(57)【要約】  本発明は、ａ）窓ガラスをエッチングし、ｂ）エッチングされた窓ガラスを５００℃から８００℃の温度に加熱し、およびｃ）加熱されエッチングされた窓ガラスを、冷風ジェットを使用して３０秒から１５０秒以内に２５℃から７０℃の温度に冷却する、反射低減窓ガラス（３）を製造する方法に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．窓ガラスをエッチングし、
ｂ．エッチングされた窓ガラスを５００℃から８００℃の温度に加熱し、および
ｃ．加熱されエッチングされた窓ガラスを、冷風ジェットにより３０秒から１５０秒以内に２５℃から７０℃の温度に冷却する、
反射低減窓ガラス（３）を製造する方法。
【請求項２】
窓ガラス表面（１）を、酸および／または塩基の溶液上に塗布および／または噴霧することによりエッチングする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
窓ガラス（３）を、酸および／または塩基の溶液中に浸漬させることよりエッチングする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
窓ガラスを、ＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、ＨＮＯ３、ＣＦ３ＣＯＯＨ、ＣＣｌ３ＣＯＯＨ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ３ＣＯＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２および／またはこれらの混合物によりエッチングする、請求項１から３の一項に記載の方法。
【請求項５】
エッチングされた窓ガラスを、５５０℃から６５０℃に加熱する、請求項１から４の一項に記載の方法。
【請求項６】
加熱されエッチングされた窓ガラスを、５０秒から９０秒以内に冷却する、請求項１から５の一項に記載の方法。
【請求項７】
請求項１から６の一項に記載の方法を介して得ることができる、少なくとも１つの窓ガラス表面（１）を有する窓ガラス本体（２）を含む窓ガラス（３）。
【請求項８】
窓ガラス表面（１）が、＞８０％、好ましくは、＞９０％の透過率を有する、請求項７に記載の窓ガラス（３）。
【請求項９】
窓ガラス表面（１）が、１．２０から１．４５、特に好ましくは、１．２５から１．４０の屈折率を有する、請求項７または８に記載の窓ガラス（３）。
【請求項１０】
窓ガラス表面（１）の層厚が、１０ｎｍから１０００ｎｍ、好ましくは、５０ｎｍから２００ｎｍである、請求項７から９の一項に記載の窓ガラス（３）。
【請求項１１】
窓ガラス表面（１）が、ＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、ＨＮＯ３、ＣＦ３ＣＯＯＨ、ＣＣｌ３ＣＯＯＨ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ３ＣＯＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２および／またはこれらの混合物を含有する、請求項７から１０の一項に記載の窓ガラス（３）。
【請求項１２】
窓ガラス本体（２）が、＞８０％、好ましくは、＞９０％の透過率を有する、請求項７から１１の一項に記載の窓ガラス（３）。
【請求項１３】
窓ガラス本体（２）が、＞０．５ｍ２、好ましくは、＞５ｍ２、特に好ましくは、＞１９ｍ２の面積を有する、請求項７から１２の一項に記載の窓ガラス（３）。
【請求項１４】
反射低減窓ガラスとしての、請求項７から１３の一項に記載の窓ガラス（３）の使用。
【請求項１５】
建造物ガラス、自動車透明板ガラスおよび／または光起電性透明板ガラスとしての、請求項１４に記載の窓ガラス（３）の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射低減窓ガラスの製造方法、本発明による方法を使用して製造される窓ガラスおよびこの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの窓ガラスは、多くの場合に所望される高い光透明性に加え、強い光反射も有する。光が異なる屈折率を有する媒体間の界面に衝突すると、入射光の一部が反射される。光源、波長および入射角に応じて、これらの反射は顕著であり得る。例えば、建造物または先行車両上での日光の反射は、他の道路使用者の目をくらませ得る。光反射はまた、光電池の表面上で光量を低減させるので、通常、光起電においては望ましくない。光量の低減により、太陽電池の効率も多くの場合において低減される。
