JPH11228183A - 親水性基材およびその製造方法 - Google Patents
親水性基材およびその製造方法Info
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- JPH11228183A JPH11228183A JP10031093A JP3109398A JPH11228183A JP H11228183 A JPH11228183 A JP H11228183A JP 10031093 A JP10031093 A JP 10031093A JP 3109398 A JP3109398 A JP 3109398A JP H11228183 A JPH11228183 A JP H11228183A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】複合組成膜の耐温水性、耐湿性、耐アルカリ
性、耐温塩水性等の耐久性を向上するとともに、ガラス
からのナトリウムイオンの光触媒膜への拡散を防ぎ、光
触媒機能を充分に発揮する。 【解決手段】基板表面に、第１層としてシリカとチタニ
アおよび／またはアルミナよりなる複合非晶質金属酸化
物膜を形成し、その上に第２層としてチタニア−シリカ
および／またはアルミナの超微粒子と非晶質金属酸化物
よりなる複合組成膜を形成してなる親水性基材。
性、耐温塩水性等の耐久性を向上するとともに、ガラス
からのナトリウムイオンの光触媒膜への拡散を防ぎ、光
触媒機能を充分に発揮する。 【解決手段】基板表面に、第１層としてシリカとチタニ
アおよび／またはアルミナよりなる複合非晶質金属酸化
物膜を形成し、その上に第２層としてチタニア−シリカ
および／またはアルミナの超微粒子と非晶質金属酸化物
よりなる複合組成膜を形成してなる親水性基材。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、建築用、車両用等
の窓材、鏡等の各種の分野の物品において用いられる親
水性基材およびその製造方法に関する。
の窓材、鏡等の各種の分野の物品において用いられる親
水性基材およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、防汚・消臭・抗菌・親水等のため
に各種基材の表面に光触媒機能を有する被膜を形成する
ことが行われている。例えば、特開平５ー２５３５４４
号公報に記載のアナターゼ型チタニアを主体とする光触
媒微粉末をその一部がバインダ層表面から露出するよう
にした板状部材、特開平７−２３２０８０号公報に記載
の光触媒微粒子がチタニア、酸化亜鉛、チタン酸ストロ
ンチウム、酸化鉄、酸化タングステン、チタン酸鉄、酸
化ビスマス、酸化錫等であり、光触媒粒子の間隙充填粒
子が錫、チタン、銀、銅、亜鉛、鉄、白金、コバルト、
ニッケルの金属または酸化物である光触媒機能を有する
多機能材、特開平９−５９０４２号公報記載の光触媒性
の平均結晶粒子径が約０.１μｍ以下のチタニアの粒子
を含有する防曇性被膜で覆われた透明基材等が知られて
いる。
に各種基材の表面に光触媒機能を有する被膜を形成する
ことが行われている。例えば、特開平５ー２５３５４４
号公報に記載のアナターゼ型チタニアを主体とする光触
媒微粉末をその一部がバインダ層表面から露出するよう
にした板状部材、特開平７−２３２０８０号公報に記載
の光触媒微粒子がチタニア、酸化亜鉛、チタン酸ストロ
ンチウム、酸化鉄、酸化タングステン、チタン酸鉄、酸
化ビスマス、酸化錫等であり、光触媒粒子の間隙充填粒
子が錫、チタン、銀、銅、亜鉛、鉄、白金、コバルト、
ニッケルの金属または酸化物である光触媒機能を有する
多機能材、特開平９−５９０４２号公報記載の光触媒性
の平均結晶粒子径が約０.１μｍ以下のチタニアの粒子
を含有する防曇性被膜で覆われた透明基材等が知られて
いる。
【０００３】また従来、ガラス表面に各種の機能性膜を
被覆するに際し、ガラスから機能性膜へのナトリウムイ
オンの移行を防止するために、該機能性膜の下層に金属
酸化物の中間層を形成する事が知られている。例えば、
特開平４−１８２３７号公報記載の酸化亜鉛を含有した
紫外線吸収膜の下層にシリカを主成分とする金属酸化物
被膜を設けた表面処理ガラス、特開平７−３１５８８０
号公報記載のガラス板表面にシリカを主成分とする薄
膜、チタニアを主成分とする薄膜、酸化錫を主成分とす
る薄膜を順次被覆させた透明導電膜付きガラス板、特開
平８−１９００８８号公報記載のガラス基板からのアル
カリ金属イオンの拡散を防止する金属酸化物の障壁層と
該障壁層の上層の金属含有被覆からなるガラス物品等が
知られている。
被覆するに際し、ガラスから機能性膜へのナトリウムイ
オンの移行を防止するために、該機能性膜の下層に金属
酸化物の中間層を形成する事が知られている。例えば、
特開平４−１８２３７号公報記載の酸化亜鉛を含有した
紫外線吸収膜の下層にシリカを主成分とする金属酸化物
被膜を設けた表面処理ガラス、特開平７−３１５８８０
号公報記載のガラス板表面にシリカを主成分とする薄
膜、チタニアを主成分とする薄膜、酸化錫を主成分とす
る薄膜を順次被覆させた透明導電膜付きガラス板、特開
平８−１９００８８号公報記載のガラス基板からのアル
カリ金属イオンの拡散を防止する金属酸化物の障壁層と
該障壁層の上層の金属含有被覆からなるガラス物品等が
知られている。
【０００４】しかしながら、上記従来の光触媒機能を有
する被膜をガラス上に形成した多機能ガラスにおいて
は、該光触媒膜をガラス表面に直接被覆すると、高温で
処理した場合にガラス中に含まれるナトリウムイオンお
よびアルカリ金属酸化物が該光触媒膜中に拡散し、光触
媒膜のチタニアの酸化作用を促進する電子を中和してし
まい、上述の光触媒機能が損なわれてしまう欠点があっ
た。また、光触媒膜の下層に、中間層としてのシリカを
主成分とした膜を被覆した場合には光触媒膜と該シリカ
を主成分とした膜との密着性が充分でなく、耐久性評価
試験において光触媒膜が中間層から剥離してしまうとい
う欠点があった。
する被膜をガラス上に形成した多機能ガラスにおいて
は、該光触媒膜をガラス表面に直接被覆すると、高温で
処理した場合にガラス中に含まれるナトリウムイオンお
よびアルカリ金属酸化物が該光触媒膜中に拡散し、光触
