(57)【要約】【課題】ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を有するガラス基材を提供することである。【解決手段】表面に微細構造を有するガラス基材において、前記ガラス基材がバナジウムを有するガラスで構成され、前記バナジウムを有するガラスの抵抗率が１０9Ωcm以下であることを特徴とする。上記ガラスがＶ2Ｏ5を含有するガラスであり、Ｖ2Ｏ5の含有率が１０重量パーセント以上６０重量パーセント以下であることを特徴とする。本発明のガラス基材により、ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を長期間に渡って維持することができる。【選択図】  図４
2013209231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細構造を有するガラス基材において、前記ガラス基材がバナジウムを有するガラスで構成され、前記バナジウムを有するガラスの抵抗率が１０9Ωcm以下であることを特徴とするガラス基材。
【請求項２】
請求項１において、前記バナジウムを有するガラスがＶ2Ｏ5を含有し、Ｖ2Ｏ5含有率が１０重量パーセント以上６０重量パーセント以下であることを特徴とするガラス基材。
【請求項３】
請求項１において、ガラス基材表面の前記微細構造が凹凸構造であり、最小寸法が５０μｍ以下の凸部または凹部を有することを特徴とするガラス基材。
【請求項４】
請求項２に記載のガラス基材を表面の一部または全部に有することを特徴とする防汚ガラス。
【請求項５】
筐体にセンサー窓を有する赤外線センサーであって、前記センサー窓を構成するガラスが請求項２に記載のガラス基材であることを特徴とする赤外線センサー。
【請求項６】
筐体に照明灯カバーガラスを備えた照明灯であって、前記照明灯カバーガラスを構成するガラスが請求項２に記載のガラス基材であることを特徴とする照明灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面に微細構造を有するガラス基材に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物やガラスなどの表面の汚れを防ぐ技術は昔から開発が続けられており、今後も必要とされる技術である。防汚技術の代表的な例として、（ｉ）ＴｉＯ2を含む塗料を表面に塗布し、付着した有機物をＵＶ光で分解して、表面の汚れを除去する技術、（ii）表面にフッ素系有機材料を塗布して表面エネルギーを低減し、表面に有機物を付着し難くする技術（例えば特許文献１など）、（iii）親水性を示すＳｉＯ2ナノ粒子を含む塗料を表面に塗布し、表面の親水表面積を増加させて、疎水的な有機物の吸着を抑制する技術（例えば特許文献２など）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２５５０８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１５３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これら従来技術の欠点として、塗布材料の劣化、または塗布材料と下地との界面の剥離により、防汚機能の経時劣化することが挙げられる。また、これらの技術で形成される防汚層は絶縁体であり、表面に静電気が発生するため、ホコリの付着が避けられず、ホコリの付着を抑制できる技術が求められている。
【０００５】
本発明の目的は、ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を有するガラス基材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明のガラス基材は、表面に微細構造を有するガラス基材において、前記ガラス基材が、バナジウムを有するガラス、を有し、かつ、前記バナジウムを有するガラスの抵抗率が、１０9Ωcm以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を有するガラス基材が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】赤外線センサーの外観例の模式図。
