(57)【要約】【課題】下枠周辺における、コーキング剤から溶出する有機成分等の蓄積あるいは塵埃等の付着を回避できる、光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ等の提供。【解決手段】光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシにおいて、下枠の屋外側の上部表面がガラス面から外部に向かって下降する傾斜面とする又は下枠の屋外側の垂直端部面がガラス表面と同一面とすることにより、下枠に降雨後に雨滴が滞留することを阻止し、その結果、特に雨滴中に溶存したコーキング剤中の有機成分等による汚染が防汚被覆表面に形成されることを回避する。【選択図】        図３
2004150076.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下枠の屋外側の上部表面がガラス面から外部に向かって下降する傾斜面となっていることを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ。
【請求項２】
前記傾斜面にも光触媒性の防汚被覆を有する請求項１に記載の光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ。
【請求項３】
屋外側の上部表面がガラス面側から外部に向かって下降する傾斜面となっていることを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ用下枠。
【請求項４】
屋外側の上部表面がガラス面側から外部に向かって下降する傾斜面となっている下枠を有することを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ用枠。
【請求項５】
下枠の屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有する光触媒性のガラスサッシ。
【請求項６】
屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有する光触媒性のガラスサッシ用下枠。
【請求項７】
屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有する光触媒性のガラスサッシ用枠。
【請求項８】
サッシ枠ののみ込み溝にガラスを装着した後、光触媒性の防汚被覆を形成する液を前記ガラス面及び該サッシ枠の下枠に塗布することを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーキング剤から溶出する有機成分もしくは大気中に存在する有機成分の分解中間生成物、無機塵もしくはホコリ等の付着を回避できる光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ及び該サッシ用枠、並びに該サッシの製造方法に関する。より詳しくは、ガラスサッシ用枠の下枠周辺における、コーキング剤から溶出する有機成分等の蓄積あるいは塵埃等の付着を回避できる、光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ及び該サッシ用枠並びに該サッシの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築分野においては、建造物自体の構造上の美観と共に使用中の汚染を抑制し美観を保持することが重要な関心事であり問題となっている。特に環境汚染、人手不足あるいは人件費の上昇等の関係から、汚染を防止あるいは低減できる建築材料あるいは建築構造、特に汚染に最も関連する外部構造体である外壁、屋根あるいは窓の美観保持が重要な関心事となっている。
【０００３】
例えば、美観を重視する都会のビルでは、窓ガラスは定期的に人手により洗浄しており、その光景を目にすることも珍しくないし、個人の住宅においても年末に窓ガラスを洗浄することは現在においても多くの家庭で行われており、見かけることができる。さらに、そのために都会の大型ビルでは屋上にレールを設置し洗浄用のゴンドラや自動洗浄機を設置するのが通常である。
【０００４】
このような窓ガラスの洗浄には、多くの人手と人件費を要し、かつ危険な作業であることから、ガラス等の表面に酸化チタン（チタニア）等の光触媒半導体酸化金属含有膜からなる光触媒機能を有する被覆を形成することにより、ガラス等の表面の汚染を防止できる光触媒性の防汚被覆が着目されている。また、美観及び耐久性から外壁をタイル、金属板等とする建築物が増加し、それに伴って表面に付着する汚染も問題となっているが、その除去はガラス窓の洗浄とは比較にならないほど多くの経費と期間とを有することから前記被覆の特性が着目されている。
【０００５】