媒膜のチタニアの酸化作用を促進する電子を中和してし
まい、上述の光触媒機能が損なわれてしまう欠点があっ
た。また、光触媒膜の下層に、中間層としてのシリカを
主成分とした膜を被覆した場合には光触媒膜と該シリカ
を主成分とした膜との密着性が充分でなく、耐久性評価
試験において光触媒膜が中間層から剥離してしまうとい
う欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
光触媒膜の下層に設けた中間層と光触媒膜との層間で光
触媒膜が剥離するという欠点を克服した、高耐久性の光
触媒機能を有する親水性基材およびその製造方法を提供
するものである。
光触媒膜の下層に設けた中間層と光触媒膜との層間で光
触媒膜が剥離するという欠点を克服した、高耐久性の光
触媒機能を有する親水性基材およびその製造方法を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上層の光触媒
膜と下層の中間層との接着性を向上させる中間層組成に
ついて種々検討した結果、シリカ−アルミナ、シリカ−
チタニアまたはシリカ−アルミナ−チタニアを中間層に
含有させることにより、耐温水性、耐塩温水性、蒸気接
触等の耐久試験において、中間層成分中のシリカの溶出
を防ぐことができ、中間層と光触媒膜の化学的結合力が
著しく向上し、被膜の耐久性が著しく改善されるととも
に、また基板がアルカリ成分を含むものである場合には
アルカリパッシベーション性も保持でき、充分な光触媒
機能を維持できることを見出した。
膜と下層の中間層との接着性を向上させる中間層組成に
ついて種々検討した結果、シリカ−アルミナ、シリカ−
チタニアまたはシリカ−アルミナ−チタニアを中間層に
含有させることにより、耐温水性、耐塩温水性、蒸気接
触等の耐久試験において、中間層成分中のシリカの溶出
を防ぐことができ、中間層と光触媒膜の化学的結合力が
著しく向上し、被膜の耐久性が著しく改善されるととも
に、また基板がアルカリ成分を含むものである場合には
アルカリパッシベーション性も保持でき、充分な光触媒
機能を維持できることを見出した。
【０００７】すなわち本発明は、基材表面に第１層とし
てシリカとチタニアおよび／またはアルミナよりなる複
合非晶質金属酸化物膜を形成し、該第１層の上層に第２
層としてチタニア−シリカおよび／またはアルミナの超
微粒子と非晶質金属酸化物よりなる複合組成膜を形成し
た親水性基材に関する。
てシリカとチタニアおよび／またはアルミナよりなる複
合非晶質金属酸化物膜を形成し、該第１層の上層に第２
層としてチタニア−シリカおよび／またはアルミナの超
微粒子と非晶質金属酸化物よりなる複合組成膜を形成し
た親水性基材に関する。
【０００８】また、第１層の非晶質酸化物膜中のシリカ
含有率が酸化物換算で４５〜９２重量％、チタニアおよ
び／またはアルミナの含有率が酸化物換算で８〜５５重
量％の範囲であることが好ましい。
含有率が酸化物換算で４５〜９２重量％、チタニアおよ
び／またはアルミナの含有率が酸化物換算で８〜５５重
量％の範囲であることが好ましい。
【０００９】さらに、第２層の複合組成膜中のチタニア
含有率は酸化物換算で４０〜９２重量％、シリカおよび
／またはアルミナの超微粒子の含有率が酸化物換算で３
〜３０重量％、非晶質金属酸化物の含有率が酸化物換算
で５重量％〜３０重量％の範囲であることが好ましい。
含有率は酸化物換算で４０〜９２重量％、シリカおよび
／またはアルミナの超微粒子の含有率が酸化物換算で３
〜３０重量％、非晶質金属酸化物の含有率が酸化物換算
で５重量％〜３０重量％の範囲であることが好ましい。
【００１０】さらにまた、第２層の複合組成膜の非晶質
金属酸化物が、シリカ、アルミナ、ジルコニアの内の少
なくとも１種であることが好適である。基材上に形成さ
れた第１層および第２層被膜の膜厚が、いずれも５０ｎ
ｍ〜２００ｎｍとすることが好ましい。
金属酸化物が、シリカ、アルミナ、ジルコニアの内の少
なくとも１種であることが好適である。基材上に形成さ
れた第１層および第２層被膜の膜厚が、いずれも５０ｎ
ｍ〜２００ｎｍとすることが好ましい。
【００１１】また本発明は、基材の表面に、ケイ素とチ
タンおよび／またはアルミニュウムを含有する溶液より
なる第１層用塗布液を被覆した後、チタニアと非晶質酸
化物とシリカおよび／またはアルミナの超微粒子よりな
る第２層用溶液を塗布し、乾燥・焼成してなる親水性基
材の製造方法に関する。
タンおよび／またはアルミニュウムを含有する溶液より
なる第１層用塗布液を被覆した後、チタニアと非晶質酸
化物とシリカおよび／またはアルミナの超微粒子よりな
る第２層用溶液を塗布し、乾燥・焼成してなる親水性基
材の製造方法に関する。
【００１２】また、第１層用塗布液は、ケイ素、アルミ
ニウム、チタン金属元素の硝酸塩、有機酸塩、アセチル
アセトナート類、アルコキシド類を含んだアルコキシシ
ラン類の加水分解物の内の少なくとも１種よりなるもの
が好ましい。
ニウム、チタン金属元素の硝酸塩、有機酸塩、アセチル
アセトナート類、アルコキシド類を含んだアルコキシシ
ラン類の加水分解物の内の少なくとも１種よりなるもの
が好ましい。
【００１３】さらに、被膜が形成された基材の焼成温度
は、３８０℃〜７５０℃であることが好適である。以上
より得られた親水性被膜は、第２層中のチタニアが光触
媒機能を有する成分であり、該チタニアは紫外線の照射
を受けると励起され、光触媒作用によって表面が親水性
になる機能を有し、アナターゼ型結晶が好ましいが、ル
チル型結晶でも使用できる。また、第２層中の非晶質金
属酸化物は結晶であるチタニアの間隙を埋めるバインダ
ーの機能を有し、さらにシリカおよび／またはアルミナ
の超微粒子は、膜構造を多孔質化すると同時に表面を極
めて大きくする効果があり、さらに表面に多くの水酸基
を化学的に結合することができる。従って、光触媒活性
が効率良く達成できるため、微弱な紫外線の照射あるい
は夜間、雨の日等で紫外線が照射されない時でも、親水
性機能を保持する機能を果たすものである。
は、３８０℃〜７５０℃であることが好適である。以上
より得られた親水性被膜は、第２層中のチタニアが光触
媒機能を有する成分であり、該チタニアは紫外線の照射