【図２】照明灯の外観例の模式図。
【図３】金型Ｈの模式図。
【図４】金型Ｍの模式図。
【図５】金型Ｌの模式図。
【図６】金型Ｈを用いて作製したガラス基材の形状の模式図。
【図７】金型Ｍを用いて作製したガラス基材の形状の模式図。
【図８】金型Ｌを用いて作製したガラス基材の形状の模式図。
【図９】防汚ガラスの外観例の模式図。
【図１０】赤外線センサー、及びセンサー窓の外観例の模式図。
【図１１】照明灯、及び照明灯カバーの外観例の模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明のガラス基材は、基材がバナジウムを有するガラスで構成され、表面に微細構造を有する。該バナジウムを有するガラスは、親水性を有し、抵抗率が１０9Ωcm以下であれば特に制限はない。抵抗率が１０9Ωcmよりも大きくなると、ガラス基材表面に静電気が生じやすくなり、ホコリが吸着しやすくなる。また、該バナジウムガラスを有するガラスは、Ｖ2Ｏ5を１０重量パーセント以上、６０重量パーセント以下含むことが望ましい。
Ｖ2Ｏ5含有率が１０重量パーセント未満では、十分な導電性が得られず、ガラス基材表面に静電気が生じ易くなり、ホコリが吸着しやすくなる。また、Ｖ2Ｏ5含有率が６０重量パーセントより多い場合、ガラスの吸湿性が高くなり、実用に耐えられなくなる。該バナジウムを有するガラスは、特性向上のために、種々の酸化物を含有してもよい。含有する酸化物の例として、Ｐ2Ｏ5、ＴｅＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｎＯ2、ＺｎＯ、ＷＯ3、ＭｏＯ3、ＢａＯ、Ａｇ2Ｏなどが挙げられる。
【００１０】
本発明のガラス基材は表面に微細構造を有する。該微細構造は、防汚特性を生じるために十分な表面積の親水性表面が、本発明のガラス基材の表面に露出していれば問題ない。
微細構造の形状例として、ピラーが規則整列した構造、モスアイ構造、トレンチ構造、などの凹凸構造が挙げられる。また、微細構造の大きさは、最小寸法が好ましくは５０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下であることが望ましく、微細構造の形状や該ガラス基材の用途に依存する。ここで、最小寸法とは、凸部または凹部の幅、直径、高さ／深さのうち最小のものをいう。また、本発明のガラス基材が有する微細構造は、経時的な構造劣化が少ないため、微細構造により発現する防汚特性の経時劣化はほとんど起こらない。従って、本発明により、ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を有するガラス基材が提供される。
【００１１】
本発明のガラス基材の作製工程は、（１）バナジウムを有するガラスの作製、（２）バナジウムを有するガラス表面への微細構造形成、に分けられる。（１）のバナジウムガラスを有するガラスの作製方法は、Ｖ2Ｏ5を１０重量パーセント以上、６０重量パーセント以下含む、バナジウムを有するガラスが作製できれば特に制約はない。作製方法の一例として、原料をるつぼ中で混合し、高温処理する方法が挙げられる。（２）のバナジウムを有するガラス表面への微細構造形成方法は、用途に適した微細構造がガラス表面に形成できる方法であれば、特に制限はない。微細構造の形成方法の例として、サンドブラスト法、化学エッチング法、ドライエッチング法、ナノインプリント法が挙げられる。サンドブラスト法、化学エッチング法、ドライエッチング法を用いることにより、局面に対して微細構造を作製することも可能である。
【００１２】
本発明のガラス基材は、防汚ガラス、赤外線センサー、照明灯などに適用することで、各装置／部品の耐ホコリ吸着性を向上させることが可能である。
【００１３】
