷時にも拘らずデ
フロスト装置を作動しない状態で内面の曇りはほとんど
発生しなかった。また、走行後に屋内に自動車を収納し
て観察した結果、水滴の状態で水分が付着していないの
で乾燥が早く、乾燥後よく見られる水滴の跡も見られな
かった。また、暗所に長期間保管した場合に時間経過に
より次第に表面層の親水性は失われるが、自動車が屋外
を走行することなどで太陽光が照射されれば、再び親水
性は回復する。また、親水性の維持・回復はチタニアを
表面層とした場合には、蛍光灯などに含まれる微弱な紫
外線でも十分に行うことができる。
をまず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行
って光励起による親水性を発現させたところ、照射後の
水滴の接触角は測定限界である約1゜であった。通常の
合わせガラスの方は約20゜であった。また、表面層の
厚さは0.2μmであった。実際に、このフロントガラ
ス4を備えた自動車11で雨天時に走行した結果、通常
の合わせガラス構造のフロントガラスでは、ワイパー無
しでは雨滴が付着して凸レンズ状になってしまい視界が
妨げられるのに対し、このフロントガラス4ではガラス
面の傾斜や走行による風の影響もあり、ガラス表面に付
着する水滴はすばやく広がり、ワイパー無しで視界が維
持されることが確認された。また、寒冷時にも拘らずデ
フロスト装置を作動しない状態で内面の曇りはほとんど
発生しなかった。また、走行後に屋内に自動車を収納し
て観察した結果、水滴の状態で水分が付着していないの
で乾燥が早く、乾燥後よく見られる水滴の跡も見られな
かった。また、暗所に長期間保管した場合に時間経過に
より次第に表面層の親水性は失われるが、自動車が屋外
を走行することなどで太陽光が照射されれば、再び親水
性は回復する。また、親水性の維持・回復はチタニアを
表面層とした場合には、蛍光灯などに含まれる微弱な紫
外線でも十分に行うことができる。
【0023】本発明の第2の実施例として、アナターゼ
型チタニアからなる光触媒性半導体材料を表面層として
備え、ガラスと表面層との間にシリカの薄膜の介挿され
た自動車のフロントガラス及びその製造方法について説
明する。 第1の実施例と同様にして、図1に示される外側の
ガラス板1及び室内側のガラス板2を用意する。 エタノールの溶媒86重量部に、テトラエトキシシ
ランSi(OC2H5)4(和光純薬、大阪)6重量部と
純水6重量部とテトラエトキシシランの加水分解抑制剤
として36%塩酸2重量部を加えて混合し、シリカコー
ティング溶液を調整した。混合により溶液は発熱するの
で、混合液を約1時間放置冷却した。この溶液をフロー
コーティング法によりガラス板1の表面に塗布し、80
℃の温度で乾燥させた。乾燥に伴い、テトラエトキシシ
ランは加水分解を受けて先ずシラノールSi(OH)4
になり、続いてシラノールの脱水縮重合により無定形シ
リカの薄膜がガラス板1の表面に形成された。 この後は、第1の実施例の〜と同様にして、ア
ナターゼ型チタニアからなる表面層を内外面に備えた合
わせガラス構造のフロントガラス4が得られた。
型チタニアからなる光触媒性半導体材料を表面層として
備え、ガラスと表面層との間にシリカの薄膜の介挿され
た自動車のフロントガラス及びその製造方法について説
明する。 第1の実施例と同様にして、図1に示される外側の
ガラス板1及び室内側のガラス板2を用意する。 エタノールの溶媒86重量部に、テトラエトキシシ
ランSi(OC2H5)4(和光純薬、大阪)6重量部と
純水6重量部とテトラエトキシシランの加水分解抑制剤
として36%塩酸2重量部を加えて混合し、シリカコー
ティング溶液を調整した。混合により溶液は発熱するの
で、混合液を約1時間放置冷却した。この溶液をフロー
コーティング法によりガラス板1の表面に塗布し、80
℃の温度で乾燥させた。乾燥に伴い、テトラエトキシシ
ランは加水分解を受けて先ずシラノールSi(OH)4
になり、続いてシラノールの脱水縮重合により無定形シ
リカの薄膜がガラス板1の表面に形成された。 この後は、第1の実施例の〜と同様にして、ア
ナターゼ型チタニアからなる表面層を内外面に備えた合
わせガラス構造のフロントガラス4が得られた。
【0024】このようにして製作したフロントガラス4
をまず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行
って光励起による親水性を発現させたところ、照射後の
水滴の接触角は測定限界である1゜より小さくなった。
第1の実施例に比べて接触角が小さくなったのは、無定
形チタニアコーティングの下層には無定形シリカのコー
ティングが施されているので、焼成の際中にガラス板中
のナトリウムのようなアルカリ網目修飾イオンがガラス
基材からチタニアコーティング中に拡散しなかったため
であると考えられる。他についても、第1の実施例と同
様な効果が得られたが、水滴の広がりがよりすばやく、
