JP2002226232A - フォトクロミックガラスおよびその製造方法 - Google Patents

フォトクロミックガラスおよびその製造方法

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JP2002226232A JP2001024175A JP2001024175A JP2002226232A JP 2002226232 A JP2002226232 A JP 2002226232A JP 2001024175 A JP2001024175 A JP 2001024175A JP 2001024175 A JP2001024175 A JP 2001024175A JP 2002226232 A JP2002226232 A JP 2002226232A
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silver
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silicon oxide
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Hiroyuki Tomonaga
浩之 朝長
Takeshi Morimoto
剛 森本
Hiroteru Matsumoto
太輝 松本
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ガラス基板上に被膜が形成されてなり、安定し
て製造でき、溶融法によって得られるフォトクロミック
ガラスと同等レベルの着退色特性を有するフォトクロミ
ックガラスおよびその製造方法の提供。 【解決手段】ガラス基体上に、銅と酸化ケイ素と銀とを
含む層であって層中の銅濃度が銀濃度よりも高い第1の
層と、ハロゲン化銀微結晶と酸化ケイ素と銅とを含む層
であって層中の銅濃度が銀濃度よりも低い第2の層と、
銅と酸化ケイ素と銀とを含む層であって層中の銅濃度が
銀濃度よりも高い第3の層とがこの順に形成されたこと
を特徴とするフォトクロミックガラスおよびその製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はフォトクロミックガ
ラスとその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】紫外線によって着色するガラス、すなわ
ちフォトクロミックガラスは、窓材としての応用だけで
はなく、ホログラム素子などへの応用も期待されている
ガラスである。フォトクロミック性を示す材料として
は、ハロゲン化銀や金属酸化物(例えば酸化チタン)な
どの無機系材料と、ジアリールエテンやスピロピランな
どの有機系材料がある。フォトクロミックガラスで最も
重要な耐久性の因子である耐光性という観点から見ると
一般的に無機系の材料の方が優れる。
【0003】無機系材料中でも、ハロゲン化銀系のフォ
トクロミックガラスはサングラス用に実用化されてい
る。ハロゲン化銀系のフォトクロミックガラスは、ガラ
ス溶融素地中に銀、ハロゲンを添加し、ガラス化させた
後再加熱してハロゲン化銀をガラス中に析出させたもの
である。
【0004】しかし、これらを窓材などに応用しようと
すると、ガラス素地は通常の窓ガラスに利用されている
ソーダライムガラスではなく、アルミノホウケイ酸塩系
ガラスやリン酸系ガラスであるため、専用の窯や製造ラ
インが必要となる。このため、ガラス基体上にフォトク
ロミック性を有する薄い被膜を簡便に形成できる製造方
法が望まれている。
【0005】従来、ガラス基体上にハロゲン化銀系のフ
ォトクロミック性を有する被膜を形成する方法として、
例えば、1)アルコキシシランと可溶性銀塩とを含む溶
液をガラス基体上に塗布した後、塩化水素ガス中でハロ