を受けると励起され、光触媒作用によって表面が親水性
になる機能を有し、アナターゼ型結晶が好ましいが、ル
チル型結晶でも使用できる。また、第２層中の非晶質金
属酸化物は結晶であるチタニアの間隙を埋めるバインダ
ーの機能を有し、さらにシリカおよび／またはアルミナ
の超微粒子は、膜構造を多孔質化すると同時に表面を極
めて大きくする効果があり、さらに表面に多くの水酸基
を化学的に結合することができる。従って、光触媒活性
が効率良く達成できるため、微弱な紫外線の照射あるい
は夜間、雨の日等で紫外線が照射されない時でも、親水
性機能を保持する機能を果たすものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】基材表面に形成する中間層として
の第１層、光触媒機能としての第２層よりなる親水性基
材は以下のようにして得ることができる。
の第１層、光触媒機能としての第２層よりなる親水性基
材は以下のようにして得ることができる。
【００１５】基材としては、ガラス、金属、樹脂等の無
機、有機の材料が使用出来、その内ガラスは透明且つ耐
久性のある基材として特に好適である。なお、基材の形
状としては、板状等特に限定されるものではない。
機、有機の材料が使用出来、その内ガラスは透明且つ耐
久性のある基材として特に好適である。なお、基材の形
状としては、板状等特に限定されるものではない。
【００１６】ガラス基材としてのガラス基板としては、
汎用のソーダ石灰ガラス板が好適であり、自動車用なら
びに建築用ガラス、鏡用ガラス等に通常用いられている
普通板ガラス、所謂フロート板ガラスなどであり、クリ
アをはじめグリ−ン、ブロンズ等各種着色ガラスや各種
機能性ガラス、強化ガラスやそれに類するガラス、合せ
ガラスのほか複層ガラス等、さらに平板あるいは曲げ板
等各種板ガラス製品として使用できることは言うまでも
ない。また板厚としては例えば約１．０ｍｍ程度以上約
１２ｍｍ程度以下であり、建築用としては約２．０ｍｍ
程度以上約１０ｍｍ程度以下が好ましく、自動車用とし
ては約１．５ｍｍ程度以上約６．０ｍｍ程度以下が好ま
しく、より好ましくは約２．０ｍｍ程度以上約５．０ｍ
ｍ程度以下のガラスであり、鏡用としては約１．０ｍｍ
から３．０ｍｍ程度が好ましい。なお、ガラス基板とし
ては上記ソーダ石灰ガラスに限定されるものではなく、
他の組成を有するガラスであっても良い。
汎用のソーダ石灰ガラス板が好適であり、自動車用なら
びに建築用ガラス、鏡用ガラス等に通常用いられている
普通板ガラス、所謂フロート板ガラスなどであり、クリ
アをはじめグリ−ン、ブロンズ等各種着色ガラスや各種
機能性ガラス、強化ガラスやそれに類するガラス、合せ
ガラスのほか複層ガラス等、さらに平板あるいは曲げ板
等各種板ガラス製品として使用できることは言うまでも
ない。また板厚としては例えば約１．０ｍｍ程度以上約
１２ｍｍ程度以下であり、建築用としては約２．０ｍｍ
程度以上約１０ｍｍ程度以下が好ましく、自動車用とし
ては約１．５ｍｍ程度以上約６．０ｍｍ程度以下が好ま
しく、より好ましくは約２．０ｍｍ程度以上約５．０ｍ
ｍ程度以下のガラスであり、鏡用としては約１．０ｍｍ
から３．０ｍｍ程度が好ましい。なお、ガラス基板とし
ては上記ソーダ石灰ガラスに限定されるものではなく、
他の組成を有するガラスであっても良い。
【００１７】第１層のシリカ、チタニア、アルミナの原
料としては、各金属元素の硝酸塩、有機酸塩、アセチル
アセトナート類、アルコキシド類等を用いることが出
来、例えば、シリカアルコキシド類としては、テトラエ
トキシシラン、テトラメトキシシラン、モノメチルトリ
エトキシシラン、モノメチルトリメトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、そ
の他のテトラアルコキシシラン化合物、その他のアルキ
ルアルコキシシラン化合物、またチタンアルコキシド類
としては、テトライソプロポキシチタン、テトラノルマ
ルブトキシチタン、チタンアセチルアセトナート類とし
て、トリイソプロポキシチタンモノアセチルアセトナ−
ト等、またアルミアルコキシド類としては、アルミニウ
ムブトキシド、アルミアセチルアセトナート類として
は、アルミニウムアセチルアセトナート等が使用でき
る。なお、これらの原料は乾燥・焼成することにより非
晶質金属酸化物になる原料であるが、最初から非晶質で
ある約サブミクロン程度の粒径を有し、成膜した場合に
透明であるような原料も用いることが出来ることは言う
までもない。
料としては、各金属元素の硝酸塩、有機酸塩、アセチル
アセトナート類、アルコキシド類等を用いることが出
来、例えば、シリカアルコキシド類としては、テトラエ
トキシシラン、テトラメトキシシラン、モノメチルトリ
エトキシシラン、モノメチルトリメトキシシラン、ジメ
チルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、そ
の他のテトラアルコキシシラン化合物、その他のアルキ
ルアルコキシシラン化合物、またチタンアルコキシド類
としては、テトライソプロポキシチタン、テトラノルマ
ルブトキシチタン、チタンアセチルアセトナート類とし
て、トリイソプロポキシチタンモノアセチルアセトナ−
ト等、またアルミアルコキシド類としては、アルミニウ
ムブトキシド、アルミアセチルアセトナート類として
は、アルミニウムアセチルアセトナート等が使用でき
る。なお、これらの原料は乾燥・焼成することにより非
晶質金属酸化物になる原料であるが、最初から非晶質で
ある約サブミクロン程度の粒径を有し、成膜した場合に
透明であるような原料も用いることが出来ることは言う
までもない。
【００１８】第２層のチタニアの原料としては、チタン
の硝酸塩、有機酸塩、アセチルアセトナート類、アルコ
キシド類等を用いることが出来、例えばチタンアルコキ
シド類としては、テトライソプロポキシチタン、テトラ
ノルマルブトキシチタン等、アセチルアセトナート類と
しては、トリイソプロポキシチタンモノアセチルアセト
ナ−ト等が使用可能である。なお、これらの原料は焼成
することにより結晶質となるものであるが、最初から非
晶質或いは結晶質である約サブミクロン程度の粒径を有
し、成膜した場合に透明であるような原料も用いること
