JP2001139349A

JP2001139349A - 透明遮熱ガラスおよびこれを用いた複層ガラス

Info

Publication number: JP2001139349A
Application number: JP32030099A
Authority: JP
Inventors: Hodaka Norimatsu; 穂高乗松; Akira Fujisawa; 章藤沢; Koichi Sakaguchi; 浩一坂口; Yukio Sueyoshi; 幸雄末吉
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1999-08-31
Filing date: 1999-11-10
Publication date: 2001-05-22
Also published as: WO2001016041A1

Abstract

(57)【要約】【課題】高い可視光透過率と高い日射熱熱線遮蔽性能
とを両立させ、景観の自然な色調を確保できる透明遮熱
ガラス、この透明遮熱ガラスを用いた低緯度地域に好適
な複層ガラスを提供する。【解決手段】着色成分として、Ｆｅ₂Ｏ₃換算の全酸化
鉄が０．３１重量％以上０．４６重量％未満、ＦｅＯが
０．０９０〜０．１４重量％である鉄成分を含有するガ
ラス板１上に、フッ素、アンチモンを適宜添加した酸化
錫膜４を形成する。膜４とガラス板１との間には金属酸
化物膜２，３を介在させる。これにより、可視光透過率
７０％以上、日射透過率６０％以下、透過光クロマティ
ックネス指数ａ^*、ｂ^*の絶対値が５以下の透明遮熱ガラ
スが提供できる。このガラスを室外側ガラス板とする複
層ガラスの日射熱取得率は０．５８以下にまで低下す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物や自動車な
どの車両の窓ガラスとして好適な透明遮熱ガラス、およ
びこの透明遮熱ガラスを用いた複層ガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】太陽光に含まれる熱線の透過を抑制し、
冷房負荷の軽減と太陽光による熱暑感の低減を図ったガ
ラス板として、ガラス板上に被膜を形成した透明遮熱ガ
ラスや、ガラスに所定の微量成分を添加した熱線吸収ガ
ラスが用いられている。また、これらのガラス板を用い
た複層ガラスも窓ガラスとして使用されている。

【０００３】透明遮熱ガラスとしては、スパッタリング
法などによりガラス板の表面に銀層と誘電体層との多層
膜を形成し、その光干渉効果を利用して熱線を反射する
ものが知られている。また、ガラス板の表面に酸化錫膜
などの金属酸化物膜を形成した透明遮熱ガラスも知られ
ている。酸化錫膜の干渉色（光彩）を抑制するために、
特公平３−７２５８６号公報には、酸化錫膜とガラス板
との間に２層の中間層を設けることが提案されている。
特公平３−７２５８６号公報には、この２層の中間層に
より、無彩色系の透過色調が得られる。

【０００４】熱線吸収ガラスでは、所望の色調や日射熱
取得率を得るためにガラス中の着色成分が調整されてい
る。着色成分としては、鉄、ニッケル、セレン、コバル
トなどが添加される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】窓ガラスには、高い可
視光透過率と高い日射熱遮蔽性能（低い日射熱取得率）
との両立が求められている。しかし、熱線吸収ガラスの
ように、微量成分を添加することのみにより日射熱遮蔽
性能を高めようとすると、可視光透過率が極端に低下す
る。その一方、金属酸化物膜を形成した遮熱ガラスで
は、特公平３−７２５８６号公報に提案されているよう
に中間層を形成して透過光を無彩色化したとしても、日
射熱遮蔽性能は最外側の金属酸化物膜に依存するため、
日射熱遮蔽性能を高めるために金属酸化物膜を厚くして
いくにつれて可視光透過率が低下していく。また、銀と
誘電体との多層膜を形成した透明遮熱ガラスは、日射熱
遮蔽性能は高いが、多層膜の耐久性が十分でない。