ゲン化処理をする方法(SPIE Proc.,159
0,152(1991))、または2)末端がハロゲン
に置換された炭化水素基が結合したアルコキシシランを
用い、膜を高温熱処理することによって熱分解によって
遊離ハロゲンを発生させる方法(J.Sol−Gel
Sci.Tech.,1,217(1994))などが
提案されている。
【0006】しかし、1)の方法では、塩化水素ガスの
腐食性が強く、扱いが不便であるとともに、形成された
膜が侵食され、フォトクロミック特性が損なわれるおそ
れがある。また、2)の方法では、高温での熱分解が必
要なため、ハロゲン化銀結晶が成長して粗大化して退色
が進行しにくくなり、退色させるために数百度の加熱が
必要となるばかりでなく、熱分解の温度によってはハロ
ゲン化銀の昇華、揮散が起きてフォトクロミック特性が
損なわれるおそれもある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な従来技術の問題点を鑑み、基体上に被膜が形成されて
なり、溶融法によって得られるフォトクロミックガラス
と同等レベルの着退色特性を有し、安定して製造できる
フォトクロミックガラスとその製造方法の提供を目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラス基体上
に、銅と酸化ケイ素と銀とを含む層であって層中の銅濃
度が銀濃度よりも高い第1の層(以下、単に層1とい
う)と、ハロゲン化銀微結晶と酸化ケイ素と銅とを含む
層であって層中の銅濃度が銀濃度よりも低い第2の層
(以下、単に層2という)と、銅と酸化ケイ素と銀とを
含む層であって層中の銅濃度が銀濃度よりも高い第3の
層(以下、単に層3という)とがこの順に形成されたこ
とを特徴とするフォトクロミックガラスを提供する。
【0009】本発明におけるフォトクロミックガラスに
おいては、層1および層3に含まれる銅の一部と層2に
含まれるハロゲン化銀微結晶に由来の銀の一部とが層間
で相互に拡散している。すなわち、相互拡散により層
1、層2および層3にはいずれも銅と銀が存在するが、
層1および層3中では(銀濃度)<(銅濃度)であり、
層2中では(銀濃度)>(銅濃度)である。銀濃度と銅
濃度の高低は、銀と銅のモル比で比較できる。層1およ
び層3における銅は、層2へ増感剤である銅イオンを拡
散により供給する。銅は、Cu2+および/またはCu+
などの状態で層中に存在する。また、層1は層2からガ
ラス基体への銀イオンの拡散を抑制する層として働き、
層3は層2の外側に形成されて保護膜として働く。
【0010】層1および層3における酸化ケイ素は、マ
トリックス成分であり、厳密にSiO2の組成である必
要はなく、網目状Si−O−Si結合を有する非晶質成
分として存在すればよい。また、マトリックス成分に
は、網目状構造を形成する元素であるB、Al、P、Z
r、Tiなどが含まれていてもよく、修飾イオンである
アルカリ金属イオンやアルカリ土類金属イオンなどが含
まれていてもよい。層1および層3におけるCu/Si
(モル比)は小さすぎると増感作用が充分に得られず、
大きすぎても増感作用が低下することから、2/100
〜15/100であることが好ましい。
【0011】層1および/または層3は、白金をも含む
層であることが好ましい。白金は、銅と同様に層2に拡
散して銅による増感作用の触媒として働く。白金は、例
えば、白金金属(0価)、白金酸化物、白金錯体イオン
などの形態で層中に存在する。層1および層3における
Pt/Si(モル比)は大きすぎると白金による吸収が
顕著になり透明性が低下することから、10/100以
下であることが好ましい。
【0012】層1および層3は、それぞれ30〜200
nmの膜厚であることが好ましい。30nm未満では、
増感作用、層1の銀イオン拡散抑制作用、層3の保護膜