が出来ることは言うまでもない。
の硝酸塩、有機酸塩、アセチルアセトナート類、アルコ
キシド類等を用いることが出来、例えばチタンアルコキ
シド類としては、テトライソプロポキシチタン、テトラ
ノルマルブトキシチタン等、アセチルアセトナート類と
しては、トリイソプロポキシチタンモノアセチルアセト
ナ−ト等が使用可能である。なお、これらの原料は焼成
することにより結晶質となるものであるが、最初から非
晶質或いは結晶質である約サブミクロン程度の粒径を有
し、成膜した場合に透明であるような原料も用いること
が出来ることは言うまでもない。
【００１９】第２層の複合組成膜中の非晶質酸化物は、
チタニア結晶間の間隙を埋めるバインダー作用を有する
非晶質の金属酸化物であれば何でも使用可能であるが、
特に水に対する化学的耐久性に優れているシリカ、アル
ミナ、ジルコニアの内の少なくとも１種が好ましく、こ
れらの原料としては、各金属元素の硝酸塩、有機酸塩、
アセチルアセトナート類、アルコキシド類等を用いるこ
とが出来、例えばシリカアルコキシド類としては、テト
ラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、モノメチル
トリエトキシシラン、モノメチルトリメトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、その他のテトラアルコキシシラン化合物、その他の
アルキルアルコキシシラン化合物等、またアルミアルコ
キシド類としては、アルミニウムブトキシド等、アルミ
アセトナート類としては、アルミニウムアセチルアセト
ナート等、またジルコニウムアルコキシド類としては、
ジルコニウムブトキシド等、アセチルアセトナ−ト類と
しては、ジルコニウムアセチルアセトナ−ト等が使用で
きる。なお、これらの原料は乾燥・焼成することにより
非晶質金属酸化物になる原料であるが、最初から非晶質
である約サブミクロン程度の粒径を有し、成膜した場合
に透明であるような原料も用いることが出来ることは言
うまでもない。
チタニア結晶間の間隙を埋めるバインダー作用を有する
非晶質の金属酸化物であれば何でも使用可能であるが、
特に水に対する化学的耐久性に優れているシリカ、アル
ミナ、ジルコニアの内の少なくとも１種が好ましく、こ
れらの原料としては、各金属元素の硝酸塩、有機酸塩、
アセチルアセトナート類、アルコキシド類等を用いるこ
とが出来、例えばシリカアルコキシド類としては、テト
ラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、モノメチル
トリエトキシシラン、モノメチルトリメトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、その他のテトラアルコキシシラン化合物、その他の
アルキルアルコキシシラン化合物等、またアルミアルコ
キシド類としては、アルミニウムブトキシド等、アルミ
アセトナート類としては、アルミニウムアセチルアセト
ナート等、またジルコニウムアルコキシド類としては、
ジルコニウムブトキシド等、アセチルアセトナ−ト類と
しては、ジルコニウムアセチルアセトナ−ト等が使用で
きる。なお、これらの原料は乾燥・焼成することにより
非晶質金属酸化物になる原料であるが、最初から非晶質
である約サブミクロン程度の粒径を有し、成膜した場合
に透明であるような原料も用いることが出来ることは言
うまでもない。
【００２０】上記各原料の希釈溶媒としては、アルコ−
ル系溶媒が好ましく、具体例としては、メタノ−ル、エ
タノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、エ
チレングリコ−ル、ヘキシレングリコ−ル、さらには酢
酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル類、
さらにはメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブなどのセロソルブ類及びこれらを混合した溶
媒、さらには増粘剤としてポリエチレングリコ−ル（平
均分子量２００）、ポリプロピレングリコ−ル（平均分
子量４００）、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビ
ニルピロリドー等を加えても良いし、レベリング剤とし
てジメチルシリコーンなどのメチルシリコーン類やフッ
素系レベリング剤を適量加えても良い。本来溶液中に含
まれるアルコ−ル系やセロソルブ系のもの単独または混
合物を、該溶液の蒸発速度や被膜粘度を勘案して選択す
ればよい。
ル系溶媒が好ましく、具体例としては、メタノ−ル、エ
タノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル、エ
チレングリコ−ル、ヘキシレングリコ−ル、さらには酢
酸エチル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル類、
さらにはメチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブなどのセロソルブ類及びこれらを混合した溶
媒、さらには増粘剤としてポリエチレングリコ−ル（平
均分子量２００）、ポリプロピレングリコ−ル（平均分
子量４００）、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリビ
ニルピロリドー等を加えても良いし、レベリング剤とし
てジメチルシリコーンなどのメチルシリコーン類やフッ
素系レベリング剤を適量加えても良い。本来溶液中に含
まれるアルコ−ル系やセロソルブ系のもの単独または混
合物を、該溶液の蒸発速度や被膜粘度を勘案して選択す
ればよい。
【００２１】第２層中の超微粒子としては、シリカにつ
いては、結晶性のシリカまたは無定型のシリカ、コロイ
ドシリカ等の何れであってもよく、またアルミナについ
ては、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ等の
何れであってもよい。
いては、結晶性のシリカまたは無定型のシリカ、コロイ
ドシリカ等の何れであってもよく、またアルミナについ
ては、α−アルミナ、β−アルミナ、γ−アルミナ等の