【０００６】そこで、本発明は、金属酸化物膜を形成し
た透明遮熱ガラスであって、高い可視光透過率と高い日
射熱熱線遮蔽性能とを両立した透明遮熱ガラス、および
この透明遮熱ガラスを利用した複層ガラスを提供するこ
とを目的とする。本発明は、特に、高い可視光透過率お
よび高い日射熱熱線遮蔽性能とともに景観の自然な色調
を損なわない透明遮熱ガラス、および比較的温暖である
低緯度地域に好ましい特性を備えた複層ガラスを提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、以下の基礎成分および着色成分を含有
するガラス板を用いることとした。（基礎成分）ＳｉＯ₂：６５重量％以上８０重量％以下Ａｌ₂Ｏ₃：５重量％以下Ｂ₂Ｏ₃：５重量％以下ＭｇＯ：１０重量％以下ＣａＯ：５重量％以上１５重量％以下Ｎａ₂Ｏ：１０重量％以上１８重量％以下Ｋ₂Ｏ：５重量％以下ＭｇＯとＣａＯとの合計量：５重量％以上１５重量％以
下Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏとの合計量：１０重量％以上２０重量％
以下（着色成分）Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄：０．３１重量％以上０．
４６重量％未満ＦｅＯ：０．０９０重量％以上０．１４重量％以下

【０００８】また、本発明では、上記ガラス板の表面に
複数の金属酸化物膜を積層した透明遮熱ガラスの可視光
透過率を７０％以上、透過光のクロマティックネス指数
（ａ ^*，ｂ^*）の絶対値をともに５以下とした。

【０００９】本発明によれば、可視光透過率を７０％以
上に保ちながら高い日射熱遮蔽性能を有する透明遮熱ガ
ラスが得られる。透明遮熱ガラスの日射熱遮蔽性能は、
日射透過率により表示して６０％以下が好ましい。ま
た、本発明の透明遮熱ガラスは、透過光が無彩色系であ
るため、窓ガラスとして用いたときに景観の自然な色調
を損なうことがない。

【００１０】また、上記目的を達成するために、本発明
の複層ガラスは、複数のガラス板を空気層、減圧層また
は不活性ガス層を介して対向するように配置した複層ガ
ラスであって、上記ガラス板の少なくとも１枚が、本発
明の透明遮熱ガラスであることを特徴とする。この複層
ガラスは、好ましくは０．５８以下にまで日射熱取得率
を抑制できるため、特に低緯度地域での使用に好適であ
る。

【００１１】ここで、ガラスの可視光透過率、日射透過
率および複層ガラスの日射熱取得率はＪＩＳＲ３１０
６−１９８５に従って定めるものとする。また、透過光
のクロマティックネス指数ａ^*およびｂ^*は、ＪＩＳＺ
８７２９−１９８２に規定されているＬ^*ａ^*ｂ^*表色系
のａ^*およびｂ^*により定めるものとする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について説明する。本発明の透明遮熱ガラスでは、ガラ
ス板が、着色成分として、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄
が０．３１重量％以上０．４６重量％未満であって、Ｆ
ｅＯが０．０９０重量％以上０．１４重量％以下である
鉄成分を含有する。

【００１３】Ｆｅ₂Ｏ₃は紫外線吸収性能を高める成分で
あり、ＦｅＯは赤外線吸収性能を高める成分である。全
酸化鉄がＦｅ₂Ｏ₃換算で０．３１重量％未満の状態で赤
外線吸収能を高めるためにＦｅＯ比を高めると、ガラス
の溶融が困難になるとともにガラスの透過色調が青みを
帯びるために好ましくない。また、全酸化鉄がＦｅ₂Ｏ₃
換算で０．４６重量％以上になると可視光透過率が低下
し、これを防ぐためにＦｅＯ比を低くするとガラスを溶
融する際に泡が大量に発生し、ガラスの品質が低下す
る。このような観点から、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄
は、０．３１重量％以上０．４６重量％未満の範囲とさ
れ、さらに０．３５重量％以上０．４０重量％以下が好
ましい。

