JPH1148395A - 光触媒フィルム並びに自動車用ウインドウ及び建築物用窓ガラス - Google Patents

光触媒フィルム並びに自動車用ウインドウ及び建築物用窓ガラス

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JPH1148395A
JPH1148395A JP9222007A JP22200797A JPH1148395A JP H1148395 A JPH1148395 A JP H1148395A JP 9222007 A JP9222007 A JP 9222007A JP 22200797 A JP22200797 A JP 22200797A JP H1148395 A JPH1148395 A JP H1148395A
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JP
Japan
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film
photocatalytic
photocatalyst
photocatalyst film
base
Prior art date
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Application number
JP9222007A
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Inventor
Tomoko Noguchi
智子 野口
Masahito Yoshikawa
雅人 吉川
Nobuko Kato
信子 加藤
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Bridgestone Corp
Original Assignee
Bridgestone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 基材の一面に直接又は下地膜を介して光
触媒膜を形成すると共に、基材の他面に粘着剤層を形成
してなることを特徴とする光触媒フィルム。 【効果】 本発明の光触媒フィルムは、防汚フィルムと
して使用されて、自動車のウインドウ、建築物の窓ガラ
スなどの汚れを可及的に防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のウ
インドウ、各種建築物の窓ガラス等に貼付されて防汚効
果を与える光触媒フィルムに関する。また、本発明はか
かる光触媒フィルムが貼付された自動車のウインドウ及
び建築物の窓ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】自動車
のウインドウ、建築物の窓ガラスは、その外側は雨や
風、埃などによって汚染され、内側も埃、煙草のヤニ等
によって汚染される。このため、これらの汚れを除去す
べく、洗浄剤にて頻繁に洗浄することが行われている
が、洗浄作業は面倒であり、高層ビルなどにおいては危
険を伴う。
【0003】従って、自動車のウインドウ、建築物の窓
ガラスなどに対する汚染を可及的に減少する技術が望ま
れる。
【0004】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
自動車のウインドウ、建築物の窓ガラスなどに貼付して
用いられ、各種汚れを可及的に減少させることができる
光触媒フィルムを提供することを目的とする。更に、本
発明は、上記光触媒フィルムが貼付された自動車用ウイ
ンドウ及び建築物用窓ガラスを提供することを他の目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明は、上記目的を達成するため、 請求項1:基材の一面に直接又は下地膜を介して光触媒
膜を形成すると共に、基材の他面に粘着剤層を形成して
なることを特徴とする光触媒フィルム 請求項2:光触媒膜が、互いに対向するターゲット間の
スパッタ空間の側方に基材を配置し、該基材上にスパッ
タ膜を形成する対向ターゲット式スパッタリング法にて
酸素分子を有するガスを含有する不活性ガス中でリアク
ティブスパッタリングを行うことによって得られた金属
酸化物膜からなるものである請求項1記載の光触媒フィ
ルム 請求項3:光触媒膜が酸化チタン膜である請求項1又は
2記載の光触媒フィルム 請求項4:基材が透明プラスチックフィルムである請求
項1,2又は3記載の光触媒フィルム 請求項5:請求項1乃至4のいずれか1項記載の光触媒
フィルムが貼付された自動車用ウインドウ 請求項6:請求項1乃至4のいずれか1項記載の光触媒
フィルムが貼付された建築物用窓ガラスを提供する。
【0006】上記光触媒フィルムは、自動車のウインド