【０００３】
基本的には、窓ガラスの反射を低減させるために多くの方法が実務上適用される。窓ガラスの反射低減は、多くの場合、多孔性の構造化層をガラス表面上に作出することを基礎とする。この多孔性構造化層は、適切な酸または塩基によるエッチングにより作出することができる。別の可能性は、例えば、ゾルゲル法におけるガラス表面上でのＳｉＯ２の堆積による多孔性ＳｉＯ２層の作出である。原則として、エッチングおよび堆積の２種の方法の組合せも可能である。
【０００４】
反射低減方法は、ガラスの機械的安定性のため、通常、焼戻しおよび曲げの方法後まで可能ではない。従って、通常、受注生産される窓ガラスセグメントおよび結果的に限定数の窓ガラスを同時にエッチングすることができるにすぎない。
【０００５】
ＵＳ２，４８６，４３１  Ａは、低グレアガラス表面の作出方法を開示している。ガラス表面は、Ｈ２ＳｉＦ６溶液によりエッチングされる。エッチング方法の継続時間に応じて、ガラス表面は、種々の程度で除去され、こうして、表面の光学特性が適合され、変えられる。
【０００６】
ＤＥ８２２７１４  Ｂは、ガラス物体表面上の反射低減皮膜の製造方法を開示している。このため、ガラス物体は、Ｈ２ＳｉＦ６およびコロイド分散ＳｉＯ２の溶液中に浸漬される。Ｆ−およびＳｉＯ２の濃度に応じて、窓ガラスの表面が除去（エッチング）および／または積層される。
【０００７】
ＵＳ４，０１９，８８４  Ａは、ガラス基板上の反射低減層の製造方法を開示している。この方法は、６３０℃から６６０℃の温度における加熱を含む。次いで、ガラスが水性フッ化水素酸中でエッチングされる。
【０００８】
ＤＥ１９６４２４１９  Ａ１は、反射防止コーティングの製造方法を開示している。この方法においては、有機ケイ素化合物がゾルゲル法においてガラス表面に塗布される。好ましくは、親水性のコロイド分散ポリマーまたは溶媒が触媒として添加される。
【０００９】
ＤＥ１９９１８８１１  Ａ１は、汚れ防止の多孔性ＳｉＯ２反射防止層を有する強化安全ガラスを開示している。この安全ガラスの製造は、第１の工程においてガラスをコロイド分散溶液によりコーティングすることにより実施される。コーティングされた窓ガラスのガラスは、少なくとも６００℃に加熱され、次いで熱的に急冷される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第２４８６４３１号明細書
【特許文献２】独国特許発明第８２２７１４号明細書
【特許文献３】米国特許第４０１９８８４号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１９６４２４１９号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１９９１８８１１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的は、焼戻し方法前に広面積窓ガラスの時間およびコスト効率の良いエッチングを可能とする、窓ガラスをエッチングおよび焼戻しする方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の目的は、独立請求項１、７および１４に記載の反射低減窓ガラスを製造する方法、該方法により得られる窓ガラスおよびこの使用により、本発明により達せられる。好ましい実施形態は、下位請求項から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による反射低減窓ガラス（３）の横断面図である。
【図２】本発明による窓ガラス（３）の窓ガラスの表面（１）の飛行時間型二次イオン質量スペクトル（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）（Ｃｓ２Ｆ＋／フッ素）である。
【図３】比較例の窓ガラス（３）の窓ガラスの表面（１）の飛行時間型二次イオン質量スペクトル（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）（Ｃｓ２Ｆ＋／フッ素）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
反射低減窓ガラスを製造する方法は、第１の工程において窓ガラスのエッチングを含む。窓ガラスは、好ましくは、ガラス、特に好ましくは、板ガラス（フロートガラス）、石英ガラス、ホウケイ酸ガラスおよび／またはソーダ石灰ガラスを含有する。
【００１５】
本発明に関し、「エッチング」は、酸と塩基性溶液の両方による窓ガラスの表面の処理を含む。これら２種の工程は、任意の順序において次々に行うこともできる。エッチング後または異なるエッチング溶液の場合において、窓ガラスは、好ましくは、脱イオン水により洗浄および／または清浄する。窓ガラスの全ての（複数の）領域および窓ガラスの一領域のみをエッチングすることができる。