本発明のガラス基材を防汚ガラスに適用することにより、ホコリ吸着を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚特性を有する防汚ガラスを提供することが可能となる。本発明のガラス基材を防汚ガラスに適用する場合には、ガラス基材が有する、バナジウムを有するガラス、のＶ2Ｏ5含有率は、１０重量パーセント以上、５０重量パーセント以下であることが望ましい。防汚ガラスは、雨・雪などに暴露されることが多いため、本発明のガラス基材が有する、バナジウムを有するガラス、のＶ2Ｏ5含有率は、通常の用途に比べて小さい方が望ましい。Ｖ2Ｏ5含有率が５０重量パーセントより多い場合、ガラスの吸湿性が高くなり、実用に耐えられなくなる。また、Ｖ2Ｏ5含有率が１０重量パーセント未満では、十分な導電性が得られず、ガラス基材表面に静電気が生じ易くなり、ホコリが吸着しやすくなる。一方、防汚ガラスに光透過性を付与する必要がある場合には、本発明のガラス基材を熱処理することにより、波長が６００nm以上の光を透過させることが可能となる。また、本発明のガラス基材を防汚ガラスに適用する方法の一例として、該ガラス基材の原料粉末を樹脂バインダと溶剤とに混合してペーストを作製し、該ペーストをフロートガラスなどに塗布して、微細構造を形成し、その後熱処理をする方法が挙げられる。また、本発明のガラス基材をそのまま防汚ガラスに適用することも可能である。また、サンドブラスト法、化学エッチング法、ドライエッチング法をもちいることにより、曲面を有する防汚ガラスに対しても、本発明のガラス基材を適用することが可能となる。
【００１４】
本発明のガラス基材は、赤外線（波長０.８〜８μｍ）が透過するため、赤外線センサーのセンサー窓に適用可能である。本発明のガラス基材を赤外線センサーのセンサー窓部分に適用することにより、センサー窓へのホコリ吸着が抑制されるとともに、長期間に渡り、センサー窓が汚れにくくなり、長期間感度の低下しない赤外線センサーを提供することが可能となる。赤外線センサーの検出器は０.８〜８μｍの波長を有する赤外線を検出できる検出器であれば特に制限はない。検出器の例として、ＩｎＧａＡｓフォトダイオード、ＩｎＧａＡｓＰフォトダイオード、ＩｎＳｂダイオード、などが挙げられる。赤外線センサーの窓が雨・雪などに暴露される場合には、本発明のガラス基材が有する、バナジウムを有するガラス、のＶ2Ｏ5含有率は、通常の用途に比べて小さい方が望ましく、１０重量パーセント以上、５０重量パーセント以下であることが望ましい。Ｖ2Ｏ5含有率が５０重量パーセントより多い場合、ガラスの吸湿性が高くなり、実用に耐えられなくなる。
また、Ｖ2Ｏ5含有率が１０重量パーセント未満では、十分な導電性が得られず、ガラス基材表面に静電気が生じ易くなり、ホコリが吸着しやすくなる。本発明のガラス基材を赤外線センサーのセンサー窓に適用する方法の一例として、該ガラス基材の原料粉末を樹脂バインダと溶剤とに混合してペーストを作製し、該ペーストをセンサー窓などに塗布して、微細構造を形成し、その後熱処理をする方法が挙げられる。また、本発明のガラス基材をそのままセンサー窓に適用することも可能である。また、サンドブラスト法、化学エッチング法、ドライエッチング法をもちいることにより、局面を有するセンサー窓部分に対しても、本発明のガラス基材を適用することが可能となる。本発明の赤外線センサーの構造は、図１に示すような赤外線センサーの筐体１にセンサー窓２を有するものであれば特に制限はない。
【００１５】
本発明のガラス基材を照明灯のカバーガラスに適用することにより、カバーガラスへのホコリ吸着が抑制されるとともに、カバーガラスが長期間に渡り汚れにくくなるため、ホコリ吸着や汚れによる照明効率の低下が少ない照明灯を提供することが可能となる。本発明のガラス基材を照明灯のガラスカバーに適用する際には、波長が６００nm以上の光を透過させるために、熱処理を行うことが望ましい。また、本発明の照明灯に用いる光源としては、波長が６００nm以上の光を発する光源であれば制限はない。光源の一例として、ナトリウムランプが挙げられる。本発明の照明灯が雨・雪などに暴露される場合には、本発明のガラス基材が有する、バナジウムを有するガラス、のＶ2Ｏ5含有率は、通常の用途に比べて小さい方が望ましく、１０重量パーセント以上、５０重量パーセント以下であることが望ましい。Ｖ2Ｏ5含有率が５０重量パーセントより多い場合、ガラスの吸湿性が高くなり、実用に耐えられなくなる。また、Ｖ2Ｏ5含有率が１０重量パーセント未満では、十分な導電性が得られず、ガラス基材表面に静電気が生じ易くなり、ホコリが吸着しやすくなる。本発明のガラス基材を照明灯のガラスカバーに適用する方法の一例として、該ガラス基材の原料粉末を樹脂バインダと溶剤とに混合してペーストを作製し、該ペーストを照明灯のガラスカバーなどに塗布して、微細構造を形成し、その後熱処理をする方法が挙げられる。また、本発明のガラス基材をそのまま照明灯のガラスカバーに適用することも可能である。また、サンドブラスト法、化学エッチング法、ドライエッチング法をもちいることにより、曲面を有する照明灯のガラスカバー部分に対しても、本発明のガラス基材を適用することが可能となる。本発明の照明灯の構造は、図２に示すような照明灯の筐体３に照明灯カバーガラス４を有するものであれば特に制限はない。