ウ、建築物の窓ガラス、その他の各種物品に貼着して用
いられるが、その表面の光触媒膜に光(例えば自動車の
ウインドウ、建築物の窓ガラス等にあっては、外側は太
陽光、内側は室内光や窓ガラスを通って入ってきた紫外
光)が照射されると、光触媒が励起し、表面の光触媒膜
に付着した各種汚れが分解除去され、これによって汚染
が可及的に防止されるものである。
【0007】この場合、光触媒膜としては、スパッタリ
ング法等によって形成し得るが、特に対向ターゲット式
スパッタリング法により光触媒膜、特に酸化チタン膜を
作製すること、好ましくは不活性ガスと酸素分子を有す
るガスからの酸素ガスとの容量比を2:1〜1:3とし
てスパッタリングを行うこと、更に好ましくはターゲッ
トに対する投入パワーを高くして成膜することが高活性
化の点で有効である。
【0008】即ち、対向ターゲット式スパッタリング法
は、特公昭62−56575号、同63−20304
号、特公平3−1810号公報等で公知の手法であり、
対向ターゲット式スパッタリング法で垂直磁気記録薄膜
などを成膜している。そして、この方法によれば、結晶
性の良好な膜を形成し得ることが記載されている。
【0009】ところで、触媒活性が高い酸化チタン膜を
得るためにはアナターゼ型の結晶系がリッチである必要
があるが、酸化チタンの成膜に当り、種々の方法で結晶
性の高い薄膜を形成することはできるものの、得られた
結晶系はルチル型のものが多いため、光触媒効果が低い
ものである。ところが、対向ターゲット式スパッタリン
グ法により酸化チタンを成膜した場合、低温でアナター
ゼリッチの光触媒膜を作製することができ、特にアルゴ
ンガスと酸素ガスとの比率を上記の比率とすることによ
り、アナターゼ型結晶がよりリッチな光触媒膜を形成し
得ること、また、投入パワーを高くすることで膜質を粗
くし、表面積を大きくすることができるので、触媒活性
をより高くし得るものである。
【0010】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明の光触媒フィルムは、図1にその一例を示したよ
うに、基材11の一面に下地膜12を介して光触媒膜1
3を形成すると共に、基材11の他面に粘着剤層14を
形成し、必要により、剥離フィルム15を剥離可能に貼
着したものである。なお、この光触媒フィルムは、剥離
フィルム15を除いて、全体として透明に形成すること
が好ましい。
【0011】上記基材としては、透明プラスチックフィ
ルムが好ましく、例えばポリエステル、アクリル樹脂、
セルロース樹脂、ポリカーボネートなどのフィルムを用
いることができる。その厚さは、特に限定されないが、
通常10〜300μm、特に20〜100μmである。
【0012】下地膜は、必要により省略し得るが、基材
としてプラスチックフィルムを用いた場合、その劣化を
防ぐため、下地膜を形成することが望ましい。下地膜と
しては、SiO2、SnO2、Al23、ITOなどの光
触媒能を有さない透明酸化物のほか、透明の金属硫化
物、窒化物、ホウ化物、炭化物等の光によって劣化し難
いものが好適である。この下地膜の厚さも適宜選定され
るが、通常10Å〜5μm、特に20Å〜1μmであ
り、これら下地膜は、スパッタリング法、真空蒸着法等
の気相めっき法、その他の適宜手段で形成することがで
きる。
【0013】一方、上記粘着剤層は、アクリル系、エポ
キシ系等の公知の粘・接着剤、或いはエチレン−酢酸ビ
ニル共重合体に有機過酸化物もしくは光開始剤を添加し
て熱もしくは光架橋型の粘・接着剤にて形成することが
できる。なお、その厚さは、通常1〜500μm、特に
5〜100μmである。
【0014】また、剥離フィルムとしては、公知のもの
を使用することができる。
【0015】本発明において、光触媒膜としては、光触
媒活性を有するチタン、亜鉛、タングステン、鉄等の金
属酸化物によって形成することができる。その形成法は
特に制限されないが、酸素分子を有するガスを含有する
不活性ガス中で金属ターゲットを用いてリアクティブス
パッタリングを行うことによって形成することが好まし
い。なお、光触媒膜の厚さは、通常0.05〜5μmで
あり、好ましくは0.3〜1μmとすることができる。
【0016】ここで、スパッタリングは公知の方法にて
行うことができ、通常のマグネトロンスパッタリング法
等にて形成することができるが、特に対向ターゲット式
スパッタリング法を採用することが好ましい。
【0017】この対向ターゲット式スパッタリング装置
としては、公知の装置を用いることができ、例えば図2
に示す装置を使用し得る。即ち、図2において、1は内
部を脱気真空可能な装置本体で、この装置本体1内に一
対の金属ターゲット2,2が互いに所定間隔離間対向し
て配置されたものである。これらターゲット2,2は、
それぞれ支持部3a,3aを有するホールド3,3に保