【００１４】Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄が０．３１重
量％以上０．４６重量％未満の状態で所望の日射熱遮蔽
性能および可視光透過性能を得るために、ＦｅＯの量は
０．０９０重量％以上０．１４重量％以下の範囲とす
る。この範囲よりもＦｅＯが少ないと赤外線吸収能が低
下し過ぎる。一方、ＦｅＯが多いと可視光透過率が低下
し過ぎる。

【００１５】着色成分として添加される鉄成分を上記範
囲として、さらにガラス板の表面に適切な構成の金属酸
化物膜を積層することにより、可視光透過率を７０％以
上、好ましくは７５％以上に保ちながら、日射透過率を
６０％以下にまで制限した透明遮熱ガラスとすることが
できる。この透明遮熱ガラス板は、着色成分である鉄成
分を含みながら、透過色調が無彩色系に調整されてい
る。

【００１６】金属酸化物膜には、酸化錫を主体とする膜
を含むことが好ましい。この酸化錫を主体とする膜は、
フッ素およびアンチモンから選ばれる少なくとも一方を
添加することが好ましい。金属酸化物膜は、０．０１重
量％以上１重量％以下でフッ素が添加されている酸化錫
を主体とする膜を少なくとも１層含むことが好ましい。
フッ素の添加量のさらに好ましい割合は、０．１重量％
以上０．５重量％以下である。また、金属酸化物膜は、
錫に対するモル比により表示して０．０１以上０．１以
下の割合でアンチモンが添加されている酸化錫を主体と
する膜を含むことが好ましい。

【００１７】酸化錫を主体とする層は、ガラス板から見
て最外層に位置することが好ましい。なお、この層は、
単層であっても複数の層であってもよい。

【００１８】金属酸化物膜の好ましい構成について、図
１を参照しながら説明する。ガラス板１上に直接形成さ
れる第１層目の金属酸化物膜２は、酸化錫を主体とする
とともに厚みが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下、好ましくは
２０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の膜が好ましい。この第１層
目の金属酸化物膜の上に形成される第２層目の金属酸化
物膜３は、酸化シリコンを主体とするとともに厚みが１
０ｎｍ以上４０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以上３０
ｎｍ以下の膜が好ましい。この第２層目の金属酸化物膜
の上に形成される少なくとも１層からなる第３層目以降
の金属酸化物膜４は、酸化錫を主体とするとともに厚み
の合計が１５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下、好ましくは３
００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の膜が好ましい。第３層目
以降の金属酸化物膜の膜厚は、薄すぎると日射熱遮蔽性
能や断熱性能が低下し、厚すぎると透過光線が白濁する
場合がある。この構成例では、第３層目以降の酸化錫を
主体とする膜に、フッ素およびアンチモンから選ばれる
少なくとも１種が添加されていることが好ましい。

【００１９】なお、酸化錫を主体とする膜には、フッ素
やアンチモン以外にも、シリコン、アルミニウム、亜
鉛、銅、インジウム、ビスマス、ガリウム、ホウ素、バ
ナジウム、マンガン、ジルコニウム、ニオブ、鉄、コバ
ルト、クロム、ニッケル、タングステン、チタンなどが
添加されていても構わない。また、塩素、臭素などのハ
ロゲン元素が含まれていてもよい。

【００２０】次に、ガラス板を構成する基礎成分の特性
と好ましい割合について説明する。ＳｉＯ₂はガラスの
骨格を形成する主成分であり、ＳｉＯ₂の割合が６５重
量％未満ではガラスの耐久性が低下し、８０重量％を超
えるとガラスの溶解が困難となるため、ＳｉＯ₂の割合
は６５重量％以上８０重量％以下とする。Ａｌ₂Ｏ₃は必
須の成分ではないがガラスの耐久性を向上させる成分で
あり、５重量％を超えるとガラスの溶解が困難になるの
で５重量％以下とする。Ｂ₂Ｏ₃も必須の成分ではないが
ガラスの耐久性を向上させ、また溶解助剤として使用さ
れる。ただし、５重量％を超えるとＢ₂Ｏ₃の揮発などに
よる成形時の不都合が生じるので５重量％以下とする。