【００１６】
以下に実施例および比較例を用いて本発明の実施形態をさらに説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【００１７】
＜バナジウムを有するガラスの作製＞
表１に、バナジウムを有するガラスの組成と屈伏点を示す。表１において、ガラス組成の成分は酸化物換算の重量比で表示した。ガラス原料として、バナジウムはＶ2Ｏ5、リンはＰ2Ｏ5、テルルはＴｅＯ2、鉄はＦｅ2Ｏ3、カリウムはＫ2Ｏ、亜鉛はＺｎＯ、タングステンはＷＯ3、モリブデンはＭｏＯ3、バリウムはＢａ(ＰＯ3)2を用いた。バナジウムを有するガラスは、次に述べる方法で作製した。原料となる各酸化物を配合・混合した原料１５０〜２００ｇを白金ルツボに入れ、電気炉で５〜１０℃／分の昇温速度で９００〜９５０℃まで加熱し、１時間保持した。なお、表中のＶ４の作製時は、加熱温度を１４００℃とした。保持中は均一なガラスとするために攪拌した。ルツボを電気炉から取り出し、予め１５０℃程度に加熱しておいた黒鉛鋳型とステンレス板上に流し込み、バナジウムを有するガラスを得た。ステンレス板上に流し込んだガラスは、粒径２０μｍ未満にまで粉砕し、５℃／分の昇温速度で示差熱分析（ＤＴＡ）を行うことによって、屈伏点を測定した。
【００１８】
【表１】
2013209231.tif 000003
【００１９】
＜バナジウムを有するガラス表面への微細構造形成＞
まず、ナノインプリント法を用いて、バナジウムを有するガラス表面に微細構造を作製した。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４に対して、カーボン製の金型を押圧して、バナジウムを有するガラス表面に種々の微細構造を形成し、ガラス基材を得た。金型の形状はホール型（金型名Ｈ）、モスアイ型（金型名Ｍ）、レンズ型（金型名Ｌ）とした。各金型の形状をそれぞれ図３、図４、図５に示す。図中の文字は、各形状の形状パラメータである。押圧時のガラスの温度は、各ガラスの屈伏点より１０℃高い温度とした。以降、ガラス基材の名称を（ガラス名）−（金型名）と略記する（（例）Ｖ１−Ｈ１）。また、金型とガラスを離型する際の温度は、２００℃とした。使用した金型、及び金型の形状パラメータを表２にまとめた。比較例として、微細構造を持たない平面状の金型（金型名Ｐ）を押圧して作製したガラス基材も作製した。形成した微細構造を原子間力顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察した結果、すべての試料において、バナジウムを有するガラス表面に、金型の形状が転写されていることが確認できた。金型Ｈ、Ｍ、Ｌの形状を転写して作製した各試料の形状の模式図をそれぞれ図６、図７、図８に示す。
【００２０】
【表２】
2013209231.tif 000004
【００２１】
次に、サンドブラスト法を用いて、バナジウムを有するガラス表面に微細構造を形成した。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４を、各ガラスの屈伏点より１０℃高い温度とし、微細構造を持たない平面上の金型（金型名Ｐ）を押圧して、バナジウムを有するガラス表面を平坦化した。その後、酸化アルミニウム（３２５メッシュ、和光純薬工業（株）製）を用いて０.８MPaの圧力でサンドブラストを１０秒間行い、バナジウムを有するガラス表面に微細構造を形成し、ガラス基材を得た。以降、得られたガラス基材の名称を、（ガラス名）−Ｓと略称する（（例）Ｖ１−Ｓ）。形成した微細構造を原子間力顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察した結果、最大深さが５μｍ以下で、突起部の面内方向の大きさが５μｍ以下の微細構造が形成できていることが確認できた。