持され、これらホールド3,3を介して直流電源(スパ
ッタ電源)4の陰極に接続されていると共に、上記ター
ゲット2,2の背後に磁石5,5が互いに異なる磁極が
対向するように配置され、上記ターゲット2,2間のス
パッタ空間6にターゲット2,2に対して垂直方向の磁
界が発生するようになっている。そして、上記スパッタ
空間6の側方には、スパッタ膜を形成すべき基板7が配
置されたものである。なお、8は基板7を所定方向に移
動可能に支持する支持部材である。
【0018】上記のような装置を用いてスパッタリング
を行い、基板上に光触媒膜を形成するに際し、使用する
金属ターゲットとしては、光触媒作用を有する金属酸化
物MeOx(MeはAl,Co,Cu,Fe,In,M
g,Sn,Ti,Zn等の金属を示し、xは金属の種類
によって異なるが、0〜10、好ましくは0〜5の範囲
の正数であり、xは必ずしも金属の価数に相当していな
くてもよい)を得るための金属酸化物に対応した金属が
選定されるが、特には酸化チタン膜を形成するチタンが
好ましい。
【0019】また、上記スパッタリングを行う上で真空
度は0.1〜100mTorr、特に1〜30mTor
rとした後、不活性ガスと酸素分子を有するガスが導入
される。ここで、上記スパッタ空間に供給される酸素分
子を有するガス(酸化性ガス)としては、公知のガスを
使用することができ、具体的には、酸素、オゾン、空
気、水等が挙げられ、通常は酸素が用いられる。また、
不活性ガスとしては、ヘリウム、アルゴンなどを用いる
ことができ、特に工業的に安価なアルゴンが好適に使用
し得る。
【0020】この場合、不活性ガスと酸素分子を有する
ガスとは、不活性ガスと酸素ガスとの比率が2:1〜
1:3、特に1.5:1〜1:2(容量比)となるよう
に導入することが好ましい。これにより酸化チタンを成
膜する場合は高活性のアナターゼ型リッチの酸化チタン
結晶を形成し得る。上記比率を逸脱すると、ルチル型結
晶が多くなるおそれがある。なお、上記ガスの流量は、
チャンバーの大きさ、カソードの数などにより適宜選定
されるが、不活性ガスと酸素分子を有するガスとの合計
量で、通常2〜1000cc/min程度である。
【0021】投入電力も適宜選定されるが、高い投入電
力とすることが好ましく、例えば2枚の直径100mm
のターゲットを用いた場合、400ワット以上、特に8
00ワット以上とすることが推奨され、この場合、ター
ゲット面積当りのエネルギー量を1.3W/cm2
上、好ましくは2.6W/cm2以上、特に5.1W/
cm2以上とすることが推奨され、これにより得られる
光触媒膜の膜質を粗くすると共に、表面積を大きくでき
るので、光触媒膜の性能を更に向上させることができ
る。この場合、供給電力が400ワット未満、ターゲッ
ト面積当りのエネルギー量が1.3W/cm2未満であ
ると、活性の高い光触媒膜を得ることができなくなる場
合がある。
【0022】なお、電源は、図示の例では直流電流であ
るが、これに限られず、例えば高周波電源等を使用する
ことができ、また装置の構成も図示の例に限定されるも
のではない。
【0023】更に、スパッタリングのその他の条件は公
知の条件でよく、例えばスパッタリング時の圧力は1m
Torr〜1Torrとし得る。
【0024】この場合、上記金属酸化物膜表面に、公知
のイオン注入方法、装置にて白金、ニッケル、クロム、
コバルト、錫、ニオブ、タンタル等の金属イオンを1×
1015〜1×1018個/cm2程度イオン注入すること
ができ、これによって光触媒膜をより高活性に形成する
ことができる。
【0025】また、本発明において、光触媒膜13は、
図3に示したように、上記のようにして形成される金属
酸化物膜13aと白金、ニッケル、クロム、コバルト、
錫、ニオブ、タンタルから選ばれる金属薄膜13bとが
最表面層が金属酸化物膜13aとなるように交互に積層
すると共に、最表面層から最下層に達する深さの孔又は
溝13cを多数形成したものとすることができ、これに
より光触媒膜13の比表面積が増大すると共に、上記金
属薄膜による光触媒膜の電荷分離促進作用で光触媒活性
を更に増大させることができる。なお、上記金属酸化物
膜と金属薄膜との合計積層数は2〜数十層とすることが
できる。また、上記孔又は溝は、レーザー等によって形
成し得るが、その形状は図示のV字状に限られず、種々
選定し得る。孔又は溝の形成個数も限定されないが、通
常0.001〜5mm間隔で形成することができる。
【0026】上記光触媒膜の厚さは適宜選定し得るが、
通常、積層膜一層当り20〜200Å、特に20〜50
Å、光触媒膜としては0.05〜1μm、特に0.25
〜0.7μmとすることができる。
【0027】本発明の光触媒フィルムは、自動車のウイ
ンドウ、建築物の窓ガラス等に貼着して用いられて、そ
の汚染を防止する防汚フィルムとして好適に使用するこ
とができる。