何れであってもよい。
【００２２】なお、超微粒子とは、特に粒径を限定する
ものではないが、粒径がほぼ１μｍ以下であり、例えば
Ｓｉ、Ａｌの金属塩化物を酸素水素火炎中に供給し、超
微粒子状の酸化物であるＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を得る。な
お、原料として用いる場合には、溶液中に該超微粒子を
分散させたコロイド状で使用することが、分散性および
安定性が増すので特に好ましい。超微粒子含有量は、３
重量％未満では膜構造の多孔質化および表面積の増大が
図れず、また３０重量％を越えると膜強度が低下し、実
用面での耐久性が不十分となる。
ものではないが、粒径がほぼ１μｍ以下であり、例えば
Ｓｉ、Ａｌの金属塩化物を酸素水素火炎中に供給し、超
微粒子状の酸化物であるＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3を得る。な
お、原料として用いる場合には、溶液中に該超微粒子を
分散させたコロイド状で使用することが、分散性および
安定性が増すので特に好ましい。超微粒子含有量は、３
重量％未満では膜構造の多孔質化および表面積の増大が
図れず、また３０重量％を越えると膜強度が低下し、実
用面での耐久性が不十分となる。
【００２３】第１層中のアルミナおよび／またはチタニ
ア含有比率が全酸化物被膜組成に対して８〜５５重量％
を少なくとも含むものであることとしたのは、５５重量
％を超えると、基材としてソーダ石灰ガラスを用いた場
合に、第１層膜の機能であるナトリウムイオンのパッシ
ベーション効果が低減することにより光活性が著しく低
下し、さらに、耐アルカリ性も著しく低下してしまう。
また、８重量％未満では第２層膜との密着性が低下して
しまう。シリカの含有量は、４５重量％未満では耐酸性
が不十分となり、９２重量％を越えると第２層膜との密
着性が低下し、耐水性が不十分となる。
ア含有比率が全酸化物被膜組成に対して８〜５５重量％
を少なくとも含むものであることとしたのは、５５重量
％を超えると、基材としてソーダ石灰ガラスを用いた場
合に、第１層膜の機能であるナトリウムイオンのパッシ
ベーション効果が低減することにより光活性が著しく低
下し、さらに、耐アルカリ性も著しく低下してしまう。
また、８重量％未満では第２層膜との密着性が低下して
しまう。シリカの含有量は、４５重量％未満では耐酸性
が不十分となり、９２重量％を越えると第２層膜との密
着性が低下し、耐水性が不十分となる。
【００２４】第２層膜組成中のチタニアの含有量を全酸
化物被膜組成に対して４０〜９２重量％としたのは、４
０重量％未満では光触媒活性が十分ではなく、また９２
重量％を超えると光触媒活性は十分発揮されるものの親
水性の維持性が低下するためである。また、非晶質酸化
物の含有量は、５重量％未満ではチタニアのアナターゼ
型結晶に対するバインダー効果が不十分となり耐磨耗性
が低下し、３０重量％を越えるとアナターゼ型結晶の結
晶性が低下し、十分な光触媒機能を発揮できなくなる。
化物被膜組成に対して４０〜９２重量％としたのは、４
０重量％未満では光触媒活性が十分ではなく、また９２
重量％を超えると光触媒活性は十分発揮されるものの親
水性の維持性が低下するためである。また、非晶質酸化
物の含有量は、５重量％未満ではチタニアのアナターゼ
型結晶に対するバインダー効果が不十分となり耐磨耗性
が低下し、３０重量％を越えるとアナターゼ型結晶の結
晶性が低下し、十分な光触媒機能を発揮できなくなる。
【００２５】膜厚については、第１層の膜厚は、約５０
〜２００ｎｍ程度であり、５０ｎｍ未満であれば、基材
がアルカリイオンを含有するガラス基板の場合に、該ガ
ラス基板からのナトリウムイオンの影響で第２層の光触
媒機能が低下し、２００ｎｍを超えると経済的にも無駄
であり、クラックの発現の要因となるためである。さら
に好ましくは約７０〜１３０ｎｍ程度である。第２層の
膜厚は、チタニアの含有量にもよるが、約５０〜２００
ｎｍ程度が好ましい。なお、５０ｎｍ以下では充分な光
活性が得られず、２００ｎｍ以上では光活性の向上は得
られず、膜強度は低下する。
〜２００ｎｍ程度であり、５０ｎｍ未満であれば、基材
がアルカリイオンを含有するガラス基板の場合に、該ガ
ラス基板からのナトリウムイオンの影響で第２層の光触
媒機能が低下し、２００ｎｍを超えると経済的にも無駄
であり、クラックの発現の要因となるためである。さら
に好ましくは約７０〜１３０ｎｍ程度である。第２層の
膜厚は、チタニアの含有量にもよるが、約５０〜２００
ｎｍ程度が好ましい。なお、５０ｎｍ以下では充分な光
活性が得られず、２００ｎｍ以上では光活性の向上は得
られず、膜強度は低下する。
【００２６】塗布法としては、特に限定されるものでは
ないが、生産性などの面からは例えばスピンコート法あ
るいはディップコ−ト法、またリバ−スコ−ト法、フレ
キソ印刷法、その他のロールコート法であり、さらには
ノズルコ−ト法、スプレーコ−ト法、スクリーン印刷法
などが適宜採用し得るものである。これら塗布法で塗布
成膜する際の塗布液中の固形分濃度としては約１〜３０
％程度で、塗布液粘度としては１〜１００ｃｐ程度が好
ましい。
ないが、生産性などの面からは例えばスピンコート法あ
るいはディップコ−ト法、またリバ−スコ−ト法、フレ
キソ印刷法、その他のロールコート法であり、さらには
ノズルコ−ト法、スプレーコ−ト法、スクリーン印刷法
などが適宜採用し得るものである。これら塗布法で塗布
成膜する際の塗布液中の固形分濃度としては約１〜３０
％程度で、塗布液粘度としては１〜１００ｃｐ程度が好
ましい。
【００２７】第１層及び第２層の塗布後の乾燥処理とし
ては、乾燥温度が常温〜３００℃程度で乾燥時間が０．
５〜６０分間程度が好ましく、より好ましくは前記乾燥
温度が１００〜２５０℃程度で乾燥時間が 1〜３０分間
程度である。
ては、乾燥温度が常温〜３００℃程度で乾燥時間が０．
５〜６０分間程度が好ましく、より好ましくは前記乾燥
温度が１００〜２５０℃程度で乾燥時間が 1〜３０分間
程度である。
【００２８】第２層の乾燥後の焼成処理としては、焼成
温度が３８０〜７５０℃程度で焼成時間が１〜３０分間
程度が好ましく、さらに前記ガラスの熱強化または／お