【００２２】
＜比較試料の作製＞
酸素プラズマ処理により表面洗浄した体積抵抗率が１０15Ω・cmのガラス基板（テンパックスフロート（ＳＣＨＯＴＴ製））をオプツールＤＳＸ（ダイキン化学）溶液に３０分浸漬した。その後、ガラス基材を１２０℃で５分間熱処理して、ガラス基板の表面に防汚コーティング層を形成し、比較用のガラス基材（Ｃ−１）を得た。
【００２３】
＜耐ホコリ吸着性及び防汚特性の評価＞
表３に、本実施例で作製したガラスの抵抗率を示す。抵抗率は、四端子法を用いて測定した。Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４は、１０9Ω・cm以下の抵抗率を示した。
【００２４】
【表３】
2013209231.tif 000005
【００２５】
次に、本実施例で作製したガラス基材に対して、耐ホコリ吸着性、及び防汚特性の評価を行った。結果を表４に示す。耐ホコリ特性は、１cm×１cm角のガラス基材を、微細構造を有する面を上面にして室内に２晩放置し、微細構造の表面に付着した、大きさが０.５mm以上のホコリの数を数えることにより評価した。また、防汚性は以下の手順で評価した。まず、１cm×１cm角のガラス基材を、カーボンブラック（Ｖｕｌｃａｎ  ＸＣ−７２）の５重量パーセント分散水溶液中に浸し、１０秒後に引き上げた後、純水中に５秒間浸してリンスした。その後、ガラス基材の表面の炭素量をＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定した。なお、比較例のガラス基材（Ｃ−１）の防汚特性を評価する際には、ＸＰＳのピークに含まれるＣ−Ｆ結合炭素の寄与を差し引いて評価した。また、２０℃と１００℃の温度間を１００往復させる温度サイクル試験前後の耐ホコリ吸着性、及び防汚特性を比較することにより、各特性の劣化挙動を評価した。
【００２６】
【表４】
2013209231.tif 000006
【００２７】
表４の実施例と比較例１との防汚特性の比較から、表面に微細構造を有する実施例のガラス基材が、表面に微細構造を持たない比較例１のガラス基材に比べて良好な防汚特性が良好を示すことがわかる。この理由として、表面に微細構造を有するガラス基材では、表面に十分な表面積の親水性面が露出していることが挙げられる。また、実施例と比較例２との比較から、本発明のガラス基材は比較例のガラス基材に比べて良好な耐ホコリ吸着性を有することが分かる。この理由として、比較例２のガラス基材の表面がフッ素コート材に覆われているため絶縁性であることに対し、実施例のガラス基材が１０9Ω・cm以下の低い抵抗率を有し、ガラス基材表面の静電気発生が抑制されていることが考えられる。また、比較例２のガラス基材は、温度サイクル後の防汚特性が低下するが、実施例のガラス基材では、温度サイクル前後の防汚特性にほとんど変化がない。この理由として、比較例のガラス基材の表面のフッ素コート材が温度サイクルにより経時劣化することに対して、本発明のガラス基材が有する微細構造は経時的な構造劣化が少なく、微細構造により発現する防汚特性の経時劣化はほとんど起こらないことが挙げられる。以上から、本発明により、ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を有するガラス基材が提供されることがわかった。
【００２８】
＜本発明のガラス基材を用いた防汚ガラス＞
表１に記載したガラス組成を有するＶ２を粒径３μｍ未満にまで粉砕し、その後、粉砕したＶ２と樹脂バインダと溶剤とを混合してガラスペーストを作製した。樹脂バインダとしてはニトロセルロースを用い、溶剤としてはブチルカルビトールアセテートを用いた。
その後、ペーストを膜厚が５μｍになるようにフロートガラス（テンパックスフロート（ＳＣＨＯＴＴ製）９１４mm×８１３mm、厚さ３mm）の片面に塗布し、３３０℃で金型Ｌ２を押圧した。その後、２００℃まで冷却して金型を離型し、実施例２の防汚ガラスとした。また、実施例２の防汚ガラスを４８０℃で１０分間熱処理して、６００nm以上の光に対して透明化し、実施例３の防汚ガラスとした。熱処理によってガラスが透明化できる理由としては、ガラス基材に含まれるＶ2Ｏ5の価数が熱処理で４価から５価に変化し、Ｖ2Ｏ5の光吸収帯が変化することで透明化されると考えられる。実施例３の防汚ガラスの６００nm〜２０００nmの光透過率を分光光度計で測定したところ、透過率は８０％以上であり、十分な透明性を有していた。なお、熱処理前の防汚ガラスの６００nm〜２０００nmの光透過率を分光光度計で測定したところ、１７００nm以上の波長の光に対する光透過率は８０％以上を示すが、１７００nmよりも短い波長の光に対しては光透過率が８０％未満であり、６００nmの光に対する透過率は３０％程度であった。このことから、熱処理により、６００nm〜１７００nmの光透過率を向上できることが分かる。