ワイパー無しでも視界が維持され、特に、寒冷時の内面
の曇りは一切発生しなかった。
をまず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行
って光励起による親水性を発現させたところ、照射後の
水滴の接触角は測定限界である1゜より小さくなった。
第1の実施例に比べて接触角が小さくなったのは、無定
形チタニアコーティングの下層には無定形シリカのコー
ティングが施されているので、焼成の際中にガラス板中
のナトリウムのようなアルカリ網目修飾イオンがガラス
基材からチタニアコーティング中に拡散しなかったため
であると考えられる。他についても、第1の実施例と同
様な効果が得られたが、水滴の広がりがよりすばやく、
ワイパー無しでも視界が維持され、特に、寒冷時の内面
の曇りは一切発生しなかった。
【0025】本発明の第3の実施例として、酸化チタン
からなる光触媒性半導体材料を表面層を備える自動車の
フロントガラス及びその製造方法について説明する。 第1の実施例と同様にして、図1に示される室外側
のガラス板1及び室内側のガラス板2を用意する。 シリコンアルコキシド、エタノール、塩酸を混合し
てアンダーコート用のコーティング溶液を調整する。こ
の溶液をフローコーティングによってガラスの表面に塗
布した。 チタンアルコキシド、エタノール、塩酸を混合した
トップコート用の溶液を調整した。この溶液をフローコ
ーティングによってガラスの両面に塗布して、乾燥後5
00℃で熱処理をした。 ガラス板1とガラス板2の間にHRP膜3を挟んで
張り合わて、酸化チタンからなる光触媒性半導体材料を
表面層として備える合わせガラス構造のフロントガラス
4が得られた。
からなる光触媒性半導体材料を表面層を備える自動車の
フロントガラス及びその製造方法について説明する。 第1の実施例と同様にして、図1に示される室外側
のガラス板1及び室内側のガラス板2を用意する。 シリコンアルコキシド、エタノール、塩酸を混合し
てアンダーコート用のコーティング溶液を調整する。こ
の溶液をフローコーティングによってガラスの表面に塗
布した。 チタンアルコキシド、エタノール、塩酸を混合した
トップコート用の溶液を調整した。この溶液をフローコ
ーティングによってガラスの両面に塗布して、乾燥後5
00℃で熱処理をした。 ガラス板1とガラス板2の間にHRP膜3を挟んで
張り合わて、酸化チタンからなる光触媒性半導体材料を
表面層として備える合わせガラス構造のフロントガラス
4が得られた。
【0026】このようにして製作したフロントガラスを
まず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行っ
て光励起による親水性を発現させたところ、照射後の水
滴の接触角は約1゜となり、第1の実施例と同様な効果
を得ることができた。
まず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行っ
て光励起による親水性を発現させたところ、照射後の水
滴の接触角は約1゜となり、第1の実施例と同様な効果
を得ることができた。
【0027】本発明の第4の実施例として、酸化チタン
からなる光触媒性半導体材料を表面層として備える自動
車のフロントガラス及びその製造方法について説明す
る。 この実施例では、まず図4に示されるように、ガラ
スの素板を前方窓12に合う形状に加工したガラス板1
及びガラス板2を用意し、中間にHRP膜3を挟んで張
り合わて、合わガラス構造のフロントガラス4を先に製
作する。 酸化チタンゾル、テトラエトキシシラン、エタノー
ル、水を混合したコーティング溶液を調整した。この組
成は、チタニアとシリカのモル量が等しくなるように
し、また固形分は1重量%になるようにした。この溶液
をフローコーティングによってフロントガラス4の表面
に塗布し、乾燥後150℃で熱処理を行っって、酸化チ
タンからなる光触媒性半導体材料を表面層として備える
合わせガラス構造のフロントガラス4が得られた。
からなる光触媒性半導体材料を表面層として備える自動
車のフロントガラス及びその製造方法について説明す
る。 この実施例では、まず図4に示されるように、ガラ
スの素板を前方窓12に合う形状に加工したガラス板1
及びガラス板2を用意し、中間にHRP膜3を挟んで張
り合わて、合わガラス構造のフロントガラス4を先に製
作する。 酸化チタンゾル、テトラエトキシシラン、エタノー
ル、水を混合したコーティング溶液を調整した。この組
成は、チタニアとシリカのモル量が等しくなるように
し、また固形分は1重量%になるようにした。この溶液
をフローコーティングによってフロントガラス4の表面
に塗布し、乾燥後150℃で熱処理を行っって、酸化チ
タンからなる光触媒性半導体材料を表面層として備える
合わせガラス構造のフロントガラス4が得られた。
【0028】このようにして製作したフロントガラス4