としての機能が十分でなく、200nm超では被膜にク
ラックが発生するおそれもある。
【0013】層2は、酸化ケイ素中にハロゲン化銀微結
晶を含む感光性層である。ハロゲン化銀微結晶がフォト
クロミック性を発現させる。ハロゲン化銀微結晶の大き
さは5〜50nmであることが好ましい。5nm未満で
は有効な着色を示さないおそれがあり、50nm超では
被膜の透明性が損なわれる。特に10〜30nmである
ことが好ましい。
【0014】層2における酸化ケイ素はマトリックス成
分であり、厳密にSiO2の組成である必要はなく、網
目状Si−O−Si結合を有する非晶質成分として存在
すればよい。また、マトリックス成分には、網目状構造
を形成する元素であるB、Al、P、Zr、Tiなどが
含まれていてもよく、修飾イオンであるアルカリ金属イ
オンやアルカリ土類金属イオンなどが含まれていてもよ
い。層2におけるAg/Si(モル比)は小さすぎると
有効な着色が得られず、大きすぎると透明性が低下する
ことから、3/100〜15/100であることが好ま
しい。
【0015】また、層1および層3からの層2への銅の
拡散に伴って、層2中に含まれる銀が層1および層3へ
も拡散していることが重要である。この拡散によって、
より深い着色深度と、より速い退色が得られる。層2は
300〜3000nmの膜厚であることが好ましい。3
00nm未満では感光時の着色性が不足し、3000n
m超では被膜にクラックが入りやすくなる。
【0016】本発明におけるガラス基体としては、ソー
ダライムガラス基板、ホウケイ酸ガラス基板などが挙げ
られる。ガラス基体としてガラス基板を用いた場合、フ
ォトクロミック被膜は両面に形成されてもよい。本発明
のフォトクロミックガラスの用途としては、自動車用窓
ガラス、建築用窓ガラス、ディスプレイ用フェースパネ
ルガラスなどが挙げられる。
【0017】本発明のフォトクロミックガラスは、例え
ば、ガラス基体上に、有機シラン化合物と銅化合物とを
含む第1の塗布液(以下、単に塗布液1という)をガラ
ス基体上に塗布し、200〜550℃の温度で熱処理し
て銅と酸化ケイ素とを含む層を形成し、該層上に、塩素
および/または臭素を有機鎖中に含む有機シラン化合物
と銀コロイドとを含む第2の塗布液(以下、単に塗布液
2という)を塗布し、250〜550℃の温度で熱処理
してハロゲン化銀微結晶と酸化ケイ素とを含む層を形成
し、該層上に、有機シラン化合物と銅化合物とを含む第
3の塗布液(以下、単に塗布液3という)を塗布し、2
00〜550℃の温度で熱処理して銅と酸化ケイ素とを
含む層を形成することで得られる。
【0018】塗布液1および塗布液3における有機シラ
ン化合物としては、分子内に加水分解性基を少なくとも
2つ有する有機シラン化合物、またはその加水分解物な
どが挙げられる。分子内に加水分解性基を少なくとも2
つ有する有機シラン化合物とは、例えば、RaSiX4-a
(aは0、1、2であり、Rは有機基(ハロゲンを含ま
ない有機基)であって、a=2のとき2つのRは互いに
同一でもよく異なっていてもよく、Xは加水分解性基で
あって、複数のXは互いに同一でもよく異なっていても
よい。)で表される有機シラン化合物である。好ましく
はアルコキシシラン化合物が挙げられる。
【0019】具体的には、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトラメトキシシランの縮合体(例
えばメチルシリケート51)、テトラエトキシシランの
縮合体(例えばエチルシリケート40)、メチルトリメ
トキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3−グリ
シジルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシ
ジルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタ
クリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチ
ルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシランなど
が挙げられる。これらの有機シラン化合物は、単独また
は2種以上混合して用い得る。またこれら有機シラン化
合物は、塗布液中で加水分解/重縮合された形でも用い
得る。
【0020】塗布液1および塗布液3における銅化合物
としては、塗布液中に均一に溶解されるものであれば特
に限定されず、硝酸銅、硫酸銅、塩化銅などの無機塩、
酢酸銅、シュウ酸銅、エチルヘキサン酸銅などの有機
塩、アセチルアセトン銅、銅アルコキシドなどの有機金
属化合物などが挙げられる。塗布液1および/または塗
布液3には、白金化合物をも含むことが好ましい。白金
化合物としては、塗布液中に均一に溶解/分散されるも
のであれば特に限定されず、塩化白金酸およびその塩、
脂肪酸白金類、白金黒分散液などが挙げられる。入手の
しやすさ、扱いやすさなどから塩化白金酸が好ましく用
いられる。
【0021】塗布液1を塗布した後、空気中200〜5
50℃で数分〜数十分加熱することで銅と酸化ケイ素と
を含む層が形成される。その後、以下に述べる塗布液2
をその層の上に塗布する。塗布液2における塩素および
/または臭素を有機鎖中に含む有機シラン化合物として
は、例えば、R’RbSiX3-b(bは0または1であ
り、R’は塩素および/または臭素を有する有機基であ
って、Rはハロゲンを含まない有機基である。Xは加水
分解性基であって、複数のXは互いに同一でもよく異な
っていてもよい。)で表される有機シラン化合物であ
る。好ましくはアルコキシシラン化合物が挙げられ、具
体例を以下に示す。
【0022】クロロメチルトリメトキシシラン、クロロ
メチルメチルジメトキシシラン、2−クロロエチルトリ
メトキシシラン、2−クロロエチルメチルジメトキシシ
ラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−ク
ロロプロピルメチルジメトキシシラン、2−(クロロメ
チル)アリルトリメトキシシラン、2−(クロロメチ
ル)アリルメチルジメトキシシラン、クロロフェニルト
リメトキシシラン、クロロフェニルメチルジメトキシシ
ラン、(クロロメチル)フェニルトリメトキシシラン、
(クロロメチル)フェニルメチルジメトキシシラン。
【0023】クロロメチルトリエトキシシラン、クロロ
メチルメチルジエトキシシラン、2−クロロエチルトリ
エトキシシラン、2−クロロエチルメチルジエトキシシ
ラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、3−ク
ロロプロピルメチルジエトキシシラン、2−(クロロメ
チル)アリルトリエトキシシラン、2−(クロロメチ
ル)アリルメチルジエトキシシラン、クロロフェニルト
リエトキシシラン、クロロフェニルメチルジエトキシシ
ラン、(クロロメチル)フェニルトリエトキシシラン、
(クロロメチル)フェニルメチルジエトキシシラン。
【0024】クロロメチルトリプロポキシシラン、クロ
ロメチルメチルジプロポキシシラン、2−クロロエチル
トリプロポキシシラン、2−クロロエチルメチルジプロ
ポキシシラン、3−クロロプロピルトリプロポキシシラ
ン、3−クロロプロピルメチルジプロポキシシラン、2
−(クロロメチル)アリルトリプロポキシシラン、2−
(クロロメチル)アリルメチルジプロポキシシラン。
【0025】クロロフェニルトリプロポキシシラン、ク
ロロフェニルメチルジプロポキシシラン、(クロロメチ
ル)フェニルトリプロポキシシラン、(クロロメチル)