この被覆を形成する被膜は、光触媒能を有すると共に親水性を向上せしめる性質も有し、そのため被覆表面近傍あるいは付着した大気中の有機成分を分解浄化でき、かつガラスのサッシ枠等への固定保持あるいはサッシの固定保持の際に使用するコーキング剤のシリコーン系樹脂から溶出した有機成分を分解浄化することもできるとされている。さらに表面に付着した塵埃は雨水により洗い流され、ガラス等の被膜形成表面は人手によることもなく、自己洗浄（セルフクリーニング）できる。
【０００６】
本発明者らも前記特性に着目し、前記光触媒機能を有する被覆を形成できるチタン酸化物含有水液に関し、長年研究開発を行っており、その結果過酸化チタンを含有する水液に関し、新規な優れた特性を有する水液の開発に成功し既に多くの特許出願もしている。
【０００７】
この水液は、板ガラス、樹脂シートあるいは金属板等に実用性のある光触媒性能を有すると同時に前記したとおりセルフクリーニング特性を有する被膜を形成でき、具体的構造物としては、建築物，自動車等の窓ガラス、自動車、車両、建材等の金属製外装材、タンク、観賞用等の各種水槽、金属，プラスチック等のパイプ、衛生陶器、眼鏡、レンズ、レンズフィルター、貯湯器、浴槽機器、洗面機器、流し台、ドア取手、水道用水栓、道路用ミラー、カーテンウォール等の各種のものに利用できる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなことで、この過酸化チタン含有水液の利用の拡大あるいは促進を図るために各種の利用形態にも関心があり、特に窓ガラスに利用した場合には、ガラスの洗浄作業が省略でき、かつ水液使用量も多量となることから、本発明者らも特に注目した。そのようなことで、本発明者らは、そのガラスへの施工を積極的に推進展開しており、既に数年間の施工実績もある。
【０００９】
そして、この数年前に施工したガラスサッシの窓ガラスに最近汚染が発生しているとの苦情があり、それについて調査したところ、汚染はシリコーン樹脂をコーキング剤として使用してガラスをサッシ枠に保持されている窓ガラスの下側周辺に集中的に発生していることが判明した。そこで、この汚染について、更に詳細に観察・検討したところ、汚染がガラスの下側から上部に向かって徐々に延びていることも判明した。
【００１０】
そこで、この問題を解決すべく、サッシ枠の構造及び汚染状況を更に詳細に観察したところ、ガラスサッシは、通常図１に図示する構造を有し、サッシ枠はガラスの数倍の厚みを有し、その枠にはガラス保持用の溝８がある構造となっている。この溝８とガラス３との間には遊びがあり、ガラス３は、弾性体９を介して溝８に嵌められた後、シリコーン樹脂等のコーキング剤７を使用してサッシ枠に保持・固定されている構造となっている。また、この枠にはガラス面と直交する平面があり、上下枠には水平面が存在し、特に下枠２１の上部表面２１ａは水平面となっており、ガラス面を流下した雨滴の残留が避けられない構造となっている。
【００１１】
そして、汚染はガラス面の下側に集中的に存在し、前記水平面に沿った位置を最下端として、そこから上側に存在しており、汚染の上端部は凹凸のある形状となっており、汚染は下側から上側に向かって次第に成長しているように観察できた（図２参照）。また、その汚染は、サッシとタイルの垂直方向の境界に沿ってタイル表面に発生するコーキング剤の溶出有機成分により形成されるといわれている汚染と類似しているように観察できた。
【００１２】
このような観察結果に基づいて、その解決策を鋭意検討した結果、サッシの下枠の形状に比較的単純な工夫を行うことで、前記問題が解決できることを見出すことができた。したがって、本発明は、コーキング剤を使用してガラスを枠に保持している窓ガラスの下側周辺に集中的に発生する汚染を回避することのできる、光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ及び該サッシ用枠並びに該サッシの製造方法を提供することを発明の解決すべき課題、すなわち目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ及び該サッシ枠並びに該サッシの製造方法を提供するものであり、そのうちの光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシは、下枠の屋外側の上部表面がガラス面から外部に向かって下降する傾斜面となっていることを特徴とするもの、又は下枠の屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は前記したとおり、ガラスサッシ枠の発明も提供するものであり、
それにもガラスサッシの発明と同様に下枠の屋外側の上部表面がガラス面から外部に向かって下降する傾斜面となっていることを特徴とするもの用のものと、下枠の屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とするもの用のものとの２種がある。
