JPH10182189A - 建築用窓ガラス - Google Patents
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- C03C17/006—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character
- C03C17/007—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with materials of composite character containing a dispersed phase, e.g. particles, fibres or flakes, in a continuous phase
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/44—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the composition of the continuous phase
- C03C2217/445—Organic continuous phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2217/00—Coatings on glass
- C03C2217/40—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer
- C03C2217/43—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase
- C03C2217/46—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase
- C03C2217/48—Coatings comprising at least one inhomogeneous layer consisting of a dispersed phase in a continuous phase characterized by the dispersed phase having a specific function
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 汚れにくく、水滴が付着しにくい表面を有す
る建築用窓ガラスの提供。 【解決手段】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子とシリ
コ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明な
表面層が形成されている、或いは光触媒性酸化物粒子と
無定型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に
透明な表面層が形成されている建築用窓ガラス。好まし
くは、なおかつその表面の水との接触角が９０゜以上で
あるようにする。
る建築用窓ガラスの提供。 【解決手段】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子とシリ
コ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明な
表面層が形成されている、或いは光触媒性酸化物粒子と
無定型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に
透明な表面層が形成されている建築用窓ガラス。好まし
くは、なおかつその表面の水との接触角が９０゜以上で
あるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、防汚性、水滴付着
防止性を備えた建築用窓ガラスに関する。
防止性を備えた建築用窓ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】建物の窓ガラスの外側は排気ガス中の煤
煙等の燃焼生成物や空気中に浮遊する煤塵によって汚さ
れる。窓ガラスが汚れると外の景色がよく見えず不快で
あるが、例えば高層ビルの窓ガラスでは、その清掃は高
所作業であるため、コストがかかり、危険も伴う。ま
た、雨天には建物の窓ガラスの外側は降雨により離散し
た多数の水滴が付着して、可視性を失う。するとやはり
外の景色がよく見えなくなる。また寒冷時や雨天に建物
の窓ガラスの内側は曇りやすく、するとやはり外の景色
がよく見えなくなる。
煙等の燃焼生成物や空気中に浮遊する煤塵によって汚さ
れる。窓ガラスが汚れると外の景色がよく見えず不快で
あるが、例えば高層ビルの窓ガラスでは、その清掃は高
所作業であるため、コストがかかり、危険も伴う。ま
た、雨天には建物の窓ガラスの外側は降雨により離散し
た多数の水滴が付着して、可視性を失う。するとやはり
外の景色がよく見えなくなる。また寒冷時や雨天に建物
の窓ガラスの内側は曇りやすく、するとやはり外の景色
がよく見えなくなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では上
記事情に鑑み、汚れにくく、水滴が付着しにくい表面を
有する建築用窓ガラスを提供することを目的とする。
記事情に鑑み、汚れにくく、水滴が付着しにくい表面を
有する建築用窓ガラスを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく、基材表面に、光触媒性酸化物粒子とシリコ
−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明な表
面層が形成されていることを特徴とする建築用窓ガラス
を提供する。光触媒性酸化物粒子とシリコ−ンと撥水性
フッ素樹脂とを含有する表面層が形成されている構成に
することにより、光触媒を光励起したときに、光触媒作
用によりシリコ−ン分子中のケイ素原子に結合した有機
基が少なくとも部分的に水酸基に置換されて親水性を呈
するようになり、シリコ−ンが外気に露出した親水性を
呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水
性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造