フェニルメチルジプロポキシシラン、クロロメチルトリ
イソプロポキシシラン、クロロメチルメチルジイソプロ
ポキシシラン、2−クロロエチルトリイソプロポキシシ
ラン、2−クロロエチルメチルジイソプロポキシシラ
ン、3−クロロプロピルトリイソプロポキシシラン、3
−クロロプロピルメチルジイソプロポキシシラン。
【0026】2−(クロロメチル)アリルトリイソプロ
ポキシシラン、2−(クロロメチル)アリルメチルジイ
ソプロポキシシラン、クロロフェニルトリイソプロポキ
シシラン、クロロフェニルメチルジイソプロポキシシラ
ン、(クロロメチル)フェニルトリイソプロポキシシラ
ン、(クロロメチル)フェニルメチルジイソプロポキシ
シラン。
【0027】ブロモメチルトリメトキシシラン、ブロモ
メチルメチルジメトキシシラン、2−ブロモエチルトリ
メトキシシラン、2−ブロモエチルメチルジメトキシシ
ラン、3−ブロモプロピルトリメトキシシラン、3−ブ
ロモプロピルメチルジメトキシシラン、2−(ブロモメ
チル)アリルトリメトキシシラン、2−(ブロモメチ
ル)アリルメチルジメトキシシラン。
【0028】ブロモフェニルトリメトキシシラン、ブロ
モフェニルメチルジメトキシシラン、(ブロモメチル)
フェニルトリメトキシシラン、(ブロモメチル)フェニ
ルメチルジメトキシシラン、ブロモメチルトリエトキシ
シラン、ブロモメチルメチルジエトキシシラン、2−ブ
ロモエチルトリエトキシシラン、2−ブロモエチルメチ
ルジエトキシシラン、3−ブロモプロピルトリエトキシ
シラン、3−ブロモプロピルメチルジエトキシシラン、
2−(ブロモメチル)アリルトリエトキシシラン、2−
(ブロモメチル)アリルメチルジエトキシシラン、ブロ
モフェニルトリエトキシシラン、ブロモフェニルメチル
ジエトキシシラン、(ブロモメチル)フェニルトリエト
キシシラン、(ブロモメチル)フェニルメチルジエトキ
シシラン。
【0029】ブロモメチルトリプロポキシシラン、ブロ
モメチルメチルジプロポキシシラン、2−ブロモエチル
トリプロポキシシラン、2−ブロモエチルメチルジプロ
ポキシシラン、3−ブロモプロピルトリプロポキシシラ
ン、3−ブロモプロピルメチルジプロポキシシラン、2
−(ブロモメチル)アリルトリプロポキシシラン、2−
(ブロモメチル)アリルメチルジプロポキシシラン、ブ
ロモフェニルトリプロポキシシラン、ブロモフェニルメ
チルジプロポキシシラン、(ブロモメチル)フェニルト
リプロポキシシラン、(ブロモメチル)フェニルメチル
ジプロポキシシラン。
【0030】ブロモメチルトリイソプロポキシシラン、
ブロモメチルメチルジイソプロポキシシラン、2−ブロ
モエチルトリイソプロポキシシラン、2−ブロモエチル
メチルジイソプロポキシシラン、3−ブロモプロピルト
リイソプロポキシシラン、3−ブロモプロピルメチルジ
イソプロポキシシラン、2−(ブロモメチル)アリルト
リイソプロポキシシラン、2−(ブロモメチル)アリル
メチルジイソプロポキシシラン、ブロモフェニルトリイ
ソプロポキシシラン、ブロモフェニルメチルジイソプロ
ポキシシラン、(ブロモメチル)フェニルトリイソプロ
ポキシシラン、(ブロモメチル)フェニルメチルジイソ
プロポキシシラン。
【0031】これらの有機シラン化合物は、単独でまた
は2種以上混合して用い得る。またこれら有機シラン化
合物は、塗布液中で加水分解/重縮合された形でも用い
得る。また、塩素および/または臭素を有機鎖中に含む
有機シラン化合物には、前述した分子内に加水分解性基
を少なくとも2つ有する有機シラン化合物を混合でき
る。分子内に加水分解性基を少なくとも2つ有する有機
シラン化合物は、例えば前述したRaSiX4-aで表され
る有機シラン化合物であり、具体的には先に列記したも
のと同様の化合物が挙げられる。
【0032】銀コロイドに含まれる銀は、上記の有機シ