よび熱曲げ加工時に同時に行うことがよく、前記ガラス
の熱強化または／および熱曲げ加工は、温度が３８０〜
７５０℃程度で時間が０．５〜１０分間程度行うことが
より好ましい。
温度が３８０〜７５０℃程度で焼成時間が１〜３０分間
程度が好ましく、さらに前記ガラスの熱強化または／お
よび熱曲げ加工時に同時に行うことがよく、前記ガラス
の熱強化または／および熱曲げ加工は、温度が３８０〜
７５０℃程度で時間が０．５〜１０分間程度行うことが
より好ましい。
【００２９】第１層膜に、アルミナおよび／またはチタ
ニアを含有するシリカ膜を設けることにより、第１層と
第２層の膜間の密着強度が強固になり、耐温水性、耐湿
性、耐アルカリ性、耐温塩水性等の耐久性を向上させ、
厳しい環境での長期使用に耐え、より確実でかつ安定し
た品質の親水性酸化物被膜形成基材が得られるととも
に、さらに基材がソーダ石灰ガラス基板の場合には、該
ソーダ石灰ガラス基板からのナトリウムイオンの第２層
膜中への移行を防止し、光触媒機能を十分に発揮させる
ことができる親水性酸化物形成基材を得ることができ
る。
ニアを含有するシリカ膜を設けることにより、第１層と
第２層の膜間の密着強度が強固になり、耐温水性、耐湿
性、耐アルカリ性、耐温塩水性等の耐久性を向上させ、
厳しい環境での長期使用に耐え、より確実でかつ安定し
た品質の親水性酸化物被膜形成基材が得られるととも
に、さらに基材がソーダ石灰ガラス基板の場合には、該
ソーダ石灰ガラス基板からのナトリウムイオンの第２層
膜中への移行を防止し、光触媒機能を十分に発揮させる
ことができる親水性酸化物形成基材を得ることができ
る。
【００３０】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。但し本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
る。但し本発明はこれらの実施例に限定されるものでは
ない。
【００３１】実施例１ 第１層膜溶液の調整：シリカの出発原料としてテトラエ
トキシシランを用い、チタニアの出発原料としてチタン
イソプロポキシドを用い、酸化物換算でシリカ：チタニ
ア＝９０：１０重量％とした溶液に、加水分解用の水、
触媒としての硝酸、溶媒としてエタノールを順次添加し
て混合撹拌し、コーティング溶液とした。なお、溶液の
固形分濃度は全酸化物換算で２重量％とした。
トキシシランを用い、チタニアの出発原料としてチタン
イソプロポキシドを用い、酸化物換算でシリカ：チタニ
ア＝９０：１０重量％とした溶液に、加水分解用の水、
触媒としての硝酸、溶媒としてエタノールを順次添加し
て混合撹拌し、コーティング溶液とした。なお、溶液の
固形分濃度は全酸化物換算で２重量％とした。
【００３２】第２層膜溶液の調整：チタニアの原料とし
てテトライソプロポキシチタン（アトロンＮＴｉ−５０
０、日本曹達）を用い、超微粒子の原料としてとしてイ
ソプロピルアルコール中にシリカを分散させたコロイダ
ルシリカ（ＩＰＡ−ＳＴ−Ｓ、日産化学）を用い、非晶
質金属酸化物を形成するシリカの原料としてテトラエト
キシシラン（コルコート６Ｐ、日本コルコート）を用
い、酸化物換算でチタニア：コロイダルシリカ：非晶質
金属酸化物シリカ＝９０：５：５重量％とした溶液に溶
媒として変成アルコール（エキネン、Ｆ−１）を添加し
混合撹拌し、コ−ティング溶液とした。なお、溶液の固
形分濃度は２重量％とした。
てテトライソプロポキシチタン（アトロンＮＴｉ−５０
０、日本曹達）を用い、超微粒子の原料としてとしてイ
ソプロピルアルコール中にシリカを分散させたコロイダ
ルシリカ（ＩＰＡ−ＳＴ−Ｓ、日産化学）を用い、非晶
質金属酸化物を形成するシリカの原料としてテトラエト
キシシラン（コルコート６Ｐ、日本コルコート）を用
い、酸化物換算でチタニア：コロイダルシリカ：非晶質
金属酸化物シリカ＝９０：５：５重量％とした溶液に溶
媒として変成アルコール（エキネン、Ｆ−１）を添加し
混合撹拌し、コ−ティング溶液とした。なお、溶液の固
形分濃度は２重量％とした。
【００３３】コーティング：１０ｃｍ□で厚さ２ｍｍの
ソーダ石灰ガラス基板に第１層溶液をスピンコーターで
成膜し、２５０℃で５分間乾燥して室温まで冷却した
後、第２層溶液を同じくスピンコーターにより成膜し
た。第２層を成膜した後、再度２５０℃で５分間乾燥
し、一旦５００℃で５分間仮焼成を行った後、６８０℃
で本焼成を行うことにより、第１層、第２層の膜厚がと
もに１００ｎｍの光触媒膜を得た。
ソーダ石灰ガラス基板に第１層溶液をスピンコーターで
成膜し、２５０℃で５分間乾燥して室温まで冷却した
後、第２層溶液を同じくスピンコーターにより成膜し
た。第２層を成膜した後、再度２５０℃で５分間乾燥
し、一旦５００℃で５分間仮焼成を行った後、６８０℃
で本焼成を行うことにより、第１層、第２層の膜厚がと
もに１００ｎｍの光触媒膜を得た。
【００３４】実施例２ 第１層膜溶液の調整：シリカの出発原料としてテトラエ
トキシシランを用い、アルミナの出発原料として硝酸ア
ルミ９水和物を用い、酸化物換算でシリカ：アルミナ＝
９０：１０重量％とした溶液に、加水分解用の水、触媒
としての硝酸、溶媒としてエタノールを順次添加して混
合撹拌し、コーティング溶液とした。なお、溶液の固形
分濃度は全酸化物換算で２重量％とした。また、第２層
膜溶液の調整およびコ−ティング操作等は実施例１と同
様に行った。
トキシシランを用い、アルミナの出発原料として硝酸ア
ルミ９水和物を用い、酸化物換算でシリカ：アルミナ＝
９０：１０重量％とした溶液に、加水分解用の水、触媒
としての硝酸、溶媒としてエタノールを順次添加して混
合撹拌し、コーティング溶液とした。なお、溶液の固形
分濃度は全酸化物換算で２重量％とした。また、第２層
膜溶液の調整およびコ−ティング操作等は実施例１と同
様に行った。
【００３５】実施例３ 第１層膜溶液の調整：シリカの出発原料としてテトラエ
トキシシランを用い、チタニアの出発原料としてチタン
イソプロポキシドを用い、アルミナの出発原料として硝
酸アルミ９水和物を用い、酸化物換算でシリカ：チタニ
ア：アルミナ＝９０：５：５重量％とした溶液に、加水
分解用の水、触媒としての硝酸、溶媒としてエタノール