【００２１】ＭｇＯおよびＣａＯはガラスの耐久性を向
上させるとともに成形時の失透温度、粘度を調整するた
めに用いられる。ＭｇＯは１０重量％を超えると失透温
度が上昇するので１０重量％以下とする。ＣａＯは５重
量％未満あるいは１５重量％を超えると失透温度が上昇
するので５重量％以上１５重量％以下とする。ＭｇＯと
ＣａＯとの合計量が５重量％未満ではガラスの耐久性が
低下し、１５重量％を超えると失透温度が上昇するの
で、ＭｇＯとＣａＯとの合計量は５重量％以上１５重量
％以下とする。

【００２２】Ｎａ₂ＯおよびＫ₂Ｏはガラスの溶解促進剤
として用いられる。Ｎａ₂Ｏが１０重量％未満あるいは
Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量が１０重量％未満では溶解促進
効果が乏しく、Ｎａ₂Ｏが１８重量％を超えるか、また
はＮａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量が２０重量％を超えるとガラ
スの耐久性が低下する。このため、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合
計量は１０重量％以上２０重量％以下とする。Ｋ₂Ｏは
Ｎａ₂Ｏに比べれば高価であるので、Ｋ₂Ｏの割合は５重
量％以下が好ましい。

【００２３】なお、ガラス板にはその他の微量成分が添
加されていてもよい。例えばＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｓｅ、Ｃ
ｒ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＭｎＯ、ＳｎＯ₂およびＭｏＯ₃から選
択した１または２以上の成分を、好ましくは合計量が１
重量％以下の範囲で、あるいはＳＯ₃に換算したＳを、
好ましくは１重量％以下の範囲で添加することにより、
色調や還元度を調整してもよい。

【００２４】次に金属酸化物膜の成膜方法について説明
する。金属酸化物膜の成膜方法は、真空蒸着法、スパッ
タリング法、塗布法などであってもよいが、化学気相法
（ＣＶＤ法）、および溶液スプレー法、分散液スプレー
法、粉末スプレー法などのスプレー法のように被膜形成
原料の熱分解を伴う方法が、生産性および被膜耐久性の
観点から好ましく、また成膜後にガラス板の風冷および
化学強化が可能である点からも好ましい。

【００２５】ＣＶＤ法では、金属酸化物膜となる金属化
合物を含む被膜形成用の蒸気が原料として用いられる。
また、溶液スプレー法では金属化合物を含む溶液が、分
散液スプレー法では金属化合物の微粒子を分散させた分
散液が、粉末スプレー法では金属化合物の粉末が、それ
ぞれ原料として用いられる。これらの原料が高温のガラ
ス板の表面に供給され、熱分解されて金属酸化物膜が形
成される。

【００２６】なお、スプレー法では、予め各成分を混合
した液を微小な液滴・粉末として噴霧してもよいし、各
成分を別個に液滴・粉末として同時に噴霧・反応させて
もよい。しかし、スプレー法は、液滴の制御や、反応生
成物、未分解生成物など排気されるべき生成物の制御が
難しいために膜厚の均一性が得にくく、ガラスの歪も大
きくなる。したがって、ＣＶＤ法による成膜がより好ま
しい。

【００２７】被膜形成原料の熱分解を伴う方法により各
金属酸化物膜を形成する場合には、一般には、予め切断
され、加熱されたガラス板上に金属酸化物が供給され
る。しかし、フロート法によるガラス板製造工程におけ
るガラスリボン上に成膜すれば、ガラス成形時（フロー
ト成形）の熱エネルギーを利用できるため、成膜のため
にガラス板を加熱する工程を省略できる。特に、ＣＶＤ
法を錫フロート槽空間で行えば、徐冷点以上の温度を有
するガラス表面にも成膜できるため、膜の性能、成膜反
応速度および成膜反応効率の向上が可能となる。また、
ピンホール（膜抜け）などの欠点も抑制できる。

