JPH1179788A - 被膜形成ガラスおよびその製法 - Google Patents

被膜形成ガラスおよびその製法

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JPH1179788A
JPH1179788A JP9233689A JP23368997A JPH1179788A JP H1179788 A JPH1179788 A JP H1179788A JP 9233689 A JP9233689 A JP 9233689A JP 23368997 A JP23368997 A JP 23368997A JP H1179788 A JPH1179788 A JP H1179788A
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film
glass
diffraction
titanium oxide
titanium
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Motoharu Inoue
元春 井上
Ryuta Waseda
隆太 早稲田
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Central Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス基板表面に、その透明性、平坦性、平
滑性を失うことなく、光触媒作用を有し、熱線反射性そ
の他光学的、物理的特性を併せもつ酸化チタン被膜を形
成したガラスを得る。 【解決手段】 少なくとも片面に1以上の被膜形成をし
たガラス板であって、その最上層に、CVD 法により膜付
けされた酸化チタン被膜を有し、該酸化チタン被膜が、
常法により測定したX線(Cu kα線)回折において、少
なくとも結晶面間隔d値が 3.5A、 1.9Aに夫々回折ピ
ークを有し、d値 1.9Aの回折強度、すなわちピーク高
さが 3.5Aの回折強度の1/10以上であって、光のエネ
ルギーにより酸化還元作用を発現するところの光触媒作
用を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガラス、特にソーダ
石灰系ガラスに特定の酸化チタン被膜を形成してなる被
膜形成ガラス、および該被膜形成ガラスの製造方法に関
する。
【0002】
【従来技術および解決すべき課題】酸化チタン被膜は、
その高屈折率、高硬度、耐熱性、耐薬品性等の諸特性を
利用して、ガラス、セラミック、樹脂などの素材におけ
る熱線等の反射性被覆、耐擦傷性被覆、耐熱性被覆、耐
候・耐薬品性被覆材料として広く活用され、更に近年、
光のエネルギーを化学的エネルギーに変えて酸化還元作
用を発現するいわゆる光触媒作用〔触媒(TiO2半導体)
が、高エネルギー光(紫外線)で励起されて、電子−正
孔対が生じ、これら電子(e-)、正孔(h+) が、その表
面の吸着、付着物質を酸化還元し、例えば有機物質は分
解、酸化され除去される〕を利用した抗菌タイルなどへ
の活用が注目されている。
【0003】単に酸化チタン被膜を基板に成膜する方法
としては、チタン化合物溶液を基板にスプレーし、その
熱分解により成膜するスプレー法、チタニアゾル含有溶
液を基板に塗布し、加熱成膜するゾルゲル法、チタンの
有機化合物蒸気を吹付けるとともに熱分解させて基板に
成膜するCVD 法(常圧法、減圧法、熱CVD 法、プラズマ
CVD 法等)などがあり、それら方法が適宜採用されてい
る。
【0004】加熱されたガラス基体表面に、酸化チタン
を前記スプレー法で被覆する方法に関しては、特公平1
−30771 号公報「熱線反射ガラスの製造法」、および特
公昭57−47137 号公報「熱線反射ガラスの製造方法」
に、チタンアルコキシ・キレート化合物を用いてスプレ
ーすることが開示されている。該チタンアルコキシ・キ
レート化合物をスプレー法により成膜すると、強固な被
膜は得られる反面、被膜生成速度が遅く、生産性が低
い。更にスプレー法により生じさせた酸化チタン被膜に
は光触媒作用が殆どない。
【0005】基体表面に光触媒作用を有する酸化チタン
被膜を形成させることに関しては、特開平9−59041 号
公報「光触媒を含有する防曇性コーティング組成物」に
おいて、シリコーンの前駆体または無定型シリカの前駆
体と、酸化チタン等の光触媒の粒子を混合したものを基
板に塗布して成膜し、光により励起された光触媒の作用
により親水性を呈し、従って曇り防止することが開示さ
れている。このように担体が存在すると、相対的に酸化
チタン濃度が低くなるので、光触媒作用を発揮させるう
えでは充分とはいえない。
【0006】特開平9−920 号公報「光高透過性酸化チ