【００２９】
比較例として、酸素プラズマ処理により表面洗浄したフロートガラス（テンパックスフロート（ＳＣＨＯＴＴ製）９１４mm×８１３mm、厚さ３mm）をオプツールＤＳＸ（ダイキン化学）溶液に３０分浸漬した。その後、フロートガラスを１２０℃で５分間熱処理して、フロートガラスの表面に防汚コーティング層を形成し、比較例３の防汚ガラスとした。
実施例２、実施例３、及び比較例３の防汚ガラスの模式図を図９に示す。
【００３０】
次に、実施例２、実施例３、比較例３の防汚ガラスに対して、耐ホコリ吸着性、及び防汚特性の評価を行った。結果を表４に示す。耐ホコリ特性は、作製した防汚ガラスから１cm×１cm角の試料を切り出し、微細構造を有する面を上面にして室内に２晩放置し、微細構造の表面に付着した、大きさが０.５mm以上のホコリの数を数えることにより評価した。また、防汚性は以下の手順で評価した。まず、作製した防汚ガラスから１cm×１cm角の試料を切り出し、カーボンブラック（Ｖｕｌｃａｎ  ＸＣ−７２）の５重量パーセント分散水溶液中に浸し、１０秒後に引き上げた後、純水中に５秒間浸してリンスした。その後、切り出した防汚ガラスの表面の炭素量をＸ線光電子分光（ＸＰＳ）法により測定した。
なお、比較例の防汚ガラスの防汚特性を評価する際には、ＸＰＳのピークに含まれるＣ−Ｆ結合炭素の寄与を差し引いて評価した。また、２０℃と１００℃の温度間を１００往復させる温度サイクル試験前後の耐ホコリ吸着性、及び防汚特性を比較することにより、各特性の劣化挙動を評価した。
【００３１】
【表５】
2013209231.tif 000007
【００３２】
防汚ガラスの耐ホコリ吸着性、及び防汚特性の評価結果を表５に示す。実施例と比較例との比較から、本発明の防汚ガラスは比較例の防汚ガラスに比べて良好な耐ホコリ吸着性を有することが分かる。この理由として、比較例の防汚ガラスの表面がフッ素コート材に覆われているため絶縁性であることに対し、実施例の防汚ガラスが１０9Ω・cm以下の低い抵抗率を有し、防汚ガラス表面の静電気発生が抑制されていることが考えられる。また、比較例の防汚ガラスは、温度サイクル後の防汚特性が低下するが、実施例の防汚ガラスでは、温度サイクル前後の防汚特性にほとんど変化がない。この理由として、比較例の防汚ガラスの表面のフッ素コート材が温度サイクルにより経時劣化することに対して、本発明の防汚ガラスが有する微細構造は経時的な構造劣化が少なく、微細構造により発現する防汚特性の経時劣化はほとんど起こらないことが挙げられる。以上より、本発明により、ホコリ吸着性を抑制するとともに、長期間に渡り、防汚機能を有する防汚ガラスが提供されることがわかった。
【００３３】
＜本発明のガラス基材を用いた赤外線センサー＞
表１に記載したガラス組成を有するＶ２を粒径３μｍ未満にまで粉砕し、その後、粉砕したＶ２と樹脂バインダと溶剤とを混合してガラスペーストを作製した。樹脂バインダとしてはニトロセルロースを用い、溶剤としてはブチルカルビトールアセテートを用いた。
その後、ペーストを膜厚が５μｍになるようにセンサー窓に塗布し、３３０℃で熱処理した。なお、センサー窓は、テンパックスフロート（ＳＣＨＯＴＴ製）を１３００℃で鋳型中で成型して作製した。その後、酸化アルミニウム（３２５メッシュ、和光純薬工業（株）製）を用いて０.８MPaの圧力でサンドブラストを１０秒間行い、センサー窓の表面に微細構造を形成した。このように作製したセンサー窓２を赤外線センサー本体の筐体１に装着し、実施例４の赤外線センサーを得た。本実施例４の赤外線センサー及びセンサー窓の外観の模式図を図１０に示す。
【００３４】