となる。さらに、光触媒が存在することにより、光触媒
の光励起に応じてシリコ−ン分子中のケイ素原子に結合
した有機基が少なくとも部分的に水酸基に置換されたシ
リコ−ンは恒久的に親水性を維持するので、上記親水性
を呈する部分と撥水性を呈する部分の双方が表面に微視
的に分散された構造は維持される。このような構造で
は、親水性表面と撥水性表面が隣接するため、親水性表
面になじみやすい親水性の付着物は隣接する撥水性部分
になじまない。逆に撥水性表面になじみやすい疎水性の
付着物は隣接する親水性部分になじまない。そのため、
親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面に固着される
ことはなく、表面は清浄な状態に維持される。さらに、
表面層製造時に表面の水との接触角を９０゜以上にする
と、その状態は光触媒の光励起に応じて維持され、水滴
が付着しにくくなる。
解決すべく、基材表面に、光触媒性酸化物粒子とシリコ
−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明な表
面層が形成されていることを特徴とする建築用窓ガラス
を提供する。光触媒性酸化物粒子とシリコ−ンと撥水性
フッ素樹脂とを含有する表面層が形成されている構成に
することにより、光触媒を光励起したときに、光触媒作
用によりシリコ−ン分子中のケイ素原子に結合した有機
基が少なくとも部分的に水酸基に置換されて親水性を呈
するようになり、シリコ−ンが外気に露出した親水性を
呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水
性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構造
となる。さらに、光触媒が存在することにより、光触媒
の光励起に応じてシリコ−ン分子中のケイ素原子に結合
した有機基が少なくとも部分的に水酸基に置換されたシ
リコ−ンは恒久的に親水性を維持するので、上記親水性
を呈する部分と撥水性を呈する部分の双方が表面に微視
的に分散された構造は維持される。このような構造で
は、親水性表面と撥水性表面が隣接するため、親水性表
面になじみやすい親水性の付着物は隣接する撥水性部分
になじまない。逆に撥水性表面になじみやすい疎水性の
付着物は隣接する親水性部分になじまない。そのため、
親水性付着物も、疎水性付着物も部材表面に固着される
ことはなく、表面は清浄な状態に維持される。さらに、
表面層製造時に表面の水との接触角を９０゜以上にする
と、その状態は光触媒の光励起に応じて維持され、水滴
が付着しにくくなる。
【０００５】基材表面に、光触媒性酸化物粒子と無定型
シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明な
表面層が形成されていることを特徴とする水滴付着防止
性を兼ね備えた建築用窓ガラスを提供する。光触媒性酸
化物粒子と無定型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有す
る表面層が形成されている構成にすることにより、表面
層中の無定型シリカが外気に露出した親水性を呈する部
分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈す
る部分の双方が表面に微視的に分散された構造となる。
さらに、光触媒が存在することにより、光触媒の光励起
に応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持するの
で、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双
方が表面に微視的に分散された構造は維持される。この
ような構造では、親水性表面と撥水性表面が隣接するた
め、親水性表面になじみやすい親水性の付着物は隣接す
る撥水性部分になじまない。逆に撥水性表面になじみや
すい疎水性の付着物は隣接する親水性部分になじまな
い。そのため、親水性付着物も、疎水性付着物も部材表
面に固着されることはなく、表面は清浄な状態に維持さ
れる。さらに、表面層製造時に表面の水との接触角を９
０゜以上にすると、その状態は光触媒の光励起に応じて
維持され、水滴が付着しにくくなる。
シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明な
表面層が形成されていることを特徴とする水滴付着防止
性を兼ね備えた建築用窓ガラスを提供する。光触媒性酸
化物粒子と無定型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有す
る表面層が形成されている構成にすることにより、表面
層中の無定型シリカが外気に露出した親水性を呈する部
分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈す
る部分の双方が表面に微視的に分散された構造となる。
さらに、光触媒が存在することにより、光触媒の光励起
に応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持するの
で、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双
方が表面に微視的に分散された構造は維持される。この
ような構造では、親水性表面と撥水性表面が隣接するた
め、親水性表面になじみやすい親水性の付着物は隣接す
る撥水性部分になじまない。逆に撥水性表面になじみや
すい疎水性の付着物は隣接する親水性部分になじまな
い。そのため、親水性付着物も、疎水性付着物も部材表
面に固着されることはなく、表面は清浄な状態に維持さ
れる。さらに、表面層製造時に表面の水との接触角を９
０゜以上にすると、その状態は光触媒の光励起に応じて
維持され、水滴が付着しにくくなる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明における建築用窓ガラスの
一態様においては、図１に示すように、窓ガラス基材表
面には、光触媒粒子と、シリコ−ンと、撥水性フッ素樹
脂を含む表面層が形成されている。図１に光触媒を光励
起することの可能な光が照射されると、外気に露出した
シリコ−ンの少なくとも一部が、光触媒作用によりシリ
コ−ン分子中のケイ素原子に結合した有機基が少なくと