【００１６】
次いで、エッチングされた窓ガラスを５００℃から８００℃の温度に加熱する。加熱に続き、加熱されエッチングされた窓ガラスの急速冷却（急冷）を行う。この方法において、窓ガラスの表面はコア部よりも早く冷え、従って張力がガラス中に生じる。この張力により、ガラスの安定性および強度が増加する。加熱および急速冷却が本発明による方法の焼戻し方法を一緒に構成する。窓ガラスは、冷風ジェットにより３０秒から１５０秒以内に好ましくは、２５℃から７０℃、特に好ましくは、３５℃から５０℃の温度に冷却する。
【００１７】
エッチングは、好ましくは、酸および／または塩基の溶液を窓ガラスの表面上に塗布および／または噴霧することにより行う。
【００１８】
エッチングは、好ましくは、窓ガラスを酸および／または塩基の溶液中に浸漬させることにより行う。
【００１９】
窓ガラスは、好ましくは、ＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏ（ｍ、ｎ＝０、１、２、３、…）、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、ＨＮＯ３、ＣＦ３ＣＯＯＨ、ＣＣｌ３ＣＯＯＨ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ３ＣＯＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２および／またはこれらの混合物によりエッチングする。
【００２０】
窓ガラスは、好ましくは、第１の工程において、ＨＦまたはＮａＯＨ溶液により処理する。次いで、窓ガラスを脱イオン水により１回または複数回洗浄する。窓ガラスの実用的なエッチングは、好ましくは、Ｈ２ＳｉＦ６および（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏの溶液により行う。コロイド分散（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏの濃度は、好ましくは、（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏ飽和濃度よりも３ｍｍｏｌほども高い。このことに関するより詳細な説明は、内容が本出願の一部であるＤＥ８２２７１４Ｂに見出される。
【００２１】
エッチングされた窓ガラスは、好ましくは、５５０℃から６５０℃に加熱する。
【００２２】
加熱されエッチングされた窓ガラスは、好ましくは、５０秒から９０秒以内に冷却する。冷却は、好ましくは、冷風ジェットにより行う。
【００２３】
本発明はさらに、本発明による方法により製造される反射低減窓ガラスを含む。窓ガラスは、少なくとも１つの窓ガラス本体および少なくとも１つの反射低減窓ガラス表面を含む。
【００２４】
窓ガラスの表面は、好ましくは、＞８０％、好ましくは、＞９０％の透過率（ＤＩＮ−ＥＮ  ４１０：１９９８によるエネルギー透過率として）を有する。
【００２５】
窓ガラスの表面は、好ましくは、１．２０から１．４５、特に好ましくは、１．２５から１．４０の屈折率を有する。
【００２６】
窓ガラスの表面の層厚は、好ましくは、１０ｎｍから１０００ｎｍ、特に好ましくは、５０ｎｍから２００ｎｍである。
【００２７】
窓ガラスの表面は、ＨＦ、Ｈ２ＳｉＦ６、（ＳｉＯ２）ｍ＊ｎＨ２Ｏ、ＨＣｌ、Ｈ２ＳＯ４、Ｈ３ＰＯ４、ＨＮＯ３、ＣＦ３ＣＯＯＨ、ＣＣｌ３ＣＯＯＨ、ＨＣＯＯＨ、ＣＨ３ＣＯＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、Ｃａ（ＯＨ）２および／またはこれらの混合物を含有する。
【００２８】
窓ガラスの本体は、好ましくは、＞８０％、好ましくは、＞９０％の透過率を有する。
【００２９】
窓ガラスの本体は、好ましくは、＞０．５ｍ２、好ましくは、＞５ｍ２、特に好ましくは、＞１９ｍ２の面積を有する。
【００３０】
本発明はさらに、反射低減窓ガラスとしての、本発明による窓ガラスの使用を含む。
【００３１】
本発明による窓ガラスは、好ましくは、建造物ガラス、自動車透明板ガラスおよび／または光起電性透明板ガラスとして使用される。
【００３２】
以下、本発明を、図面ならびに一実施形態および一比較例を参照して詳細に説明する。図面は、純粋に図式的な描写であり、縮尺に合致するものではない。図面は、本発明を限定するものではない。
【００３３】
本発明の例示的実施形態を図面に示し、以下に詳細を説明する。