ラン化合物から熱により分解されて発生したハロゲンと
結合してハロゲン化銀となる。銀コロイドの作成方法と
しては湿式法、乾式法など公知の方法を採用できる。例
えば、硝酸銀溶液を硫酸第一鉄とクエン酸ナトリウムを
含む溶液中に混合して銀微粒子を得て、該銀微粒子を洗
浄、再分散させることによって得られる。銀微粒子の粒
子径は大きすぎると形成されるハロゲン化銀粒子が大き
くなることから、50nm以下、特に20nm以下であ
ることが好ましい。
【0033】塗布液2におけるハロゲン(塩素+臭素)
は、焼成中にハロゲンが揮散することを勘案してAgに
対して過剰に添加されることが好ましいが、ハロゲンが
あまりに過剰では相対的に膜中のAg濃度が下がり有効
な光着色性が発現されない。具体的には、Ag/ハロゲ
ン(塩素+臭素)のモル比が1/1〜1/20であるこ
とが好ましく、特に1/2〜1/10であることが好ま
しい。また、塗布液2におけるAg/Siのモル比は、
小さすぎると膜中のAg濃度が下がり有効な光着色性が
発現されず、大きすぎるとマトリックス成分が少なくな
り成膜性や耐久性が低下することから、1/3〜1/2
0であることが好ましい。
【0034】塗布液2を塗布した後、空気中200〜5
50℃で数分〜数十分加熱することでハロゲン化銀微結
晶と酸化ケイ素とを含む層が形成される。また、この加
熱によって、熱分解によりハロゲンラジカルが発生し銀
微粒子と結合してハロゲン化銀微結晶が形成され、ま
た、塗布液1により形成された層の中の銅(および白
金)が塗布液2により形成された層へ、塗布液2により
形成された層の中の銀が塗布液1により形成された層へ
熱拡散する。すなわち熱拡散の結果として、層1が形成
され、層1の直上に層2が形成される。200℃未満で
は膜中でハロゲン化銀微結晶が形成されにくく、熱拡散
の効果も小さい。550℃超では形成されたハロゲン化
銀微結晶が揮散して感光性が低下するおそれがある。特
に250〜500℃であることが好ましい。
【0035】以上のように層2を形成した後、塗布液3
を用いて層2の上に塗布する。層2の上に塗布液3を塗
布することで層2が有する空隙(ポア)に塗布液3が浸
透する。塗布液3の成分は層2中に拡散浸透し、その後
の加熱で熱拡散も起きるため、塗布液3中に含まれる銅
(および白金)の一部は層2へ拡散し、層2の中の銀の
一部は塗布液3により形成された層へ拡散する。すなわ
ち熱拡散の結果として、層2の直上に層3が形成され
る。層3形成時の加熱温度としては、200℃未満では
熱拡散の効果も小さく、また保護膜としての特性を具備
できないおそれがあり、550℃超では後述するハロゲ
ン化銀微結晶が揮散して感光性が低下するおそれがあ
る。特に250〜550℃であることが好ましい。
【0036】塗布液1〜3の塗布方法としては、ディッ
プコート法、スピンコート法、スプレーコート法、印刷
法、ダイコート法、メニスカスコート法などが挙げられ
る。
【0037】
【実施例】以下に本発明の詳細を実施例を挙げて説明す
るが、本発明は以下の実施例に限定されない。被膜の厚
さはすべて、焼成前に被膜を一部切り欠き、焼成後その
段差を触針式の表面粗さ計(Sloan社製のDekT
ak3030)により測定した。被膜つきガラスの透過
率はすべて分光透過率計(日立製作所製のU−350
0)により波長550nmの光の透過率を測定した。
【0038】(銀コロイド液の調製)硫酸第一鉄30%
水溶液50g、クエン酸三ナトリウム30%水溶液70
gを混合し、よく撹拌しながら硝酸銀10%水溶液50
gを滴下し、得られた沈殿物を純水でよく洗浄したのち
銀濃度が5質量%となるように純水を添加して再分散さ
せ、銀コロイド液Aを得た。得られた銀粒子の平均粒子
径は電子顕微鏡観察の結果、約10nmであった。
【0039】(例1(実施例)) (塗布液1による層の形成)テトラエトキシシラン5.