も部分的に水酸基に置換されて親水性を呈するようにな
り、シリコ−ンが外気に露出した親水性を呈する部分
と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈する
部分の双方が表面に微視的に分散された構造となる。さ
らに、光触媒が存在することにより、光触媒の光励起に
応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持するので、
上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造は維持される。従って、
このような構造になることにより、親水性付着物も、疎
水性付着物も部材表面に固着されることはなく、表面は
清浄な状態に維持される。さらに、表面層製造時に表面
の水との接触角を９０゜以上にすると、その状態は光触
媒の光励起に応じて維持され、水滴が付着しにくくな
る。
一態様においては、図１に示すように、窓ガラス基材表
面には、光触媒粒子と、シリコ−ンと、撥水性フッ素樹
脂を含む表面層が形成されている。図１に光触媒を光励
起することの可能な光が照射されると、外気に露出した
シリコ−ンの少なくとも一部が、光触媒作用によりシリ
コ−ン分子中のケイ素原子に結合した有機基が少なくと
も部分的に水酸基に置換されて親水性を呈するようにな
り、シリコ−ンが外気に露出した親水性を呈する部分
と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈する
部分の双方が表面に微視的に分散された構造となる。さ
らに、光触媒が存在することにより、光触媒の光励起に
応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持するので、
上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双方が
表面に微視的に分散された構造は維持される。従って、
このような構造になることにより、親水性付着物も、疎
水性付着物も部材表面に固着されることはなく、表面は
清浄な状態に維持される。さらに、表面層製造時に表面
の水との接触角を９０゜以上にすると、その状態は光触
媒の光励起に応じて維持され、水滴が付着しにくくな
る。
【０００７】本発明の他の態様においては、図２に示す
ように、基材表面には、光触媒粒子と、無定型シリカ
と、撥水性フッ素樹脂を含む表面層が形成されている。
光触媒粒子と、無定型シリカと、撥水性フッ素樹脂を含
む表面層が形成されている構成にすることにより、表面
層中の無定型シリカが外気に露出した親水性を呈する部
分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈す
る部分の双方が表面に微視的に分散された構造となる。
さらに、光触媒が存在することにより、光触媒の光励起
に応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持するの
で、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双
方が表面に微視的に分散された構造は維持される。従っ
て、このような構造になることにより、親水性付着物
も、疎水性付着物も部材表面に固着されることはなく、
表面は清浄な状態に維持される。さらに、表面層製造時
に表面の水との接触角を９０゜以上にすると、その状態
は光触媒の光励起に応じて維持され、水滴が付着しにく
くなる。
ように、基材表面には、光触媒粒子と、無定型シリカ
と、撥水性フッ素樹脂を含む表面層が形成されている。
光触媒粒子と、無定型シリカと、撥水性フッ素樹脂を含
む表面層が形成されている構成にすることにより、表面
層中の無定型シリカが外気に露出した親水性を呈する部
分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥水性を呈す
る部分の双方が表面に微視的に分散された構造となる。
さらに、光触媒が存在することにより、光触媒の光励起
に応じて無定型シリカは恒久的に親水性を維持するの
で、上記親水性を呈する部分と撥水性を呈する部分の双
方が表面に微視的に分散された構造は維持される。従っ
て、このような構造になることにより、親水性付着物
も、疎水性付着物も部材表面に固着されることはなく、
表面は清浄な状態に維持される。さらに、表面層製造時
に表面の水との接触角を９０゜以上にすると、その状態
は光触媒の光励起に応じて維持され、水滴が付着しにく
くなる。
【０００８】表面層製造時に表面における水との接触角
を９０゜以上にするには、表面層における光触媒性酸化
物とフッ素樹脂とシリコ−ン（または無定型シリカ）の
合計量に対するフッ素樹脂の配合比を５０重量％以上、
より好ましくは６０重量％以上配合するようにするとよ
い。
を９０゜以上にするには、表面層における光触媒性酸化
物とフッ素樹脂とシリコ−ン（または無定型シリカ）の
合計量に対するフッ素樹脂の配合比を５０重量％以上、
より好ましくは６０重量％以上配合するようにするとよ
い。
【０００９】光触媒とは、その結晶の伝導帯と価電子帯
との間のエネルギ−ギャップよりも大きなエネルギ−
（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。
との間のエネルギ−ギャップよりも大きなエネルギ−
（すなわち短い波長）の光（励起光）を照射したとき
に、価電子帯中の電子の励起（光励起）が生じて、伝導
電子と正孔を生成しうる物質をいい、光触媒性酸化物に
は、例えば、アナタ−ゼ型酸化チタン、ルチル型酸化チ
タン、酸化亜鉛、酸化錫、酸化第二鉄、三酸化二ビスマ
ス、三酸化タングステン、チタン酸ストロンチウム等の
酸化物が好適に利用できる。
【００１０】建築用窓ガラス基材には、ガラス、複層ガ
ラス、強化ガラス、透明プラスチック等の透明基材、さ
らにその上に透明なハ−ドコ−トを設けた透明体等が好
適に利用できる。建築用窓ガラスと表面層との間には、
基材との密着性向上等の目的でシリカ、シリコ−ン、ア
クリルシリコン等からなる中間層を設けてもよい。
ラス、強化ガラス、透明プラスチック等の透明基材、さ
らにその上に透明なハ−ドコ−トを設けた透明体等が好
適に利用できる。建築用窓ガラスと表面層との間には、
基材との密着性向上等の目的でシリカ、シリコ−ン、ア
クリルシリコン等からなる中間層を設けてもよい。