【００１５】
前者は屋外側の上部表面がガラス面側から外部に向かって下降する傾斜面となっている下枠を有することを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシ用枠であり、後者は屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とする光触媒性の防汚被覆を有する光触媒性のガラスサッシ用枠であり、しかもそれは前記したとおりの全体枠としての提供も可能であるが、下枠単独で提供することも可能である。
【００１６】
さらに、本発明は、前記したとおりガラスサッシの製造方法も提供するものであり、それはサッシ枠ののみ込み溝にガラスを装着した後、光触媒性の防汚被覆を形成する液を前記ガラス面及び該サッシ枠の下枠に塗布することを特徴とするものである。しかも、その製造方法は前記した両タイプのガラスサッシの製造に適したものである。
【００１７】
そして、本発明におけるガラスサッシは、下枠の屋外側の上部表面がガラス面から外部に向かって下降する傾斜面となっていること又は下枠の屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とするものであり、本発明では、該傾斜面を有すること又は下枠の屋外側の垂直端部面がガラス表面と同一面となっていることにより、下枠における雨滴の滞留を阻止でき光触媒性の防汚被覆のガラス下部に発生する汚染の発生を回避することができる優れたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態に関し、図面の記載に基づいて詳細かつ具体的に説明するが、本発明は該図面及びそれに関する説明によって何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載によって特定されるものであることはいうまでもない。
【００１９】
図２は、光触媒性の防汚被覆５を全面に有するガラス３がハメ殺し型ガラスサッシの枠２に保持されている状態と、このガラスを数年間洗浄することなく風雨に曝したガラス表面に発生した汚染４の状態を図示する正面図である。その図に記載の境界線４ａは、前記汚染４と非汚染部分の境界を図示するものであり、サッシの下枠２１に沿って、それに近接した位置に存在し、凹凸のある形状となっている。
【００２０】
そして、その汚染４は、この境界線４ａの形状からして下側から上側に向かって次第に成長しているように見えることから、経時的変化についても観察したところ、その事実も確認することができた。さらに、降雨後の状態も観察したところサッシの下枠２１の上部表面２１ａの水平面上にガラス面を流下した雨滴が残留することも確認できた。また、その汚染がサッシとタイルの垂直方向の境界に沿ってタイル表面に発生するコーキング剤の溶出有機成分により形成されるといわれている汚染と類似していることも、前記したとおりわかった。
【００２１】
以上の確認できた事実等に基づいて、本発明者は、その回避手段の開発について鋭意検討を進めた。本発明者は、前記した事実等から、汚染の形成に関し以下のとおり推測した。すなわち、降雨後サッシの下枠２１の上部表面２１ａの水平面上に残留する雨滴中に、コーキング剤から溶出した撥水性有機成分が溶存し、その雨滴が光触媒性の防汚被覆に接触し、該被覆が親水性であることから、雨が止んだ後雨滴が親水性被覆表面を上方に拡散し、その雨滴中に溶存する該有機成分が水分の蒸発に伴って該被覆表面に付着して次第に蓄積し、目視できるような汚染を形成するものと推測した。
【００２２】
このような推測に基づいて、本発明者は、降雨後にサッシ又はガラスに雨滴の滞留を阻止するあるいはガラスに雨滴の上昇を阻止することができる構造を採用すれば、前記汚染の発生を回避できるのではと考察し、種々の工夫を試みた。その結果、本発明ではガラスサッシの下枠に雨滴の滞留を阻止できる構造を採用することにより該汚染を回避できることを見出し、本発明を完成したものである。
【００２３】
本発明が採用した具体的構造について、図面に基づいて説明すると以下のとおりである。図３は、本発明の１態様を示すものであり、ガラスサッシは、下枠２１の屋外側の上部表面２１ａがガラス面から外部に向かって下降する傾斜面となっている。そのためガラス表面を流下した雨滴は該傾斜面に沿って重力により流下することができ、雨滴が下枠表面に滞留することがない。すなわち、光触媒性の防汚被覆を有するガラス表面に接触する位置に雨滴が滞留することがなく、その結果前記汚染を回避できる。
【００２４】
また、前記傾斜面にも光触媒性の防汚被覆を形成してもよく、これを形成することにより下枠の上部表面を親水性にすることができ、その結果雨滴が滞留することをより好適に回避できる。前記図３は、前記傾斜面にも光触媒性の防汚被覆を形成する場合を図示するものであり、ガラスをサッシ枠ののみ込み溝に装着した後、光触媒性の防汚被覆を形成する液を、前記ガラス面及び屋外側の上部表面がガラス面側から外部に向かって下降する傾斜面となっている下枠に塗布することにより光触媒性の防汚被覆を形成するものである。