一方、テンパックスフロートを１３００℃で鋳型中で成型して作製したセンサー窓をオプツールＤＳＸ（ダイキン化学）溶液に３０分浸漬した後に１２０℃で５分間熱処理して、センサー窓の表面に防汚コーティング層を形成した。このセンサー窓を赤外線センサー本体に装着し、比較例４の赤外線センサーを得た。本比較例４の赤外線センサー及びセンサー窓の外観は、図１０に示した実施例４の赤外線センサー及びセンサー窓の外観と同様であった。
【００３５】
次に、実施例４、比較例４の赤外線センサーを屋外の同一環境下に並置し、並置直後と３カ月経過後の赤外線センサーの検出感度を比較した。赤外線センサー中の赤外線検出器にはＩｎＳｂダイオードを使用し、検出波長域は１.５〜５μｍとした。比較例４の赤外線センサーの赤外線検出感度は３カ月経過後に１０％低下した。この原因として、比較例４の赤外線センサーでは、屋外に３カ月間放置することにより、センサー窓にホコリや汚れが付着し、センサー窓の赤外線透過性が低下したことが考えられる。一方、実施例４の赤外線センサーの赤外線検出感度の減少量は２％と少量であった。この原因として、実施例４の赤外線センサーのセンサー窓には本発明のガラス基材が適用されており、赤外線センサーを３カ月間放置した後も、ホコリ吸着や汚れが抑制され、センサー窓の赤外線透過性が維持されたことが考えられる。
【００３６】
＜本発明のガラス基材を用いた照明灯＞
表１に記載したガラス組成を有するＶ２を粒径３μｍ未満にまで粉砕し、その後、粉砕したＶ２と樹脂バインダと溶剤とを混合してガラスペーストを作製した。樹脂バインダとしてはニトロセルロースを用い、溶剤としてはブチルカルビトールアセテートを用いた。
その後、ペーストを膜厚が５μｍになるように照明灯カバーに塗布し、３３０℃で熱処理した。なお、照明灯カバーは、テンパックスフロート（ＳＣＨＯＴＴ製）を１３００℃で鋳型中で成型して作製した。その後、照明灯カバーを大気中、４８０℃で１０分間熱処理した。その後、酸化アルミニウム（３２５メッシュ、和光純薬工業（株）製）を用いて０.８MPaの圧力でサンドブラストを１０秒間行い、照明灯カバーの表面に微細構造を形成した。このように作製した照明灯カバーガラス４を照明灯本体の筐体３に装着し、実施例５の照明灯を得た。本実施５の照明灯及び照明灯カバーの外観の模式図を図１１に示す。
【００３７】
一方、テンパックスフロートを１３００℃で鋳型中で成型して作製した照明灯カバーをオプツールＤＳＸ（ダイキン化学）溶液に３０分浸漬した後に１２０℃で５分間熱処理して、照明灯カバーの表面に防汚コーティング層を形成した。このようにして作製した照明灯カバーを照明灯本体に装着し、比較例５の照明灯カバーを得た。本比較例５の照明灯及び照明灯カバーの外観は、図１１に示した実施例５の照明灯及び照明灯カバーの外観と同様であった。
【００３８】
次に、実施例５、比較例５の照明灯を屋外の同一環境下に並置し、並置直後と３カ月経過後の照明灯の照度を比較した。照明灯中の発光部には、高圧Ｎａランプを使用した。また、照度の測定波長域は、６００nm〜８００nmとした。比較例５の照明灯の照度は３カ月経過後に１２％低下した。この原因として、比較例５の照明灯では、屋外に３カ月間放置することにより、照明灯カバーにホコリや汚れが付着し、照明灯カバーの光透過性が低下したことが考えられる。一方、実施例５の照明灯の照度の減少量は３％と少量であった。
この原因として、実施例５の照明灯の照明灯カバーには本発明のガラス基材が適用されており、照明灯を３カ月間放置した後も、ホコリ吸着や汚れが抑制され、照明灯窓の光透過性が維持されたことが考えられる。
【符号の説明】
【００３９】
１  筐体
２  センサー窓
３  照明灯の筐体
４  照明灯カバーガラス
５  防汚ガラス
【図１】
2013209231.tif 000008
【図２】
2013209231.tif 000009
【図３】
2013209231.tif 000010
【図４】
2013209231.tif 000011
【図５】
2013209231.tif 000012
【図６】
2013209231.tif 000013
【図７】
2013209231.tif 000014
【図８】
2013209231.tif 000015
【図９】
2013209231.tif 000016
【図１０】
2013209231.tif 000017
【図１１】
2013209231.tif 000018