タン光触媒およびその製造方法」には、結晶が配向した
酸化チタン膜(アナターゼ型で(101) 、(200) 、(211)
面以外の結晶面にX線回折強度がないこと)、該酸化チ
タン膜をガラス等の基材に施すこと、チタン化合物溶液
を、基材上にスプレー法等により施すとともに、その熱
分解により酸化チタン膜を成膜することが開示されてい
る。概してこの方法では結晶化が不充分で、所望の光触
媒作用を得難いものと推察される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術の不具合を解消し、建築や交通機関の窓及び鏡等の家
具素材などに広く使われているソーダ石灰ガラスを基板
とし、ガラスの透明性、平坦性、平滑性を失うことなく
表面に酸化チタン被膜を形成するもので、高い生産性と
低い生産コストで光触媒作用を有し、熱線反射性その他
光学的、物理的特性を併せもつ被膜形成ガラスおよびそ
の製法を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は被膜形成ガラス
に関し、少なくとも片面に1以上の被膜形成をしたガラ
ス板であって、その最上層に、CVD 法により膜付けされ
た酸化チタン被膜を有し、該酸化チタン被膜が、常法に
より測定したX線(Cu kα線)回折において、結晶面間
隔d値が 3.5A、 1.9Aの少なくとも2カ所に夫々回折
ピークを有し、d値 1.9Aのピーク高さで示す回折強度
が 3.5Aの回折強度の1/10以上であって、光エネルギ
ーにより酸化還元作用を発現するところの光触媒作用を
有するものである。より好ましくは、上記に加え、結晶
面間隔d値において、 1.7A、 1.5Aに回折ピークを有
するものがよい。
【0009】また、本発明は上述の被膜形成ガラスの製
法に関し、チタンの有機化合物蒸気、窒素ガス、および
酸素ガスとを少なくとも含む反応性ガスを混合調製し、
ガラス板製造過程における、連続して流れるガラスリボ
ンに前記反応性ガスを吹付け、分解、成膜せしめ、酸化
チタン被膜を形成させることからなる。
【0010】上記においてより好適には、常圧CVD 法に
おいて、反応性ガスが、チタン化合物を0.1 〜10kPa 、
酸素を3〜40kPa 、かつ水蒸気を0.1kPa以下の分圧で含
むのがよい。
【0011】なお、X線回折において、出力数十kVない
し50〜60kV、 100〜数百mA程度のX線( CuKα線)を用
い、操作速度数度〜10°/分、発散スリット、散乱スリ
ットを1/2°前後として測定することは、ごく一般的
に行われる常法である。
【0012】
【発明の実施の形態】ソーダ石灰系の板ガラス、例えば
フロート法製板によるところの板ガラス(フロートガラ
ス)は、その製造工程で、チタンの有機化合物蒸気を含
む反応性ガスを用い、CVD 法(特に常圧CVD 法)により
酸化チタン膜を膜付けすれば、ガラス本来の透明性、平
滑性が失われることなく成膜が可能である。然しこの場
合でも750℃以上の温度ではガラスは僅かな力で変形
し、膜面との形状差が生じやすく、膜にひび割れやシワ
が生じやすくなるため成膜工程は 750℃以下で行うのが
望ましい。更にフロートラインでは錫バス内に配したト
ップロールの近傍に力が集中するため、最終トップロー
ルから少なくとも5m以上下流の領域が望ましい。
【0013】なお、常圧CVD 法において、前記反応性ガ
スが、チタン有機化合物を0.1 〜10kPa 、より好ましく
は1〜5kPa 、酸素を3〜40kPa より好ましくは10〜36
kPaにおいて光触媒活性に富み、膜の強度も良好なアナ
ターゼの膜を得ることができる。なお、酸素は酸化性雰
囲気を与え、酸化チタンを良好に生成するうえで前記範
囲内の高濃度寄りであるほうが望ましいが、余りに高濃
度であると、引火し易く、火災の危険性も増大するの
で、前記、より好ましい範囲内に留めるべきである。ま
た、水蒸気は、チタン有機化合物を縮重合し、熱分解を
困難とし、またノズル部への導入過程でもスケールを生
じ易いので、0.1kPa以下の分圧とするのが好ましく、よ
り望ましくは0.01kPa 以下とするものである。
【0014】フロートガラスの製造工程でガラス表面に
酸化チタンを成膜する別の方法としてはスプレー法もあ
るが、先述したように明確な光触媒作用は確認されな
い。それに対し、反応性ガスの調製下、特定温度条件下
でCVD 法によって成膜した酸化チタンには、著しい光触
媒作用が確認された。
【0015】なお、成膜時のガラス基板温度は 300℃以
下でも水蒸気などのチタン化合物の分解を促進する成分
と伴に酸化チタンの被膜を形成させることは可能である
が、成膜装置にスケールが付着し易く30分以上の連続し