【0028】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。
【0029】〔実施例1、比較例1〕厚さ50μmのP
ETフィルムの表面に、まず下地膜(SnO2)を成膜
し、その上に酸化チタン膜を成膜した。この場合、下地
膜及び酸化チタン膜は、いずれも図2に示す装置を用い
て表1に示す条件で対向ターゲット式スパッタリング法
により行った。その後裏面に透明のアクリル系粘着剤層
を形成した。
【0030】
【表1】
【0031】次に、この光触媒フィルムを自動車の窓ガ
ラスの外側に貼着し、屋外で1ヶ月間使用した後の窓ガ
ラス外側表面の汚れを目視により評価し、光触媒フィル
ムが貼着されていない窓ガラスの汚れと比較した。結果
を表2に示す。
【0032】
【表2】
【0033】〔実施例2、比較例2〕実施例1と同様に
して光触媒フィルムを作製した。この場合、下地膜(S
nO2)及び酸化チタン膜の成膜条件は下記表3の通り
とした。
【0034】
【表3】
【0035】次に、この光触媒フィルムを建物の窓ガラ
スの室内側に貼着し、3ヶ月後の室内側の汚れを目視に
より評価し、光触媒フィルムが貼着されていない窓ガラ
スの汚れと比較した。結果を表4に示す。
【0036】
【表4】
【0037】
【発明の効果】本発明の光触媒フィルムは、防汚フィル
ムとして使用されて、自動車のウインドウ、建築物の窓
ガラスなどの汚れを可及的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光触媒フィルムの一例を示す断面図で
ある。
【図2】対向ターゲット式スパッタリング装置の一例を
示す概略図である。
【図3】光触媒膜の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
1 装置本体 2 金属ターゲット 3 ホールド 3a 支持部 4 直流電源 5 磁石 6 スパッタ空間 7 基板 8 支持部材 11 基材 12 下地膜 13 光触媒膜 13a 金属酸化物膜 13b 金属薄膜 13c 孔又は溝 14 粘着剤層

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材の一面に直接又は下地膜を介して光
    触媒膜を形成すると共に、基材の他面に粘着剤層を形成
    してなることを特徴とする光触媒フィルム。
  2. 【請求項2】 光触媒膜が、互いに対向するターゲット
    間のスパッタ空間の側方に基材を配置し、該基材上にス
    パッタ膜を形成する対向ターゲット式スパッタリング法
    にて酸素分子を有するガスを含有する不活性ガス中でリ
    アクティブスパッタリングを行うことによって得られた
    金属酸化物膜からなるものである請求項1記載の光触媒
    フィルム。
  3. 【請求項3】 光触媒膜が酸化チタン膜である請求項1
    又は2記載の光触媒フィルム。
  4. 【請求項4】 基材が透明プラスチックフィルムである
    請求項1,2又は3記載の光触媒フィルム。
  5. 【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1項記載の光
    触媒フィルムが貼付された自動車用ウインドウ。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか1項記載の光
    触媒フィルムが貼付された建築物用窓ガラス。
JP9222007A 1997-08-04 1997-08-04 光触媒フィルム並びに自動車用ウインドウ及び建築物用窓ガラス Pending JPH1148395A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005220337A (ja) * 2004-01-09 2005-08-18 Nichiban Co Ltd 粘着シート、表面光沢装飾シート、及びインクジェット印刷用メディア
WO2008086436A1 (en) * 2007-01-09 2008-07-17 Artscape, Inc. Specification insulating sheet
US8007896B2 (en) 2004-05-13 2011-08-30 Artscape, Inc. Textured window film
US9278577B2 (en) 2013-11-15 2016-03-08 Artscape, Inc. Decorative coverings
US10334840B2 (en) 2004-05-13 2019-07-02 Artscape Inc. Bird anti-collision window film

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