をまず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行
って光励起による親水性を発現させたところ、照射後の
水滴の接触角は約1゜となり、第1の実施例と同様な効
果を得ることができた。
をまず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行
って光励起による親水性を発現させたところ、照射後の
水滴の接触角は約1゜となり、第1の実施例と同様な効
果を得ることができた。
【0029】本発明の第5の実施例として、アナターゼ
型チタニアからなる光触媒性半導体材料を含有するシリ
コーン層を表面層として備える自動車のフロントガラス
及びその製造方法について説明する。 図5に示されるように、ガラスの素板を前方窓12
に合う形状に加工したものを、熱処理して強化ガラス構
造のフロントガラス4を製作する。 日本合成ゴム(東京)の塗料用組成物“グラスカ”
のA液(シリカゾル)とB液(トリメトキシメチルシラ
ン)を、シリカ重量とトリメトキシメチルシランの重量
の比が3になるように混合し、この混合液をフロントガ
ラス4の表面に塗布し、150℃の温度で硬化させ、膜
厚3μmのシリコーンの被覆を形成する。 アナタ
ーゼ型チタニアゾル(日産化学、TA−15)と前記
“グラスカ”のA液(シリカゾル)を混合し、エタノー
ルで希釈後、更に“グラスカ”の上記B液を添加し、チ
タニア含有塗料用組成物を調整した。この塗料用組成物
の組成は、シリカ3重量部、トリメトキシメチルシラン
1重量部、チタニア4重量部であった。この塗料用組成
物をフロントガラス4の表面に塗布し、150℃の温度
で硬化させ、アナターゼ型チタニア粒子がシリコーン塗
膜中に分散された表面層を備えた強化ガラス構造のフロ
ントガラス4が得られた。
型チタニアからなる光触媒性半導体材料を含有するシリ
コーン層を表面層として備える自動車のフロントガラス
及びその製造方法について説明する。 図5に示されるように、ガラスの素板を前方窓12
に合う形状に加工したものを、熱処理して強化ガラス構
造のフロントガラス4を製作する。 日本合成ゴム(東京)の塗料用組成物“グラスカ”
のA液(シリカゾル)とB液(トリメトキシメチルシラ
ン)を、シリカ重量とトリメトキシメチルシランの重量
の比が3になるように混合し、この混合液をフロントガ
ラス4の表面に塗布し、150℃の温度で硬化させ、膜
厚3μmのシリコーンの被覆を形成する。 アナタ
ーゼ型チタニアゾル(日産化学、TA−15)と前記
“グラスカ”のA液(シリカゾル)を混合し、エタノー
ルで希釈後、更に“グラスカ”の上記B液を添加し、チ
タニア含有塗料用組成物を調整した。この塗料用組成物
の組成は、シリカ3重量部、トリメトキシメチルシラン
1重量部、チタニア4重量部であった。この塗料用組成
物をフロントガラス4の表面に塗布し、150℃の温度
で硬化させ、アナターゼ型チタニア粒子がシリコーン塗
膜中に分散された表面層を備えた強化ガラス構造のフロ
ントガラス4が得られた。
【0030】このようにして製作したフロントガラスを
まず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行っ
て光励起による親水性を発現させたところ、照射後の水
滴の接触角は測定限界である3゜程度であった。また、
シリコーン層に光触媒性半導体材料を含有させた場合、
常温または比較的低温で効果させることができるので、
既存のフロントガラスに刷毛塗り、スプレーコーティン
グ、ロールコーティングなどにより塗布して形成するこ
とができる。また、光励起による超親水化は太陽光で容
易に行うことができ、またその維持・回復も蛍光灯のよ
うな室内照明灯の光でも十分できる。
まず0.3W/cm2の紫外線強度で24時間光照射を行っ
て光励起による親水性を発現させたところ、照射後の水
滴の接触角は測定限界である3゜程度であった。また、
シリコーン層に光触媒性半導体材料を含有させた場合、
常温または比較的低温で効果させることができるので、
既存のフロントガラスに刷毛塗り、スプレーコーティン
グ、ロールコーティングなどにより塗布して形成するこ
とができる。また、光励起による超親水化は太陽光で容
易に行うことができ、またその維持・回復も蛍光灯のよ
うな室内照明灯の光でも十分できる。
【0031】本発明は以上の実施例に限定されない。例
えば、実施例では自動車のフロントガラスについて説明
したが、リアウインドガラスに適用できることはいうま
でもなく、自動車以外についても、鉄道車両、航空機、
船舶、屋根付きスクーターなどあらゆる乗り物の前後方
窓ガラス即ち乗り物の進退方向で最も運転者の視界を確
保したい部分の窓ガラスに適用できる。もちろん、これ
以外の側方などの窓ガラスに適用してもよい。
えば、実施例では自動車のフロントガラスについて説明
したが、リアウインドガラスに適用できることはいうま