【００２５】
図４は、本発明の別の態様を示すものであり、サッシの下枠２１の屋外側の垂直端面２１ｂがガラス３表面と同一面となっていて、連続する垂直面となっている。その結果、光触媒性の防汚被覆を有するガラス表面を流下した雨滴は、該防汚被覆と同一面となっている下枠２１の屋外側の垂直端面２１ｂを円滑に流下することができ、下枠２１に雨滴が滞留することはない。この図４も、前記図３と同様に光触媒性の防汚被覆を形成する液を、下枠にも塗布することにより光触媒性の防汚被覆を下枠にも形成する態様を図示するものである。
【００２６】
以上のとおりであるから、本発明では、光触媒性の防汚被覆と接触する下枠に降雨後に雨滴が滞留することはない。その結果、該雨滴中に存在する汚染成分、特に雨滴中に溶存したコーキング剤中の有機成分等は該防汚被覆表面に長時間接触することはなく、該有機成分等による汚染が該防汚被覆表面５に形成されることが回避できる。
【００２７】
本発明において、光触媒性の防汚被覆を形成するために使用する処理剤については、ガラスあるいはタイル表面に光触媒性の防汚被覆を形成できるものであれば特に制限されることなく使用可能であり、アモルファス型及び／又はアナターゼ型のペルオキソ基を持つチタン酸化物（過酸化チタン）微細粒子を含有する分散液がよく、既知のものとしては特許第２８７５９９３号、特許第２９３８３７６号、特開平７−２８６１１４号公報あるいは特開平９−２６２４８１号公報等が例示できる。
【００２８】
この処理剤として特に好ましいものは、本発明者が最近開発したカルシウム化合物が共存するペルオキソ基を持つチタン酸化物微細粒子を含有する高硬度の光触媒性被膜を形成できる水液（特願２００２−１１４９３）がある。これは、４価チタン塩とカルシウム化合物との混合液と、塩基性溶液とを反応させて、チタンとカルシウムとの混在する水酸化物を形成し、この水酸化物中のチタンを酸化剤でペルオキソ化してアモルファス型過酸化チタンを製造することができる。
【００２９】
また、これは４価チタン塩溶液と塩基性溶液とをまず反応させて水酸化物を形成し、この水酸化物を含有する液にカルシウム化合物含有液を混合し、次いでチタンを酸化剤でペルオキソ化しても製造できる。さらに、製造されたアモルファス型過酸化チタンをさらに必要に応じて加熱することでアナターゼ型も製造できる。なお、アモルファス型には光触媒性能がないので、これを使用して被膜を形成した場合には、被膜形成後に加熱等によりアナターゼ型に転化させることが必要である。
【００３０】
光触媒性の防汚被覆を形成するには、各種塗布手段が特に制限されることなく採用でき、ロールコート、グラビアコート、蒸着、スピンコート、スパッタリング、バーコート、吹付コート等が例示できるが、チタンの干渉色低減の点で吹付コートが好ましい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明におけるガラスサッシは、下枠の屋外側の上部表面がガラス面から外部に向かって下降する傾斜面となっていること又は下枠の屋外側の垂直端面がガラス表面と同一面となっていることを特徴とするものであり、本発明では、該傾斜面を有すること又は下枠の屋外側の垂直端部面がガラス表面と同一面となっていることにより、下枠における雨滴の滞留を阻止でき光触媒性の防汚被覆のガラス下部に発生する汚染の発生を回避することができる優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】光触媒性の防汚被覆を有するガラスサッシの断面図。
【図２】光触媒性の防汚被覆を有するガラス表面に発生した汚染の状態を示す。
【図３】下枠に雨滴が滞留することを阻止した構造のガラスサッシ。
【図４】下枠に雨滴が滞留することを阻止した別の態様のガラスサッシ。
【符号の説明】
１            ガラスサッシ
３            ガラス
４            汚染
４ａ          汚染と非汚染部分との境界線
５            防汚被覆
７            コーキング剤
８            溝
９            緩衝材
２１            下枠
２１ａ          下枠の上部表面
２１ｂ          下枠の垂直端面
２２            上枠
２３            横枠
【図１】
2004150076.tif 000003
【図２】
2004150076.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004150076.tif 000006