を順次添加して混合撹拌し、コーティング溶液とした。
なお、溶液の固形分濃度は全酸化物換算で２重量％とし
た。さらに、第２層膜溶液の調整およびコ−ティング操
作等は、実施例１と同様に行った。
トキシシランを用い、チタニアの出発原料としてチタン
イソプロポキシドを用い、アルミナの出発原料として硝
酸アルミ９水和物を用い、酸化物換算でシリカ：チタニ
ア：アルミナ＝９０：５：５重量％とした溶液に、加水
分解用の水、触媒としての硝酸、溶媒としてエタノール
を順次添加して混合撹拌し、コーティング溶液とした。
なお、溶液の固形分濃度は全酸化物換算で２重量％とし
た。さらに、第２層膜溶液の調整およびコ−ティング操
作等は、実施例１と同様に行った。
【００３６】実施例４ 実施例１の第１層膜組成をシリカ：チタニア＝７０：３
０重量％とした以外は、実施例１と同様に行った。
０重量％とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００３７】実施例５ 実施例３の第１層膜組成をシリカ：チタニア：アルミナ
＝７０：１５：１５重量％とした以外は、実施例３と同
様に行った。
＝７０：１５：１５重量％とした以外は、実施例３と同
様に行った。
【００３８】実施例６ 実施例１の第１層膜組成をシリカ：チタニア＝５０：５
０重量％とした以外は、実施例１と同様に行った。
０重量％とした以外は、実施例１と同様に行った。
【００３９】実施例７ 実施例３の第１層膜組成をシリカ：チタニア：アルミナ
＝５０：２５：２５重量％とした以外は、実施例３と同
様に行った。
＝５０：２５：２５重量％とした以外は、実施例３と同
様に行った。
【００４０】実施例８ 実施例１の第２層膜組成をチタニア：コロイダルシリ
カ：シリカ＝８０：１０：１０重量％とした以外は、実
施例１と同様に行った。
カ：シリカ＝８０：１０：１０重量％とした以外は、実
施例１と同様に行った。
【００４１】実施例９ 実施例１の第２層膜組成をチタニア：コロイダルシリ
カ：シリカ＝７５：１５：１０重量％とした以外は、実
施例１と同様に行った。
カ：シリカ＝７５：１５：１０重量％とした以外は、実
施例１と同様に行った。
【００４２】実施例１０ 実施例１の第２層膜組成をチタニア：コロイダルシリ
カ：シリカ＝５０：２５：２５重量％とした以外は、実
施例１と同様に行った。
カ：シリカ＝５０：２５：２５重量％とした以外は、実
施例１と同様に行った。
【００４３】実施例１１ 実施例１の第２層膜組成をチタニア：コロイダルシリ
カ：シリカ：アルミナ＝７５：１５：５：５重量％とし
た以外は、実施例１と同様に行った。
カ：シリカ：アルミナ＝７５：１５：５：５重量％とし
た以外は、実施例１と同様に行った。
【００４４】比較例１ 第１層膜組成をシリカとした以外は、実施例１と同様に
行った。 比較例２ 第１層膜組成をシリカのみ、第２層膜組成をチタニアの
みとした以外は、実施例１と同様に行った。
行った。 比較例２ 第１層膜組成をシリカのみ、第２層膜組成をチタニアの
みとした以外は、実施例１と同様に行った。
【００４５】得られた光触媒膜付き多機能ガラスの評価
を下記のように行った。 〔光活性試験〕１重量％オレイン酸アセトン溶液を用い
て、得られた第２層の光触媒膜表面にオレイン酸を均一
に付着させ人工的に汚れを形成した。これにブラックラ
イトＦ１５Ｔ８ＢＬＢ(三共電気)で０.５ｍｗ／ｃｍ
2(３６５ｎｍ)の紫外線を２時間照射した。照射前後の
水の接触角変化で光活性（親水性）を評価した。 〔耐温水性試験〕６０℃の温水に１０日間浸漬して外
観、膜強度（温水中でガーゼ布で強く擦り膜剥離の有無
を調べる)の変化を評価した。 〔耐湿性試験〕５０℃相対湿度９８％の蒸気中に３０日
間放置して外観、膜強度の変化を評価した。 〔耐酸性試験〕０.１％塩酸中に室温下で４８時間浸漬
して外観、膜強度の変化を評価した。 〔耐アルカリ性試験〕２０％炭酸ソーダ水溶液中に室温
下で４８時間浸漬して外観、膜強度の変化を評価した。 〔耐温塩水性試験〕６０℃の３％食塩水に４８時間浸漬
して外観、膜強度の変化を評価した。
を下記のように行った。 〔光活性試験〕１重量％オレイン酸アセトン溶液を用い
て、得られた第２層の光触媒膜表面にオレイン酸を均一
に付着させ人工的に汚れを形成した。これにブラックラ
イトＦ１５Ｔ８ＢＬＢ(三共電気)で０.５ｍｗ／ｃｍ
2(３６５ｎｍ)の紫外線を２時間照射した。照射前後の
水の接触角変化で光活性（親水性）を評価した。 〔耐温水性試験〕６０℃の温水に１０日間浸漬して外
観、膜強度（温水中でガーゼ布で強く擦り膜剥離の有無
を調べる)の変化を評価した。 〔耐湿性試験〕５０℃相対湿度９８％の蒸気中に３０日
間放置して外観、膜強度の変化を評価した。 〔耐酸性試験〕０.１％塩酸中に室温下で４８時間浸漬
して外観、膜強度の変化を評価した。 〔耐アルカリ性試験〕２０％炭酸ソーダ水溶液中に室温
下で４８時間浸漬して外観、膜強度の変化を評価した。 〔耐温塩水性試験〕６０℃の３％食塩水に４８時間浸漬
して外観、膜強度の変化を評価した。
【００４６】実施例及び比較例における性能評価結果を
表−１に示す。 ・光活性試験においては、実施例１〜１１及び比較例１
は、紫外線照射前の水の接触角が５５〜６７°程度であ
ったものが、照射後１０°以下となった。これらの結果
から、実施例１〜１１及び比較例１は、第１層のアルカ
リパッシベーション効果が十分機能し、第２層目のＴi
Ｏ2を有する膜が、いずれも良好な光触媒としての光活
性機能を有していることが確認できる。一方、比較例２
では、光活性はあるものの、他の場合に比べて光触媒性
能が減少していることが確認できる。 ・耐温水性試験について、実施例１〜１１は１０日間経
過後も外観、膜強度に変化がなかった。比較例１〜２に
ついては、比較例１が２日目に比較例２が５日目に第２
層膜が剥離した。 ・耐湿性試験については、実施例１〜１１及び比較例１
は３０日間経過後も変化は認められないのに対し、比較
例２は１５日目に第２層膜が剥離した。 ・耐酸性試験については、実施例および比較例ともに変
化は認められなかった。 ・耐アルカリ性試験については、実施例および比較例と
もに変化は認められなかった。 ・耐温塩水性試験については、実施例１〜１１は変化は
認められなかったが、比較例１は３６時間後、比較例２