た成膜は困難であり、被膜と基板との付着力が弱く、且
つX線回折パターンも不明瞭で、光触媒作用が発現され
ない。従って基板温度は水蒸気を必要とせずに酸化チタ
ンを成膜できる温度として、少なくとも 300℃以上、望
ましくは 350℃以上とするのがよい。
【0016】光触媒作用を十分に発現させる為には、酸
化チタン被膜が後述実施例−1に示す通常の条件のCu K
α線を用いたX線回折によって、結晶面間隔d値が 3.5
A、1.9A(回折角2θが夫々25°、48°)の少なくと
も2カ所に回折ピークが確認できる必要があることが判
った。このd値 1.9A(2θが48°)と3.5A(2θが2
5°)の回折線の強度(ピーク高さ)比が光触媒作用の
発現のうえで重要で、d値が 1.9A(48°)の回折線の
強度(ピーク高さ)が、d値が 3.5A(25°)の回折線
の強度(ピーク高さ)に対し1/10以上であるとき、顕
著な光触媒作用が認められる。さらには、d値 1.7A
(2θが55°)と 1.5A(2θが63°)が確認できるこ
とがより好ましい。
【0017】上記回折線強度比と光触媒作用との関係
は、多分に被膜の結晶性によるものと推察される。すな
わちアナターゼ微結晶ゾルを塗布した後加熱焼成する方
法では配向性は生じ難いと考えられるにも拘わらず、一
般に 3.5Aの面間隔から生じる回折線のみが観測され、
(101)(d値において 3.5A)以外の方位に関しては結
晶性が不完全であると認められるが、このような場合に
は光触媒作用が乏しいのに対し、本発明の如きX線回折
パターンを示すものは前記 (101)方向と (200)(d値に
おいて 1.9A)方向との結晶性にバランスが保たれるこ
とにより光触媒作用が強いといえる。
【0018】なお、ガラスと酸化チタン被膜の間に中間
屈折率の透明膜(例えば酸化アルミニウム等)を介在さ
せ、酸化チタン被膜の表面反射に対し、中間屈折率膜の
反射光が干渉により打ち消し合うように屈折率、膜厚を
設定すれば、反射率、刺激純度を抑えるうえで効果があ
る。
【0019】
【実施例】
〔実施例−1〕図1の概略側面図に示すように、厚さ3
mm、幅 3.6mのガラスが毎分8mの速度で連続的に流れ
ているフロートガラス製造設備1で、錫バス2の出口仕
切壁3から 1.5m下流側の徐冷窯4内でその入り口付近
に、CVD 成膜ノズル5をガラス面上15mmの高さにセット
した。この位置でのガラス表面温度は輻射温度計で測定
して 570〜 580℃であった。
【0020】成膜ノズルはステンレス製で、部材の中に
は 180℃の熱媒体オイルが常時流され、ノズルのガラス
に面する下面の表面温度を 200℃〜 220℃に制御してあ
る。ノズルは流れ方向に左右対称で、中央に反応性ガス
の吹出しスリット6、その両側に排気スリット7がガラ
スの進行方向に直角に設けてある。スリットのガラス幅
方向の長さは何れも 3.2m、両排気スリットの間隔は 6
00mmで、この間を成膜域と見なすことができる。
【0021】チタニウムテトライソプロポキシドを 100
℃に予熱し、 180℃に予熱した毎分200nLの窒素をアト
マイズガスとして2重構造の密封ステンレス容器の中に
毎分240gスプレーした。ステンレス容器の二重壁の間
には 180℃の熱媒体オイルが満たされ、スプレーされた
チタン化合物は全量蒸気となって容器の出口側配管から
導き出された。
【0022】得られた蒸気は 180℃に予熱した毎分 300
nLの空気と混合した後、 180℃を保ったままCVD 成膜ノ
ズル5の吹出しスリット6に送られ、ガラス上に吹付け
られ、常圧CVD 、熱分解法により成膜せしめた。このと
き用いた窒素と空気は共に露点−60℃であった。又各成
分の分圧は計算上、酸素約12kPa 、チタン化合物約4kP
a 、水分0.001kPaである。
【0023】得られたガラスの被膜面の分光反射率から
光学理論に基づいて屈折率と膜厚を求めるとそれぞれ、
n=2.38、D= 135nmであった。またX線回折装置で C
uKα線、出力50kV、 200mAのX線を用い、入射角2°
〜、操作速度5°/分、発散スリット1/2°、散乱ス
リット1/2°で測定した結果、図2〔A〕に示すよう
に、面間隔d値において、夫々 3.5A、 1.9A、 1.7
A、 1.5A(回折角2θが夫々25°、48°、55°、63
°)の位置にピーク高さ比8:2:1:1で回折線が確
認できた。
【0024】なお、別に、ガラス基板にアナターゼ結晶
粉末を糊剤を介して塗着したものについてのX線回折パ
ターン〔参考例〕は図3に示されるとおりであり、それ
と対比すれば、前記回折線ピークは、夫々アナターゼ型
結晶の夫々(101) 、(200) 、(211) 、(204) 面による回
折線と想定される。