2g、エタノール33.2g、硝酸銅0.3g、0.1
mol/L硝酸水溶液3.6gを混合し、1時間室温で
放置したものを塗布液1とした。塗布液1を研磨洗浄し
たソーダライムガラス基板上にスピンコート法を用いて
塗布し、450℃、30分、大気雰囲気下で熱処理し
て、銅を含む酸化ケイ素からなる層を形成した。層の厚
さは80nmであった。
【0040】(塗布液2による層の形成)3−グリシジ
ルオキシプロピルトリメトキシシラン5.4g、3−ク
ロロプロピルトリメトキシシラン10.8g、ブロモフ
ェニルトリメトキシシラン0.7g、エタノール20g
を混合したのち純水を12g添加し、60℃で2時間反
応させた液に、銀コロイド液Aを49g添加し、ポリジ
メチルシロキサン(信越化学工業社製「KF69」)
0.2gを加えて塗布液2とした。塗布液2中のAg/
ハロゲン(モル比)は1/5であり、Ag/Si(モル
比)は1/7であった。
【0041】塗布液1により形成された層の上に塗布液
2をスピンコート法によって塗布し、60℃、15分、
大気雰囲気下で乾燥させた後に、450℃で10分間、
大気雰囲気下で熱処理した。このとき、熱拡散により銅
と銀とが層間を移動して層1が形成され、また層1の直
上に層2が形成された。層2が形成された後のガラス基
板は透明で、層2の膜厚は1400nmであった。また
電子顕微鏡観察の結果、層2中には径20nmのハロゲ
ン化銀微結晶が酸化ケイ素中に分散して存在していた。
【0042】(塗布液3による層の形成)塗布液1と同
じ組成物を塗布液3として用い、前記の層2の上に、ス
ピンコート法を用いて塗布し、60℃、5分、大気雰囲
気下で乾燥させた後に、350℃で20分間、大気雰囲
気下で熱処理した。このとき、熱拡散により銅と銀とが
層間を移動して層2の直上に層3が形成された。層3の
厚さは100nmであった。得られた被膜付きガラスの
透過率は82%であった。
【0043】得られた被膜付きガラスについてX線光電
子分光法(XPS)によって深さ方向の組成分析を行っ
た結果、層2の銀の一部は層1および層3へ拡散してお
り、層1および層3の銅の一部は層2へ拡散しているこ
とが確認された。層1および層3中のCu/Ag/Si
(モル比)はいずれも5/0.5/100であり、層2
中のCu/Ag/Si(モル比)は1/8/100であ
った。
【0044】得られた被膜付きガラスに150Wの高圧
水銀灯を使用して10mW/cm2の照度で紫外線を5
分間照射すると、被膜付きガラスは灰褐色に着色し、透
過率は46%となった。次いで、透過率が46%となっ
た被膜付きガラスを暗所で10分間放置すると透過率は
72%まで回復し、暗所で1時間放置すると透過率は7
9%まで回復した。また、このサイクルを繰り返しても
劣化は認められなかった。
【0045】(例2(実施例))例1で使用した塗布液
1の調合時に0.3gの塩化白金酸を添加し、塗布液3
にも0.3gの塩化白金酸を添加した以外はすべて例1
と同様にして被膜付きガラスを作成した。得られた被膜
付きガラスの透過率は77%であった。
【0046】得られた被膜付きガラスについて例1と同
様に深さ方向の組成分析を行った結果、層2の銀の一部
は層1および層3へ拡散しており、層1および層3の、
銅の一部および白金の一部は層2へ拡散していることが
確認された。層1および層3中のPt/Cu/Ag/S
i(モル比)はいずれも2/5/0.5/100であ
り、層2中のPt/Cu/Ag/Si(モル比)は0.
2/1/8/100であった。
【0047】得られた被膜付きガラスに例1と同様の条
件で紫外線を照射すると、被膜付きガラスは灰褐色に着
色し、透過率は37%となった。次いで透過率が37%
となった被膜付きガラスを暗所で10分間放置すると透
過率は71%まで回復し、暗所で1時間放置すると透過
率は75%まで回復した。また、このサイクルを繰り返
しても劣化は認められなかった。
【0048】(例3(比較例))例1で使用した塗布液
3において硝酸銅を添加しなかった以外は例1と同様に
して被膜付きガラスを作成した。得られた被膜付きガラ
スの透過率は80%であった。得られた被膜付きガラス
について例1と同様に深さ方向の組成分析を行った結
果、層2の銀の一部は層1へ拡散しており、層1の銅の
一部は層2へ拡散していることが確認された。しかし、
層2の銀は、直上の層へ拡散していなかった。すなわ
ち、層2の直上の層は酸化ケイ素からなる層であった。
【0049】得られた被膜付きガラスに例1と同様の条
件で紫外線を照射すると、被膜付きガラスは赤褐色に着