でもなく、自動車以外についても、鉄道車両、航空機、
船舶、屋根付きスクーターなどあらゆる乗り物の前後方
窓ガラス即ち乗り物の進退方向で最も運転者の視界を確
保したい部分の窓ガラスに適用できる。もちろん、これ
以外の側方などの窓ガラスに適用してもよい。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、次のような優れた効果
がある。 (イ)フロントガラスが降雨により水滴を受けても一様
な水膜となるので、水滴の界面における光の屈折が発生
することなく視界が確保される。したがって、ワイパー
などの視界を確保する装置を作動させる必要がなくな
る。よって、目障りなワイパーの往復運動がなくなり運
転しやすくなる。また、ワイパーなどの装置は、万が
一、大きな汚れが付着した場合などに取り除くための補
助装置として簡略化できる。また、例えば、自動車のリ
アウインドウガラスのワイパーは省略できる。 (ロ)結露などで水滴が形成されず一様な水膜となるの
で、曇りが生ずることがなく視界が確保される。したが
って、デフロスト装置及び電熱線などの装置を作動させ
る必要がない。よって、例えば、自動車の運転席では、
梅雨などの季節に不快な温風を顔面に受けることなどが
ない。自動車の後方窓ガラスの電熱線などは省略でき
る。 (ハ)晴天時などに窓ガラスに付着した汚れは、水をか
けることによって、あるいは降雨によって簡単に落ちて
しまうので清掃が簡単となる。 (ニ)水滴が形成されないので、雨に濡れた後に乾燥し
たフロントガラス面には水滴の後が残らない。 (ホ)ガラスに設けられた表面の層は耐摩耗性にすぐれ
るので、光を定期的に照射させるだけで半永久的に効果
が持続される。 (へ)既存のフロントガラスであっても表面の層を設け
ることもできるので、予め設けてあるものと同様な効果
を期待できる。
がある。 (イ)フロントガラスが降雨により水滴を受けても一様
な水膜となるので、水滴の界面における光の屈折が発生
することなく視界が確保される。したがって、ワイパー
などの視界を確保する装置を作動させる必要がなくな
る。よって、目障りなワイパーの往復運動がなくなり運
転しやすくなる。また、ワイパーなどの装置は、万が
一、大きな汚れが付着した場合などに取り除くための補
助装置として簡略化できる。また、例えば、自動車のリ
アウインドウガラスのワイパーは省略できる。 (ロ)結露などで水滴が形成されず一様な水膜となるの
で、曇りが生ずることがなく視界が確保される。したが
って、デフロスト装置及び電熱線などの装置を作動させ
る必要がない。よって、例えば、自動車の運転席では、
梅雨などの季節に不快な温風を顔面に受けることなどが
ない。自動車の後方窓ガラスの電熱線などは省略でき
る。 (ハ)晴天時などに窓ガラスに付着した汚れは、水をか
けることによって、あるいは降雨によって簡単に落ちて
しまうので清掃が簡単となる。 (ニ)水滴が形成されないので、雨に濡れた後に乾燥し
たフロントガラス面には水滴の後が残らない。 (ホ)ガラスに設けられた表面の層は耐摩耗性にすぐれ
るので、光を定期的に照射させるだけで半永久的に効果
が持続される。 (へ)既存のフロントガラスであっても表面の層を設け
ることもできるので、予め設けてあるものと同様な効果
を期待できる。
【図1】本発明によるフロントガラスを備えた自動車の
平面図
平面図
【図2】本発明によるフロントガラスを備えた自動車の
側面図
側面図
【図3】本発明によるフロントガラス(合わせガラス構
造)の分解断面図
造)の分解断面図
【図4】本発明によるフロントガラス(合わせガラス構
造)の断面図
造)の断面図
【図5】本発明によるフロントガラス(強化ガラス構
造)の断面図
造)の断面図
1、2 ガラス板 3 HRP膜 4 フロントガラス 11 自動車 12 前方窓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千國 真 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 北村 厚 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内 (72)発明者 渡部 俊也 北九州市小倉北区中島2丁目1番1号 東 陶機器株式会社内
Claims (14)
- 【請求項1】基材の表面に接合された実質的に透明で光
触媒性半導体材料を含む層を備えることを特徴とする乗
り物の前後方窓ガラス。 - 【請求項2】前記基材が強化ガラスである請求項1に記
載の乗り物の前後方窓ガラス。 - 【請求項3】前記基材が合せガラスである請求項1に記
載の乗り物の前後方窓ガラス。 - 【請求項4】前記層の表面は光励起時に水との接触角に
換算して約10°以下の水濡れ性を呈する請求項1ない
し請求項3のいずれか一に記載の乗り物の前後方窓ガラ
ス。 - 【請求項5】前記層の表面は光励起時に水との接触角に