【００１１】光触媒の光励起に用いる光源としては、太
陽光や室内照明、蛍光灯、白熱電灯、メタルハライドラ
ンプ、水銀ランプ、キセノンランプ、殺菌灯等が好適に
利用できる。光触媒の光励起により、基材表面のシリコ
−ン又は無定型シリカが親水化されるためには、励起光
の照度は０．００１ｍＷ／ｃｍ2以上あればよいが、
０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上だと好ましく、０．１ｍＷ／
ｃｍ２以上だとより好ましい。
陽光や室内照明、蛍光灯、白熱電灯、メタルハライドラ
ンプ、水銀ランプ、キセノンランプ、殺菌灯等が好適に
利用できる。光触媒の光励起により、基材表面のシリコ
−ン又は無定型シリカが親水化されるためには、励起光
の照度は０．００１ｍＷ／ｃｍ2以上あればよいが、
０．０１ｍＷ／ｃｍ2以上だと好ましく、０．１ｍＷ／
ｃｍ２以上だとより好ましい。
【００１２】シリコ−ンには、平均組成式 ＲpＳｉＯ(4-p)/2 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐは０＜ｐ＜２を満足する数
である）で表される樹脂が利用できる。
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐは０＜ｐ＜２を満足する数
である）で表される樹脂が利用できる。
【００１３】撥水性フッ素樹脂には、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマ−等が好適に利用でき
る。
ロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリヘ
キサフルオロプロピレン、テトラフルオロエチレン−ヘ
キサフルオロプロピレンコポリマ−等が好適に利用でき
る。
【００１４】表面層の膜厚は、０．４μｍ以下にするの
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さら
に、表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると一層好ま
しい。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止
することができる。また、表面層が薄ければ薄いほどそ
の透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層
の耐摩耗性が向上する。
が好ましい。そうすれば、光の乱反射による白濁を防止
することができ、表面層は実質的に透明となる。さら
に、表面層の膜厚を、０．２μｍ以下にすると一層好ま
しい。そうすれば、光の干渉による表面層の発色を防止
することができる。また、表面層が薄ければ薄いほどそ
の透明度は向上する。更に、膜厚を薄くすれば、表面層
の耐摩耗性が向上する。
【００１５】表面層には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚｎのような金
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。
属を添加することができる。前記金属を添加した表面層
は、表面に付着した細菌や黴を暗所でも死滅させること
ができる。
【００１６】表面層にはＰｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉ
ｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。
ｒ、Ｏｓのような白金族金属を添加することができる。
前記金属を添加した表面層は、光触媒の酸化還元活性を
増強でき、有機物汚れの分解性、有害気体や悪臭の分解
性を向上させることができる。
【００１７】次に、基材表面に、光触媒性酸化物粒子と
シリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形
成されている防汚性部材の製法について説明する。この
場合の製法は、基本的には、基材表面にコ−ティング組
成物を塗布し、硬化させることによる。
シリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形
成されている防汚性部材の製法について説明する。この
場合の製法は、基本的には、基材表面にコ−ティング組
成物を塗布し、硬化させることによる。
【００１８】ここでコ−ティング組成物は、光触媒粒
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリコ−ンの前駆体を必須
構成要件とし、その他に水、エタノ−ル、プロパノ−ル
等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレイン酸等の
シリコ−ンの前駆体の加水分解を促進する触媒や、トリ
ブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化合物類、
アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライソプロピ
ルチタネ−トなどの酸性化合物類等のシリコ−ンの前駆
体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等のコ−
ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを添加
してもよい。
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリコ−ンの前駆体を必須
構成要件とし、その他に水、エタノ−ル、プロパノ−ル
等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレイン酸等の
シリコ−ンの前駆体の加水分解を促進する触媒や、トリ
ブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化合物類、
アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライソプロピ
ルチタネ−トなどの酸性化合物類等のシリコ−ンの前駆
体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等のコ−
ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを添加
してもよい。
【００１９】ここでシリコ−ンの前駆体としては、平均
組成式 ＲpＳｉＸqＯ(4-p-q)/2 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐ及びｑは０＜ｐ＜２、０＜
ｑ＜４を満足する数である）で表されるシロキサンから
なる塗膜形成要素、又は一般式 ＲpＳｉＸ4-p （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐは１または２である）で表
される加水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要素、
が好適に利用できる。
組成式 ＲpＳｉＸqＯ(4-p-q)/2 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐ及びｑは０＜ｐ＜２、０＜
ｑ＜４を満足する数である）で表されるシロキサンから
なる塗膜形成要素、又は一般式 ＲpＳｉＸ4-p （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子であり、ｐは１または２である）で表
される加水分解性シラン誘導体からなる塗膜形成要素、
が好適に利用できる。
【００２０】ここで上記加水分解性シラン誘導体からな
る塗膜形成要素としては、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラ
ン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキ
シシラン、エチルトリブトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニル
トリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシ
シラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキ
シシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジブ
トキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジプロポ
キシシラン、フェニルメチルジブトキシシラン、ｎ−プ
ロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシ
シラン、ｎ−プロピルトリプロポキシシラン、ｎ−プロ
ピルトリブトキシシラン、γ−グリコキシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン等が好適に利用できる。
る塗膜形成要素としては、メチルトリメトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラ
ン、メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロポキ
シシラン、エチルトリブトキシシラン、フェニルトリメ
トキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニル
トリプロポキシシラン、フェニルトリブトキシシラン、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラ
ン、ジメチルジプロポキシシラン、ジメチルジブトキシ
シラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキ
シシラン、ジエチルジプロポキシシラン、ジエチルジブ
トキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジプロポ
キシシラン、フェニルメチルジブトキシシラン、ｎ−プ
ロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシ
シラン、ｎ−プロピルトリプロポキシシラン、ｎ−プロ
ピルトリブトキシシラン、γ−グリコキシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン等が好適に利用できる。
【００２１】また、上記シロキサンからなる塗膜形成要
素としては、上記加水分解性シラン誘導体の部分加水分
解及び脱水縮重合、又は上記加水分解性シラン誘導体の
部分加水分解物と、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシ
シラン、ジエトキシジメトキシシラン等の部分加水分解
物との脱水縮重合等で作製することができる。
素としては、上記加水分解性シラン誘導体の部分加水分
解及び脱水縮重合、又は上記加水分解性シラン誘導体の
部分加水分解物と、テトラメトキシシラン、テトラエト
キシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシ
シラン、ジエトキシジメトキシシラン等の部分加水分解
物との脱水縮重合等で作製することができる。
【００２２】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
【００２３】次に、基材表面に、光触媒粒子と無定型シ
リカと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形成され
ている防汚性部材の製法について説明する。この場合の
製法は、基本的には、基材表面にコ−ティング組成物を
塗布し、硬化させることによる。
リカと撥水性フッ素樹脂とを含有する表面層が形成され
ている防汚性部材の製法について説明する。この場合の
製法は、基本的には、基材表面にコ−ティング組成物を
塗布し、硬化させることによる。
【００２４】ここでコ−ティング組成物は、光触媒粒
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリカ粒子又はシリカの前
駆体を必須構成要件とし、その他に水、エタノ−ル、プ
ロパノ−ル等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレ
イン酸等のシリカの前駆体の加水分解を促進する触媒