【0025】このガラスを、JIS R 3221に基づいて、テ
ーバー試験器で 200回摩耗し、前後の透過率変化を測定
したところ約 3.2%と、十分な付着強度があることが確
認された。
【0026】また、このガラス 100× 100mm□をオレイ
ン酸(試薬)の中に浸漬し、1.2mm/sec. の速度で引上
げ、酸化チタン被膜上に含浸させた。この表面に水を滴
下し、水滴の付着状況を撮影記録し、接触角を計測した
ところ、水の接触角は約30°であった。この表面に紫外
線ランプで 0.5mW/cm2 の紫外線を照射し、3時間後再
び接触角を測ると8°に低下し、オレイン酸が分解され
表面が親水性になったことが確認された。このガラスの
光学特性は被膜面側可視光線反射率35%、主波長 440n
m、刺激純度21%であり、透過率62%であった。
【0027】又以下の計算で求めた酸化チタンの成膜速
度は、 膜厚 135nm×基板搬送速度8m/min.÷成膜長さ 600mm
= 1.8μm /min. であり、以下の計算で求めた成膜効率は、 膜厚 135nm×成膜面積(3.2m×8m)/min.×TiO2(アナター
セ")密度3.84÷1000÷TiO2分子量80÷(供給量240g/mi
n.÷ Tiアルコキシト"分子量284)=19.6% であった。
【0028】〔実施例−2〕実施例−1のチタニウムテ
トライソプロポキシドの供給量を毎分 100gとし、ノズ
ルの位置を錫バス2の出口仕切壁3から40m下流とし
た。この位置でのガラス基板の温度は 390〜 400℃であ
った。この時の反応ガス中のチタン化合物の分圧は計算
上1.3kPaであり、酸素 12kPa 、水分0.001kPaである。
【0029】得られたガラスの被膜面反射から、膜の屈
折率n=2.35、膜厚D=45nmであり、可視光線反射率30
%、主波長 440nm、刺激純度15%であった。被膜のX線
回折を実施例−1同様に測定すると、図2〔B〕に示す
ように、結晶面間隔d値が夫々 3.5A、 1.9A(回折角
2θが夫々25°、48°)の回折線が、各ピーク高さ比1
0:3で確認できた。
【0030】この時の成膜速度は 0.6μm /min.、成膜
効率は15.7%であった。又このガラスの光活性を実施例
−1と同じ方法で調べると、紫外線照射10時間後の接触
角は16°であった。このサンプルにも光触媒作用がある
ことが確認できた。
【0031】〔実施例−3〕実施例−1のCVD ノズルの
錫バス側に隣接させてもう一基の同様なCVD ノズルを同
様な状態でセットした。
【0032】アルミニウムアセチルアセトナート(日本
化学産業 (株) 製、ナーセムアルミ)を、毎分 280gを
粉体定量供給装置によって 700nL/分の空気と共に内径
6mmのステンレス配管で輸送した。配管は途中12mの範
囲で螺旋状に巻いて 220℃の熱媒体オイルバスの中に浸
漬してあり、オイルバスを抜けた流体は 220℃アルミニ
ウム化合物の蒸気と空気の混合気体となっており、これ
を新たに設けたCVD ノズルの吹き出しスリットに送っ
た。
【0033】この状態で得られたガラスの被膜面側反射
率は 9.5%、膜の屈折率n=1.61、膜厚D=67nmであっ
た。膜面からはX線回折線は確認できなかったが、オー
ジェ分析の結果約70nmの酸化アルミニウム層が確認でき
た。
【0034】次に隣接するノズルで同時に実施例−2同
様の成膜を行った。得られたガラスの可視光線反射率は
14%、主波長 500nm、刺激純度 3.5%であった。中間屈
折率膜である酸化アルミニウム下地膜の効果で反射光が
中性で反射率の低いガラスが得られた。
【0035】この被膜のX線回折結果は実施例−2と殆
ど一致していた。このガラスの光触媒機能を実施例−1
と同様な方法で調べると、紫外線照射3時間後の接触角
は3°、10時間後には1°と親水性が向上し、強い光
触媒作用があることが確認された。
【0036】〔実施例−4〕実施例1において、チタン
化合物(チタニウムテトライソプロポキシド)の蒸発装
置の出口で蒸気を含むキャリアーガスと混合する空気
を、酸素 150nL、空気150nLの混合ガスに置き換えて成
膜した。この時の各成分の分圧は計算上、酸素約 36kP
a、チタン化合物約4kPa、水約0.001kPaである。
【0037】得られたガラスの被膜面の分光反射率から
光学理論に基づいて屈折率と膜厚を求めるとそれぞれ、
n=2.38、D= 140nmであった。またX線回折装置で実
施例−1と同様に測定した結果、面間隔d値において、
夫々 3.5A、 1.9A、 1.6A、 1.4A(回折角2θが夫
々25°、48°、55°、63°)の位置にピーク高さ比8:
3:1:1で回折線が確認できた。
【0038】このガラスを、JIS R 3221に基づいて、テ