換算して約5°以下の水濡れ性を呈する請求項1ないし
請求項3のいずれか一に記載の乗り物の前後方窓ガラ
ス。 - 【請求項6】前記光触媒性半導体材料は、TiO2 ,Z
nO,SnO2 ,SrTiO3 ,WO3,Bi2O3 ,F
e2O3からなる群から選ばれた1種の酸化物を含む請求
項1ないし請求項5のいずれか一に記載の乗り物の前後
方窓ガラス。 - 【請求項7】前記光触媒性半導体材料はアナターゼ型チ
タニアからなる請求項1ないし請求項6のいずれか一に
記載の乗り物の前後方窓ガラス。 - 【請求項8】前記層は更にSiO2又はSnO2を含んで
なる請求項6または請求項7に記載の乗り物の前後方窓
ガラス。 - 【請求項9】前記層は光触媒性半導体材料の粒子が均一
に分散された塗膜によって形成されている請求項1ない
し請求項8のいずれか一に記載の乗り物の前後方窓ガラ
ス。 - 【請求項10】前記層の厚さは約0.2μm以下である
請求項1ないし請求項9のいずれか一に記載の乗り物の
前後方窓ガラス。 - 【請求項11】透明な基材の表面を、実質的に透明で光
触媒性半導体材料を含む層で被覆することを特徴とする
乗り物の前後方窓ガラスの製造方法。 - 【請求項12】前記塗膜をシリコーンで形成し、その表
面をシリコーン分子のケイ素原子に結合した有機基が光
励起に応じて光触媒性材料の光触媒作用により少なくと
も部分的に水酸基に置換されたシリコーン誘導体で形成
する請求項11に記載の乗り物の前後方窓ガラスの製造
方法。 - 【請求項13】前記基材をアルカリ網目修飾イオンを含
むガラスで形成し、前記基材と前記層との間に前記イオ
ンが基材から前記層中に拡散を防止するための薄膜を介
挿する請求項11または請求項12に記載の乗り物の前
後方窓ガラスの製造方法。 - 【請求項14】前記薄膜をシリカの薄膜とする請求項1
3に記載の乗り物の前後方窓ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8238927A JPH09227159A (ja) | 1995-12-22 | 1996-09-10 | 乗り物の前後方窓ガラス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35464995 | 1995-12-22 | ||
| JP7-354649 | 1995-12-22 | ||
| JP8238927A JPH09227159A (ja) | 1995-12-22 | 1996-09-10 | 乗り物の前後方窓ガラス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227159A true JPH09227159A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=93155445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8238927A Pending JPH09227159A (ja) | 1995-12-22 | 1996-09-10 | 乗り物の前後方窓ガラス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09227159A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1182174A1 (en) | 2000-08-22 | 2002-02-27 | Central Glass Company, Limited | Glass plate with oxide film and process for producing same |
| US6485838B1 (en) | 1999-05-21 | 2002-11-26 | Jsr Corporation | Coating composition, and a coated film and glass each having a coating layer comprised thereof |
| US6582839B1 (en) | 1999-09-02 | 2003-06-24 | Central Glass Company, Limited | Article with photocatalytic film |
| US7659226B2 (en) | 2007-02-26 | 2010-02-09 | Envont Llc | Process for making photocatalytic materials |
| PL425045A1 (pl) * | 2018-03-28 | 2019-10-07 | Uniwersytet Jagielloński | Sposób wytwarzania nanoporowatych warstw półprzewodzących tlenków metali |