や、トリブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化
合物類、アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライ
ソプロピルチタネ−トなどの酸性化合物類等のシリカの
前駆体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等の
コ−ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを
添加してもよい。
子、撥水性フッ素樹脂の他にシリカ粒子又はシリカの前
駆体を必須構成要件とし、その他に水、エタノ−ル、プ
ロパノ−ル等の溶媒や、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸、マレ
イン酸等のシリカの前駆体の加水分解を促進する触媒
や、トリブチルアミン、ヘキシルアミンなどの塩基性化
合物類、アルミニウムトリイソプロポキシド、テトライ
ソプロピルチタネ−トなどの酸性化合物類等のシリカの
前駆体を硬化させる触媒や、シランカップリング剤等の
コ−ティング液の分散性を向上させる界面活性剤などを
添加してもよい。
【００２５】ここでシリコ−ンの前駆体としては、平均
組成式 ＳｉＸqＯ(4-q)/2 （式中、Ｘはアルコキシ基、又は、ハロゲン原子であ
り、ｑは０＜ｑ＜４を満足する数である）で表されるシ
リケ−トからなる塗膜形成要素、又は一般式 ＳｉＸ4 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子である）で表される４官能加水分解性
シラン誘導体からなる塗膜形成要素等が好適に利用でき
る。
組成式 ＳｉＸqＯ(4-q)/2 （式中、Ｘはアルコキシ基、又は、ハロゲン原子であ
り、ｑは０＜ｑ＜４を満足する数である）で表されるシ
リケ−トからなる塗膜形成要素、又は一般式 ＳｉＸ4 （式中、Ｒは一価の有機基の１種若しくは２種以上から
なる官能基、又は、一価の有機基と水素基から選ばれた
２種以上からなる官能基であり、Ｘはアルコキシ基、又
は、ハロゲン原子である）で表される４官能加水分解性
シラン誘導体からなる塗膜形成要素等が好適に利用でき
る。
【００２６】ここで上記４官能加水分解性シラン誘導体
からなる塗膜形成要素としては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
テトラブトキシシラン、ジエトキシジメトキシシラン等
が好適に利用できる。
からなる塗膜形成要素としては、テトラメトキシシラ
ン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
テトラブトキシシラン、ジエトキシジメトキシシラン等
が好適に利用できる。
【００２７】また、上記シリケ−トからなる塗膜形成要
素としては、上記４官能加水分解性シラン誘導体の部分
加水分解及び脱水縮重合等で作製することができる。
素としては、上記４官能加水分解性シラン誘導体の部分
加水分解及び脱水縮重合等で作製することができる。
【００２８】上記コ−ティング組成物の塗布方法として
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
は、スプレ−コ−ティング法、ディップコ−ティング
法、フロ−コ−ティング法、スピンコ−ティング法、ロ
−ルコ−ティング法、刷毛塗り、スポンジ塗り等の方法
が好適に利用できる。硬化方法としては、熱処理、室温
放置、紫外線照射等により重合させて行うことができ
る。
【００２９】
参考例．アナタ−ゼ型酸化チタンゾル（日産化学、ＴＡ
−１５、硝酸解膠型、ｐＨ＝１）と、シリカゾル（日本
合成ゴム、グラスカＡ液、ｐＨ＝４）と、メチルトリメ
トキシシラン（日本合成ゴム、グラスカＢ液）とエタノ
−ルを混合し、２〜３分撹拌して得たコ−ティング液
を、スプレ−コ−ティング法にて１０ｃｍ四角のソ−ダ
ライムガラス基材上に塗布し、２００℃で１５分熱処理
して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子１１重量部、シリカ
６重量部、シリコ−ン５重量部からなる表面層を形成し
た＃１試料を得た。＃１試料の水との接触角は８５゜で
あった。ここで水との接触角は接触角測定器（協和界面
科学、ＣＡ−Ｘ１５０）を用い、マイクロシリンジから
水滴を滴下した後３０秒後の水との接触角で評価した。
次いで＃１試料表面に、紫外線光源（三共電気、ブラッ
クライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯）を用いて０．３ｍＷ
／ｃｍ2の紫外線照度で１日照射し、＃２試料を得た。
その結果、＃２試料の水との接触角は０゜まで親水化さ
れた。次に、＃１試料と、＃１試料に水銀灯を２２．８
ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照度で２時間照射して得た＃３試
料夫々の試料表面をラマン分光分析した。その結果、＃
１試料表面で認められたメチル基のピ−クが＃３試料で
は認められず、代わりに水酸基のブロ−ドなピ−クが認
められた。以上のことから、光触媒であるアナタ−ゼ型
酸化チタンの光励起に応じて被膜の表面のシリコ−ン分
子中のケイ素原子に結合した有機基は、光触媒作用によ
り水酸基に置換されること、及び親水化されることがわ
かる。
−１５、硝酸解膠型、ｐＨ＝１）と、シリカゾル（日本
合成ゴム、グラスカＡ液、ｐＨ＝４）と、メチルトリメ
トキシシラン（日本合成ゴム、グラスカＢ液）とエタノ
−ルを混合し、２〜３分撹拌して得たコ−ティング液
を、スプレ−コ−ティング法にて１０ｃｍ四角のソ−ダ
ライムガラス基材上に塗布し、２００℃で１５分熱処理
して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子１１重量部、シリカ
６重量部、シリコ−ン５重量部からなる表面層を形成し
た＃１試料を得た。＃１試料の水との接触角は８５゜で
あった。ここで水との接触角は接触角測定器（協和界面
科学、ＣＡ−Ｘ１５０）を用い、マイクロシリンジから
水滴を滴下した後３０秒後の水との接触角で評価した。
次いで＃１試料表面に、紫外線光源（三共電気、ブラッ
クライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯）を用いて０．３ｍＷ