ーバー試験器で 200回摩耗し、前後の透過率変化を測定
したところ約 3.0%と、十分な付着強度があることが確
認された。
【0039】また、このガラス 100× 100mm□をオレイ
ン酸(試薬)の中に浸漬し、実施例−1と同様に接触角
を計測したところ、紫外線ランプで 0.5mW/cm2 の紫外
線を照射し、10時間後再び接触角を測ると3°に低下
し、オレイン酸が分解され表面が親水性になったことが
確認された。
【0040】このガラスの光学特性は被膜面側可視光線
反射率35%、主波長 440nm、刺激純度21%であり、透過
率62%で実施例−1とほぼ同様であった。
【0041】〔実施例−5〕実施例−1のチタン化合物
(チタニウムテトライソプロポキシド)の供給量を毎分
40gとし、チタン化合物の蒸発装置の出口で混合する 3
00nLの空気と一緒に露点−30℃の窒素1000nmを混合し
た。この時の反応ガス中のチタン化合物の分圧は計算上
約0.25kPaであり、酸素4kPa 、水分0.04kPaである。
【0042】得られたガラスの被膜面の分光反射率か
ら、膜の屈折率n=2.37、膜厚D=20nmであり、可視光
線反射率18%、主波長 430nm、刺激純度19%であった。
被膜のX線回折を実施例−1同様に測定すると、結晶面
間隔d値が夫々 3.5A、 1.9A(回折角2θが夫々25
°、48°)の回折線が、各高さ比9:1で確認できた。
【0043】このときの成膜速度は0.27μm /min.、成
膜効率は17.4%であった。またこのガラスの光活性を実
施例−1と同じ方法で調べると、紫外線照射10時間後の
接触角は10°であり、サンプルにも光触媒作用があるこ
とが確認できた。
【0044】〔比較例−1〕フロートガラス製造設備の
錫バス出口仕切壁から70m下流の徐冷窯の下流部に実施
例−1と同様のCVD ノズルをセットし、実施例−2と同
様の条件で、但し水分圧は0.5kPaとなるように水蒸気を
添加しながら成膜を行った。この位置のガラス表面温度
は 260℃であった。
【0045】得られたガラスの被膜面の分光反射率か
ら、膜の屈折率n=2.28であり、膜厚D=20nmであっ
た。被膜強度をJIS R 3221に基づきテーバー試験を行っ
たところ、40回転で被膜が殆ど剥離し、十分な付着強度
がないことが分かった。
【0046】またX線回折の結果では、図2〔C〕に示
すように、結晶面間隔d値が 3.5A(回折角2θ=25
°)の線は辛うじて確認できたが、面間隔d値が 1.9A
(回折角2θが48°)、およびその他の回折線は確認で
きなかった。
【0047】このガラスの光触媒機能を実施例−1と同
様な方法で調べると、紫外線照射10時間後の接触角は31
°で、光触媒作用は非常に弱いことが確認された。この
被膜は温度不足のため緻密性が不足しているため屈折率
が低く、結晶性も不十分で十分な光触媒作用を発現しな
いことが判った。
【0048】また、成膜装置には水酸基を含む酸化チタ
ンのスケールが堆積し、その影響で成膜開始30分後には
被膜面に基板の移送方向と並行に無数の膜厚むらが筋と
なって発生した。
【0049】〔比較例−2〕実施例−1において、チタ
ン化合物をチタニウムテトラエトキシドとし、その供給
量を 300g/分、窒素 200nL/分、空気20nL/分として
成膜実験を行った。
【0050】この時各成分の分圧は酸素1.8kPa、チタン
化合物 13kPa、水分0.001kPaである。分光反射率からは
膜の屈折率n=2.51、膜厚D=42nmであった。
【0051】X線回折によって、アナターゼ型結晶の回
折線は、結晶面間隔D値= 3.5Aだけが確認できたが、
1.9A、その他のピークは確認できなかった。このガラ
スを実施例−1と同様に光触媒作用を観察すると、紫外
線照射10時間後の接触角は29°と、殆ど光触媒作用は確
認されなかった。
【0052】以上のことからチタン化合物蒸気の分圧が
高く、酸素分圧が低すぎると、結晶性が不完全で、光触
媒として充分な機能を発揮できないことが判った。な
お、チタン化合物においてもエトキシドはイソプロポキ
シドに比べ光触媒作用の発現が充分でない模様である。
【0053】〔比較例−3〕実施例−1の製板条件と成
膜位置で、チタニウム・ジイソプロポキシ・ビスアセチ
ルアセトナート(日本曹達 (株) 製 T-50 )の20wt%塩
化メチレン溶液、毎分2500gをガラスに向けてスプレー
し、その熱分解により酸化チタン膜を成膜した。具体的
にはスプレー装置により、液圧90kg/cm2 にてガラス面
上 250mmの高さからスプレーしながら、ノズルを2m/
sec.の速度でガラスの進行と直角の方向に 2.5m幅で往
復走行させながらスプレーし、スプレーの周囲はチャン