-
1996
- 1996-09-10 JP JP8238927A patent/JPH09227159A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6485838B1 (en) | 1999-05-21 | 2002-11-26 | Jsr Corporation | Coating composition, and a coated film and glass each having a coating layer comprised thereof |
| US6582839B1 (en) | 1999-09-02 | 2003-06-24 | Central Glass Company, Limited | Article with photocatalytic film |
| EP1182174A1 (en) | 2000-08-22 | 2002-02-27 | Central Glass Company, Limited | Glass plate with oxide film and process for producing same |
| US6866937B2 (en) | 2000-08-22 | 2005-03-15 | Central Glass Company, Limited | Glass plate with oxide film and process for producing same |
| US7659226B2 (en) | 2007-02-26 | 2010-02-09 | Envont Llc | Process for making photocatalytic materials |
| PL425045A1 (pl) * | 2018-03-28 | 2019-10-07 | Uniwersytet Jagielloński | Sposób wytwarzania nanoporowatych warstw półprzewodzących tlenków metali |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2943768B2 (ja) | 親水性の光触媒性表面を備えた複合材 | |
| US6830785B1 (en) | Method for photocatalytically rendering a surface of a substrate superhydrophilic, a substrate with a superhydrophilic photocatalytic surface, and method of making thereof | |
| JP3077199B2 (ja) | 光触媒性親水性コーテイング組成物 | |
| JPWO1996029375A1 (ja) | 基材の表面を光触媒的に超親水性にする方法、超親水性の光触媒性表面を備えた基材、および、その製造方法 | |
| CA2241059C (en) | Photocatalyst process for making surface hydrophillic | |
| JP3003593B2 (ja) | 光触媒性親水性部材 | |
| JP3264317B2 (ja) | 光触媒性親水性部材及びその製造方法 | |
| JP3255346B2 (ja) | 光触媒性親水性部材の形成方法、及び光触媒性親水性部材 | |
| JPH09227159A (ja) | 乗り物の前後方窓ガラス及びその製造方法 | |
| JP4501562B2 (ja) | 積層膜付き基材およびその製造方法 | |
| JPH09241038A (ja) | 光触媒性親水性部材及びその製造方法 | |
| JP3613085B2 (ja) | 光触媒性親水性部材 | |
| JP3266526B2 (ja) | 光触媒性親水性部材、及びその製造方法 | |
| JP3818420B2 (ja) | 防曇性反射鏡及びその製造方法 | |
| JPH09225387A (ja) | 親水性部材、及び部材表面の親水化方法 | |
| JP3063968B2 (ja) | 防曇性車両用ミラー、それを備えた自動車、車両用ミラー用防曇性フィルム及び車両用ミラーの防曇方法 | |
| JPH09227162A (ja) | 雨天視界確保性乗物用ガラス、それを備えた自動車 | |
| JP2001129916A (ja) | 光触媒性親水性部材 | |
| JPH1085609A (ja) | 光触媒性親水性部材、及びその製造方法 | |
| JPH09226531A (ja) | 雨天視界確保性車両用ミラー、それを備えた自動車、二輪車 | |
| JPH10152346A (ja) | 光触媒性親水性部材及びその製造方法、並びに光触媒性親水性コ−ティング組成物 |