／ｃｍ2の紫外線照度で１日照射し、＃２試料を得た。
その結果、＃２試料の水との接触角は０゜まで親水化さ
れた。次に、＃１試料と、＃１試料に水銀灯を２２．８
ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照度で２時間照射して得た＃３試
料夫々の試料表面をラマン分光分析した。その結果、＃
１試料表面で認められたメチル基のピ−クが＃３試料で
は認められず、代わりに水酸基のブロ−ドなピ−クが認
められた。以上のことから、光触媒であるアナタ−ゼ型
酸化チタンの光励起に応じて被膜の表面のシリコ−ン分
子中のケイ素原子に結合した有機基は、光触媒作用によ
り水酸基に置換されること、及び親水化されることがわ
かる。
【００３０】実施例．アナタ−ゼ型酸化チタンゾル（日
産化学、ＴＡ−１５）と、シリカゾル（日本合成ゴム、
グラスカＡ液）と、メチルトリメトキシシラン（日本合
成ゴム、グラスカＢ液）とポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）粒子（ダイキン工業、ルブロンＬ−５）と
エタノ−ルを混合し、２〜３時間撹拌して得たコ−ティ
ング液を、スプレ−コ−ティング法にて１０ｃｍ角のソ
−ダライムガラス板上に塗布し、２００℃で１５分熱処
理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子３３重量部、ポリ
テトラフルオロエチレン粒子６６重量部、シリカ６重量
部、シリコ−ン５重量部からなる表面層を形成して＃４
試料を作製した。＃４試料の水との接触角は１１０゜で
あった。次いで＃４試料表面に、紫外線光源（三共電
気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯）を用いて
０．３ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照度で１日照射し、＃５試
料を得た。その結果、＃５試料の水との接触角は９７．
２゜とさほど変化がなかった。上記参考例より、シリコ
−ンが外気に露出した部分はシリコ−ン分子中のケイ素
原子に結合した有機基は、光触媒作用により水酸基に置
換され、親水化されるはずであるから、その分だけ親水
化して水との接触角が若干減少したと考えられる。すな
わち、＃５試料表面は、光触媒作用により水酸基に置換
され、親水化されたシリコ−ンが外気に露出した親水性
を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造となっていると推定される。また水との接触角が９
７．２゜と９０゜以上であることにより、ガラスを傾け
ると水滴は転がりながら落下した。
産化学、ＴＡ−１５）と、シリカゾル（日本合成ゴム、
グラスカＡ液）と、メチルトリメトキシシラン（日本合
成ゴム、グラスカＢ液）とポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）粒子（ダイキン工業、ルブロンＬ−５）と
エタノ−ルを混合し、２〜３時間撹拌して得たコ−ティ
ング液を、スプレ−コ−ティング法にて１０ｃｍ角のソ
−ダライムガラス板上に塗布し、２００℃で１５分熱処
理して、アナタ−ゼ型酸化チタン粒子３３重量部、ポリ
テトラフルオロエチレン粒子６６重量部、シリカ６重量
部、シリコ−ン５重量部からなる表面層を形成して＃４
試料を作製した。＃４試料の水との接触角は１１０゜で
あった。次いで＃４試料表面に、紫外線光源（三共電
気、ブラックライトブル−（ＢＬＢ）蛍光灯）を用いて
０．３ｍＷ／ｃｍ2の紫外線照度で１日照射し、＃５試
料を得た。その結果、＃５試料の水との接触角は９７．
２゜とさほど変化がなかった。上記参考例より、シリコ
−ンが外気に露出した部分はシリコ−ン分子中のケイ素
原子に結合した有機基は、光触媒作用により水酸基に置
換され、親水化されるはずであるから、その分だけ親水
化して水との接触角が若干減少したと考えられる。すな
わち、＃５試料表面は、光触媒作用により水酸基に置換
され、親水化されたシリコ−ンが外気に露出した親水性
を呈する部分と、撥水性フッ素樹脂が外気に露出した撥
水性を呈する部分の双方が表面に微視的に分散された構
造となっていると推定される。また水との接触角が９
７．２゜と９０゜以上であることにより、ガラスを傾け
ると水滴は転がりながら落下した。
【００３１】
【発明の効果】本発明では、建築用窓ガラスにおいて、
窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒子と撥水性フッ
素樹脂とシリコ−ン又は無定型シリカとを含有する実質
的に透明な表面層が形成されているようにしたので、親
水性付着物も疎水性付着物も窓ガラス表面に固着されに
くくなり、表面は清浄な状態に維持されるようになる。
さらに、表面の水との接触角を９０゜以上にすると、窓
ガラス表面には、水滴も付着しにくくなる。
窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒子と撥水性フッ
素樹脂とシリコ−ン又は無定型シリカとを含有する実質
的に透明な表面層が形成されているようにしたので、親
水性付着物も疎水性付着物も窓ガラス表面に固着されに
くくなり、表面は清浄な状態に維持されるようになる。
さらに、表面の水との接触角を９０゜以上にすると、窓
ガラス表面には、水滴も付着しにくくなる。
【図１】本発明に係る建築用窓ガラスの表面構造を示す
図。
図。
【図２】本発明に係る建築用窓ガラスの他の表面構造を
示す図。
示す図。
Claims (4)
- 【請求項１】 窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒
子とシリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的
に透明な表面層が形成されていることを特徴とする防汚
性を備えた建築用窓ガラス。 - 【請求項２】 窓ガラス基材表面に、光触媒性酸化物粒
子とシリコ−ンと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的
に透明な表面層が形成されており、かつ前記層表面は水
との接触角が９０゜以上であることを特徴とする防汚性
と水滴付着防止性を兼ね備えた建築用窓ガラス。 - 【請求項３】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子と無定