バーで囲み、ここから15,000nm3 の排気を行った。
【0054】得られたガラスは、分光反射率から膜の屈
折率n=2.29、膜厚D=42nmで、実施例−1と同様なX
線回折の結果、結晶面間隔d値が 3.5A、 1.9A(回折
角2θが夫々25°、48°)以外の回折線は確認できず、
d値 3.5Aの回折線の高さはd値 1.9Aの回折線の高さ
の12倍であった。
【0055】被膜強度をJIS R 3221に基づきテーバー試
験を行ったところ、200 回転後の透過率変化は 6.8%
で、被膜強度において不充分であることが判った。又こ
のガラスには実施例に示すような光触媒作用は確認され
なかった。
【0056】以上のことからスプレー法によって得られ
た酸化チタン被膜は結晶性がCVD 法で得た被膜に比べ低
く、光触媒活性も発現し難いことが明らかである。
【0057】
【発明の効果】本発明によれば、きわめて光触媒作用に
優れた被膜形成ガラスであり、その製法も容易、高効
率、かつ低コストで製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一成膜手段を示した概略断面図である。
【図2】〔A〕〜〔C〕は、一部実施例、比較例におけ
るX線回折パターンを示すグラフであり、横軸は2θ
(°)、縦軸はX線回折強度(I)をあらわす。
【図3】参考例としてのアナターゼのX線回折パターン
を示す図2同様のグラフである。
【符号の説明】
1 フロートガラス製造設備 2 錫バス 4 徐冷窯 5 CVD成膜ノズル 6 吹出しスリット

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも片面に1以上の被膜形成をし
    たガラス板であって、その最上層に、CVD 法により膜付
    けされた酸化チタン被膜を有し、該酸化チタン被膜が、
    常法により測定したX線(Cu kα線)回折において、結
    晶面間隔d値が 3.5A、 1.9Aの少なくとも2カ所に夫
    々回折ピークを有し、d値 1.9Aのピーク高さで示す回
    折強度が 3.5Aの回折強度の1/10以上であって、光エ
    ネルギーにより酸化還元作用を発現するところの光触媒
    作用を有することを特徴とする被膜形成ガラス。
  2. 【請求項2】 結晶面間隔d値において、 1.7A、 1.5
    Aに回折ピークを有することを特徴とする請求項1記載
    の被膜形成ガラス。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の被膜形成ガラス
    を製造する方法において、チタンの有機化合物蒸気、窒
    素ガス、および酸素ガスとを少なくとも含む反応性ガス
    を混合調製し、ガラス板製造過程における、連続して流
    れるガラスリボンに前記反応性ガスを吹付け、分解、成
    膜せしめ、酸化チタン被膜を形成させることを特徴とす
    る被膜形成ガラスの製法。
  4. 【請求項4】 常圧CVD 法において、反応性ガスが、チ
    タン化合物を0.1 〜10kPa 、酸素を3〜40kPa 、かつ水
    蒸気を0.1kPa以下の分圧で含むことを特徴とする請求項
    3記載の被膜形成ガラスの製法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833089B1 (en) 1999-08-05 2004-12-21 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Article having photocatalytic activity
JP2006515681A (ja) * 2002-10-10 2006-06-01 グラヴルベル 親水性反射物品

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2738813B1 (fr) * 1995-09-15 1997-10-17 Saint Gobain Vitrage Substrat a revetement photo-catalytique
US20020155299A1 (en) * 1997-03-14 2002-10-24 Harris Caroline S. Photo-induced hydrophilic article and method of making same
US6312831B1 (en) 1999-04-30 2001-11-06 Visteon Global Technologies, Inc. Highly reflective, durable titanium/tin oxide films