色したが、透過率は63%どまりであった。次いで透過
率が63%となった被膜付きガラスを暗所で10分間放
置しても透過率は67%までしか回復せず、暗所で1時
間放置しても透過率は69%までしか回復しなかった。
また、このサイクルを繰り返すことで徐々に退色時の呈
色が強くなっていき、劣化が認められた。
【0050】(例4(比較例))例1における塗布液1
に硝酸銅を添加しなかった以外は例1と同様にして被膜
付きガラスを作成した。塗布液3には例1と同様に硝酸
銅を含む塗布液を使用した。得られた被膜付きガラスの
透過率は80%であった。得られた被膜付きガラスにつ
いて例1同様に深さ方向の組成分析を行った結果、層2
の銀の一部は層3へ拡散しており、層3の銅の一部は層
2へ拡散していることが確認された。しかし、層2の銀
は、直下の層へ拡散していなかった。すなわち、層2の
直下の層は酸化ケイ素からなる層であった。
【0051】得られた被膜付きガラスに例1同様の条件
で紫外線を照射すると、被膜付きガラスは茶褐色に着色
し、透過率は47%であった。次いで透過率が47%と
なった被膜付きガラスを暗所で10分間放置すると透過
率は68%まで回復したが、暗所で1時間放置しても透
過率は72%までしか回復しなかった。また、このサイ
クルを繰り返しても劣化は認められなかった。
【0052】
【発明の効果】本発明のフォトクロミックガラスは、安
定した製造ができ、溶融法によって得られるフォトクロ
ミックガラスと同等レベルの着退色特性を有する。ま
た、本発明の製造方法によれば、溶融法によって得られ
るフォトクロミックガラスと同等レベルの着退色特性を
有するフォトクロミックガラスを容易に安定して得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 9/00 C09K 9/00 D G02B 1/00 G02B 1/00 5/23 5/23 Fターム(参考) 2H048 DA06 DA09 DA14 DA21 DA23 4D075 AE17 AE27 BB26Y BB26Z BB92Y BB92Z BB93Y BB93Z CA32 CB08 DA06 DB13 DB70 DC03 DC24 EA05 EA12 EA19 EB01 EB42 EB60 EC01 EC07 EC38 4G059 AA01 AB17 AC30 GA02 GA04 GA14 GA17

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラス基体上に、銅と酸化ケイ素と銀とを
    含む層であって層中の銅濃度が銀濃度よりも高い第1の
    層と、ハロゲン化銀微結晶と酸化ケイ素と銅とを含む層
    であって層中の銅濃度が銀濃度よりも低い第2の層と、
    銅と酸化ケイ素と銀とを含む層であって層中の銅濃度が
    銀濃度よりも高い第3の層とがこの順に形成されたこと
    を特徴とするフォトクロミックガラス。
  2. 【請求項2】前記第1の層、および/または、前記第3
    の層が、白金をも含む層である請求項1に記載のフォト
    クロミックガラス。
  3. 【請求項3】前記第1の層、および、前記第3の層が、
    それぞれ30〜200nmの膜厚である請求項1または
    2に記載のフォトクロミックガラス。
  4. 【請求項4】前記第2の層が300〜3000nmの膜
    厚である請求項1、2または3に記載のフォトクロミッ
    クガラス。
  5. 【請求項5】ガラス基体上に、有機シラン化合物と銅化
    合物とを含む第1の塗布液をガラス基体上に塗布し、2
    00〜550℃の温度で熱処理して銅と酸化ケイ素とを
    含む層を形成し、該層上に、塩素および/または臭素を
    有機鎖中に含む有機シラン化合物と銀コロイドとを含む
    第2の塗布液を塗布し、250〜550℃の温度で熱処
    理してハロゲン化銀微結晶と酸化ケイ素とを含む層を形
    成し、該層上に、有機シラン化合物と銅化合物とを含む
    第3の塗布液を塗布し、200〜550℃の温度で熱処
    理して銅と酸化ケイ素とを含む層を形成することを特徴
    とするフォトクロミックガラスの形成方法。
  6. 【請求項6】前記第1の塗布液、および/または、前記
    第3の塗布液として、白金化合物をも含む塗布液を用い
    る請求項5に記載のフォトクロミックガラスの形成方
    法。
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