型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明
な表面層が形成されていることを特徴とする防汚性を備
えた建築用窓ガラス。 - 【請求項４】 基材表面に、光触媒性酸化物粒子と無定
型シリカと撥水性フッ素樹脂とを含有する実質的に透明
な表面層が形成されており、かつ前記層表面は水との接
触角が９０゜以上であることを特徴とする防汚性と水滴
付着防止性を兼ね備えた建築用窓ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356278A JPH10182189A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 建築用窓ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8356278A JPH10182189A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 建築用窓ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182189A true JPH10182189A (ja) | 1998-07-07 |
Family
ID=18448232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8356278A Pending JPH10182189A (ja) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | 建築用窓ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10182189A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6579620B2 (en) | 1998-07-31 | 2003-06-17 | Ntt Advanced Technology Corp. | Water-repellent coating and coating film |
| DE10236728A1 (de) * | 2002-08-09 | 2004-02-26 | Schott Glas | Reinigungsfreundliche Vorrichtung |
| DE10325768A1 (de) * | 2003-06-05 | 2004-12-23 | Chemetall Gmbh | Beschichtungssystem für Glasoberflächen, Verfahren zu dessen Herstellung und dessen Anwendung |
| JP2010096437A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Mitsubishi Electric Corp | 空気調和機及びコーティング組成物 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0459030B2 (ja) * | 1984-03-10 | 1992-09-21 | Kaoru Okamoto | |
| JPH0840748A (ja) * | 1994-08-01 | 1996-02-13 | Central Glass Co Ltd | 撥水性ガラスおよびその製造方法 |
| JPH08157743A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-18 | Sintokogio Ltd | 二酸化チタンのコーティング液、及びそのコ−ティング方法 |
| JPH08165215A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-25 | Sintokogio Ltd | 防菌、防カビ、防臭、汚れ分解用噴霧剤 |
| JPH08165208A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-25 | Sintokogio Ltd | 防菌、防カビ、防臭用噴霧剤 |
| WO1996029375A1 (fr) * | 1995-03-20 | 1996-09-26 | Toto Ltd. | Procede photocatalytique pour rendre la surface de base d'un materiau ultrahydrophile, materiau de base ayant une surface ultrahydrophile et photocatalytique, et procede pour produire ce materiau |
| JPH08283453A (ja) * | 1995-04-14 | 1996-10-29 | Sekisui Chem Co Ltd | 抗菌性樹脂組成物 |
| JPH08319137A (ja) * | 1995-05-23 | 1996-12-03 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 撥水性ガラス物品およびその製法 |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP8356278A patent/JPH10182189A/ja active Pending
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| JP4698721B2 (ja) * | 2008-10-17 | 2011-06-08 | 三菱電機株式会社 | 空気調和機及びコーティング組成物 |
| US8171750B2 (en) | 2008-10-17 | 2012-05-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Air conditioner and coating composition |
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