GB9913315D0 (en) * 1999-06-08 1999-08-11 Pilkington Plc Improved process for coating glass
JP2001080939A (ja) * 1999-09-08 2001-03-27 Nippon Sheet Glass Co Ltd 光触媒ガラスの製造装置及び製造方法
EP1300374A4 (en) * 2000-07-12 2006-04-12 Nippon Sheet Glass Co Ltd PHOTOCATALYTIC ELEMENT
GB0021396D0 (en) 2000-09-01 2000-10-18 Pilkington Plc Process for coating glass
FR2814094B1 (fr) 2000-09-20 2003-08-15 Saint Gobain Substrat a revetement photocatalytique et son procede de fabrication
CN1332763C (zh) 2001-09-28 2007-08-22 芝浦机械电子装置股份有限公司 光催化剂体、光催化剂体的制造方法和光催化剂体的制造装置
GB0129434D0 (en) 2001-12-08 2002-01-30 Pilkington Plc Self-cleaning glazing sheet
US6679978B2 (en) 2002-02-22 2004-01-20 Afg Industries, Inc. Method of making self-cleaning substrates
GB0313029D0 (en) 2003-06-06 2003-07-09 Pilkington Plc Coated glass
FR2856057B1 (fr) * 2003-06-13 2007-03-30 Saint Gobain Traitement par projection de panneaux poses sur un support barriere
US7294404B2 (en) 2003-12-22 2007-11-13 Cardinal Cg Company Graded photocatalytic coatings
US8906460B2 (en) 2004-01-30 2014-12-09 Cristal Usa Inc. Composition for use as NOx removing translucent coating
ATE377580T1 (de) 2004-07-12 2007-11-15 Cardinal Cg Co Wartungsarme beschichtungen
US8092660B2 (en) 2004-12-03 2012-01-10 Cardinal Cg Company Methods and equipment for depositing hydrophilic coatings, and deposition technologies for thin films
US7923114B2 (en) 2004-12-03 2011-04-12 Cardinal Cg Company Hydrophilic coatings, methods for depositing hydrophilic coatings, and improved deposition technology for thin films
WO2007121215A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-25 Cardinal Cg Company Photocatalytic coatings having improved low-maintenance properties
JP2009534563A (ja) 2006-04-19 2009-09-24 日本板硝子株式会社 同等の単独の表面反射率を有する対向機能コーティング
US20080011599A1 (en) 2006-07-12 2008-01-17 Brabender Dennis M Sputtering apparatus including novel target mounting and/or control
US20080097018A1 (en) 2006-10-18 2008-04-24 John Stratton Depolluting coating composition
FI123798B (fi) * 2007-04-23 2013-10-31 Beneq Oy Energiansäästölasi ja menetelmä sen valmistamiseksi