【００３４】
図１は、本発明による反射低減窓ガラス（３）の横断面図を示す。この窓ガラスは、透明窓ガラス本体（２）および反射低減窓ガラス表面（１）を含む。
【００３５】
図２は、本発明による窓ガラス（３）（実施例１）の窓ガラス表面（１）の飛行時間型二次イオン質量スペクトル（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を示す。窓ガラス表面（１）中にＣｓ２Ｆ＋として結合しているフッ素が検出された。本発明による窓ガラス（３）の場合における０ｎｍから１５０ｎｍの窓ガラス表面の範囲内の相対強度の最大値は、好ましくは、（他の点では同一である。）焼戻しされ、続いてエッチングされた窓ガラス（図３）の場合よりも少なくとも５倍だけ高い。窓ガラス表面（１）は経時的に除去され（スパッタ時間（ｓ））、放出されたイオンが検出される。
【００３６】
図３は、対照窓ガラス（比較例２）の窓ガラス表面（１）の飛行時間型二次イオン質量スペクトル（ＴｏＦ−ＳＩＭＳ）を示す。窓ガラス表面（１）中にＣｓ２Ｆ＋として結合しているフッ素が検出された。実験条件は、図２と同一である。
【００３７】
参照符号は、以下のものを意味する：
（１）窓ガラス表面、
（２）窓ガラス本体、
（３）窓ガラス。
【００３８】
以下、本発明を、本発明による方法の実施例および比較例を参照して詳細に説明する。
【００３９】
２種の一連の実験において、ソーダ石灰ガラス製の本発明による窓ガラス（実施例１）および対照窓ガラス（比較例２）の窓ガラス表面（１）の相対フッ素濃度を比較した。本発明に関し、表現「相対フッ素濃度」は、ＴｏＦ−ＳＩＭＳ実験におけるＣｓ２Ｆ＋シグナルの強度を指す。シグナル強度に基づき、本発明による窓ガラス（３）（実施例１）の窓ガラス表面（１）中および対照窓ガラス（３）（比較例２）中のフッ素の相対濃度比に関する記述をなすことが可能である。
【実施例】
【００４０】
（ａ）（本発明による）実施例１
窓ガラスを、ＨＦ溶液（２重量％）によりプレエッチングし、脱イオン水により洗浄し、Ｈ２ＳｉＦ６（１．２ｍｏｌ／Ｌ）により浸漬浴中で３０分から１２０分間エッチングした。次いで、窓ガラスを脱イオン水により洗浄し、乾燥させた。第２の工程において、窓ガラスを６００℃に加熱し、冷風ジェット中で７０秒以内に冷却した（焼戻し）。
【００４１】
後続のＣｓ２Ｆ＋シグナルの分析および検出のため、ＩＯＮ−ＴＯＦ（Ｔａｓｃｏｎ）ＧｍｂＨ社（４８１４９  Ｍｕｎｓｔｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ）のＩＯＮＴＯＦ「ＴＯＦ．ＳＩＭＳ  ５」を使用した。スパッタリングのため、１ｋｅＶのＣｓ＋イオンビーム、１００ｎＡの電流を３００×３００μｍ２の試料面積上に使用した。分析を１００×１００μｍ２の面積上で２５ｋｅＶのＢｉ３＋イオンビームおよび０．５ｐＡの電流を用いて実施した。極性は陽性であった。得られたスペクトルを図２に示す。
【００４２】
（ｂ）比較例２
対照窓ガラス（３）は、対照窓ガラスをエッチング前に約６００℃において焼戻し、冷風ジェット中で約７０秒以内に冷却するという点で本発明による実施例１と異なる。次いで、エッチングを実施例１と同一の条件下で実施した。
【００４３】
後続のＣｓ２Ｆ＋シグナルの分析および検出のため、ＩＯＮ−ＴＯＦ（Ｔａｓｃｏｎ）ＧｍｂＨ社（４８１４９  Ｍｕｎｓｔｅｒ，Ｇｅｒｍａｎｙ）のＩＯＮＴＯＦ「ＴＯＦ．ＳＩＭＳ  ５」を使用した。スパッタリングのため、１ｋｅＶのＣｓ＋イオンビーム、１００ｎＡの電流を３００×３００μｍ２の試料面積上に使用した。分析を１００×１００μｍ２の面積上で２５ｋｅＶのＢｉ３＋イオンビームおよび０．５ｐＡの電流を用いて実施した。極性は陽性であった。得られたスペクトルは図３において確認することができる。
【００４４】
本発明による実施例１および比較例２の相対強度の最大値の比較は、表１に見出される。
【００４５】
【表１】
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【００４６】
表１は、本発明による実施例１におけるフッ素についてのシグナル強度が比較例２よりも１０倍だけ高いことを示す。従って、本発明による方法により製造された窓ガラス（３）（実施例１）の窓ガラス表面（１）上に、同一の基礎材料から従来技術により製造された対照窓ガラス（３）（比較例２）よりも高い比率のフッ素が、エッチング方法により結合される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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