は２０時間後に第２層膜が剥離した。 なお、表-１において、（○印）は試験後の膜の品質に
変化がなく良好な結果が得られたことを示し、（×印）
は試験中に膜の剥離を生じたものを示す。
表−１に示す。 ・光活性試験においては、実施例１〜１１及び比較例１
は、紫外線照射前の水の接触角が５５〜６７°程度であ
ったものが、照射後１０°以下となった。これらの結果
から、実施例１〜１１及び比較例１は、第１層のアルカ
リパッシベーション効果が十分機能し、第２層目のＴi
Ｏ2を有する膜が、いずれも良好な光触媒としての光活
性機能を有していることが確認できる。一方、比較例２
では、光活性はあるものの、他の場合に比べて光触媒性
能が減少していることが確認できる。 ・耐温水性試験について、実施例１〜１１は１０日間経
過後も外観、膜強度に変化がなかった。比較例１〜２に
ついては、比較例１が２日目に比較例２が５日目に第２
層膜が剥離した。 ・耐湿性試験については、実施例１〜１１及び比較例１
は３０日間経過後も変化は認められないのに対し、比較
例２は１５日目に第２層膜が剥離した。 ・耐酸性試験については、実施例および比較例ともに変
化は認められなかった。 ・耐アルカリ性試験については、実施例および比較例と
もに変化は認められなかった。 ・耐温塩水性試験については、実施例１〜１１は変化は
認められなかったが、比較例１は３６時間後、比較例２
は２０時間後に第２層膜が剥離した。 なお、表-１において、（○印）は試験後の膜の品質に
変化がなく良好な結果が得られたことを示し、（×印）
は試験中に膜の剥離を生じたものを示す。
【００４７】以上の評価結果に示すように、本発明の実
施例１〜１１は比較例１〜２に比べ、光活性、耐温水
性、耐湿性、耐アルカリ性、耐温塩水性の全ての評価項
目において極めて優れ、第１層膜と第２層膜の膜間の密
着強度が極めて大きく強固であり、しかもアルカリパッ
シベーション効果も十分であることが分かった。一方、
比較例１は、耐温水性、耐温塩水性の耐久試験では膜剥
離があり、比較例２では耐温水性、耐湿性、耐塩温水性
試験で膜剥離が生じた。
施例１〜１１は比較例１〜２に比べ、光活性、耐温水
性、耐湿性、耐アルカリ性、耐温塩水性の全ての評価項
目において極めて優れ、第１層膜と第２層膜の膜間の密
着強度が極めて大きく強固であり、しかもアルカリパッ
シベーション効果も十分であることが分かった。一方、
比較例１は、耐温水性、耐温塩水性の耐久試験では膜剥
離があり、比較例２では耐温水性、耐湿性、耐塩温水性
試験で膜剥離が生じた。
【００４８】
【表１】
【００４９】
【発明の効果】基材表面に、第１層としてシリカとチタ
ニアおよび／またはアルミナの複合非晶質金属酸化物
膜、第２層としてチタニア−シリカおよび／またはアル
ミナの超微粒子と非晶質金属酸化物の複合組成物を形成
した２層構造の親水性酸化物被膜は、第１層と第２層の
層間の密着強度が強固になり、耐温水性、耐湿性、耐ア
ルカリ性、耐温塩水性等の耐久性を長期に持続し、厳し
い環境下において確実でかつ安定した品質が得られると
ともに、基材がソーダ石灰ガラスである場合には、該ガ
ラス基板から光触媒膜へのナトリウムイオンの移行を防
止し、光触媒機能を十分に発揮させる効果が得られ、建
築用、車両用、鏡等の各種ガラス物品に広く用いること
ができる。
ニアおよび／またはアルミナの複合非晶質金属酸化物
膜、第２層としてチタニア−シリカおよび／またはアル
ミナの超微粒子と非晶質金属酸化物の複合組成物を形成
した２層構造の親水性酸化物被膜は、第１層と第２層の
層間の密着強度が強固になり、耐温水性、耐湿性、耐ア
ルカリ性、耐温塩水性等の耐久性を長期に持続し、厳し
い環境下において確実でかつ安定した品質が得られると
ともに、基材がソーダ石灰ガラスである場合には、該ガ
ラス基板から光触媒膜へのナトリウムイオンの移行を防
止し、光触媒機能を十分に発揮させる効果が得られ、建
築用、車両用、鏡等の各種ガラス物品に広く用いること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 誠司 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】基材表面に第１層としてシリカとチタニア
および／またはアルミナよりなる複合非晶質金属酸化物
膜を形成し、該第１層の上層に第２層としてチタニア−
シリカおよび／またはアルミナの超微粒子と非晶質金属
酸化物よりなる複合組成膜を形成したことを特徴とする
親水性基材。 - 【請求項２】第１層の非晶質金属酸化物膜中のシリカ含
有率が酸化物換算で４５〜９２重量％、チタニアおよび
／またはアルミナの含有率が酸化物換算で８〜５５重量
％の範囲であることを特徴とする請求項１記載の親水性
成基材。 - 【請求項３】第２層の複合組成膜中のチタニア含有率は
酸化物換算で４０〜９２重量％、シリカおよび／または
アルミナの超微粒子の含有率が酸化物換算で３〜３０重
量％、非晶質金属酸化物の含有率が酸化物換算で５重量
％〜３０重量％の範囲であることを特徴とする請求項１
記載の親水性基材。 - 【請求項４】第２層の複合組成膜中の非晶質金属酸化物
が、シリカ、アルミナ、ジルコニアの内の少なくとも１
種である請求項１又は３記載の親水性基材。 - 【請求項５】基材上に形成された第１層および第２層被
膜の膜厚が、いずれも５０ｎｍ〜２００ｎｍであること
を特徴とする請求項１乃至４記載の親水性基材。 - 【請求項６】基材の表面に、ケイ素とチタンおよび／ま
たはアルミニウムを含有する溶液よりなる第１層用塗布
液を被覆した後、チタニアと非晶質酸化物とシリカおよ
び／またはアルミナの超微粒子よりなる第２層用溶液を
塗布し、乾燥・焼成してなることを特徴とする親水性基
材の製造方法。 - 【請求項７】第１層用塗布液は、ケイ素、チタン、アル
ミニウムの金属元素の硝酸塩、有機酸塩、アセチルアセ
トナート類、アルコキシド類を含んだアルコキシシラン
類の加水分解物のうちの少なくとも１種よりなる請求項
６記載の製造方法。 - 【請求項８】被膜が形成された基材の焼成温度は、３８
０℃〜７５０℃であることを特徴とする請求項６記載の
製造方法。
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