US9358502B2 (en) 2007-08-31 2016-06-07 Cristal Usa Inc. Photocatalytic coating
CA2664369A1 (en) 2007-09-14 2009-03-19 Cardinal Cg Company Low-maintenance coatings, and methods for producing low-maintenance coatings
CN103649002A (zh) * 2011-07-12 2014-03-19 旭硝子株式会社 带层叠膜的玻璃基板的制造方法
CN103649000A (zh) * 2011-07-12 2014-03-19 旭硝子株式会社 带层叠膜的玻璃基板的制造方法
GB201112648D0 (en) 2011-07-22 2011-09-07 Pilkington Group Ltd Deposition process
GB201314699D0 (en) 2013-08-16 2013-10-02 Pilkington Group Ltd Heat treatable coated glass pane
US10604442B2 (en) 2016-11-17 2020-03-31 Cardinal Cg Company Static-dissipative coating technology
CN106591794A (zh) * 2016-11-30 2017-04-26 合肥亿福自动化科技有限公司 一种自动化玻璃镀膜系统
GB2600168A (en) 2020-10-26 2022-04-27 Pilkington Group Ltd Use of coated substrates

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4504522A (en) * 1984-03-15 1985-03-12 Ford Motor Company Method of making a titanium dioxide oxygen sensor element by chemical vapor deposition
US4536241A (en) * 1984-04-27 1985-08-20 Ford Motor Company Method of making a titanium dioxide oxygen sensor element with fast transient response
DE3512825A1 (de) * 1985-04-10 1986-10-16 Stiftung Institut für Härterei-Technik, 2820 Bremen Verfahren zur herstellung von verschleissfesten verbundwerkstoffen
FR2633642B1 (fr) * 1988-07-01 1992-06-19 Cepromag Ct Rech Promo Magnes Procede de realisation d'un film protecteur sur un substrat a base de magnesium, application a la protection des alliages de magnesium, substrats obtenus
US5262199A (en) * 1992-04-17 1993-11-16 Center For Innovative Technology Coating porous materials with metal oxides and other ceramics by MOCVD
US6055085A (en) * 1997-10-23 2000-04-25 Central Glass Company, Limited Photocatalytic glass pane equipped with light source for activating same

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6833089B1 (en) 1999-08-05 2004-12-21 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Article having photocatalytic activity
JP2006515681A (ja) * 2002-10-10 2006-06-01 グラヴルベル 親水性反射物品

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