【００２８】フロート法におけるガラスリボン上にＣＶ
Ｄ法により金属酸化物膜を成膜するための装置の一形態
を図２に示す。図２に示したように、この装置では、溶
融炉（フロート窯）１１から錫フロート槽（フロートバ
ス）１２内に流れ出し、錫浴１５上を帯状に移動するガ
ラスリボン１０の表面から所定距離を隔て、所定個数の
コータ１６（図示した形態では３つのコータ１６ａ，１
６ｂ，１６ｃ）が錫フロート槽１２内に配置されてい
る。これらのコータからは、ガス状の被膜形成原料が供
給され、ガラスリボン１０上に連続的に被膜が形成され
ていく。ガラスリボンの温度は、コータ１６の直前で所
定温度となるように、錫フロート槽内に配置されたヒー
タおよびクーラ（図示省略）により調整される。各膜が
形成されたガラスリボン１０は、ローラ１７により引き
上げられて、徐冷炉１３へと送り込まれる。なお、徐冷
炉１３で徐冷されたガラス板は、図示を省略するフロー
ト法汎用の切断装置により、所定の大きさのガラス板へ
と切断される。

【００２９】ガラスリボン上への成膜は、ＣＶＤ法とス
プレー法とを併用して行ってもよい。例えば、ＣＶＤ法
とスプレー法とをこの順に実施することにより（例え
ば、錫フロート槽空間内においてＣＶＤ法による成膜を
実施し、錫フロート槽空間よりガラスリボン進行方向下
流側に設置したスプレーガン１８を用いたスプレー法に
よる成膜を実施することにより）、所定の積層構造を実
現してもよい。この方法によれば、優れた特性を示す積
層膜を効率よく形成できる。

【００３０】ＣＶＤ法およびスプレー法により金属酸化
物膜を成膜する場合の原料を以下に例示する。ＣＶＤ法
で成膜する酸化シリコン膜のシリコン原料としては、モ
ノシラン、ジシラン、トリシラン、モノクロロシラン、
1,2-ジメチルシラン、1,1,2-トリメチルジシラン、1,1,
2,2-テトラメチルジシラン、テトラメチルオルソシリケ
ート、テトラエチルオルソシリケートなどが挙げられ、
酸化原料としては、酸素、水蒸気、乾燥空気、二酸化炭
素、一酸化炭素、二酸化窒素、オゾンなどが挙げられ
る。また、シランを使用した場合にガラス表面に到達す
るまでの酸化を防止する目的と、酸化シリコン膜の屈折
率制御のため、エチレン、アセチレン、トルエンなどの
不飽和炭化水素を添加してもかまわない。またテトラメ
チルオルソシリケート、テトラエチルオルソシリケート
などを使用した場合には成膜速度向上のため、アルミニ
ウムイソプロポキシドなどを添加してもかまわない。

【００３１】ＣＶＤ法で成膜する酸化錫膜の錫原料とし
ては、モノブチル錫トリクロライド、四塩化錫、ジメチ
ル錫ジクロライド、ジブチル錫ジクロライド、ジオクチ
ル錫ジクロライド、テトラメチル錫、テトラブチル錫、
テトラオクチル錫などが挙げられ、酸化原料としては、
酸素、水蒸気、乾燥空気などが挙げられる。

【００３２】酸化錫膜にアンチモンを添加する場合に
は、三塩化アンチモン、五塩化アンチモンなどを併せて
用いればよく、フッ素を添加する場合には、フッ化水
素、トリフルオロ酢酸、ブロモトリフルオロメタン、ク
ロルジフルオロメタン、ジフルオロエタンなどを併用す
ればよい。

【００３３】スプレー法で成膜するシリコン原料として
は、テトラメチルオルソシリケート、テトラエチルオル
ソシリケートなどが挙げられ、また成膜速度向上のため
ジルコニウムアセチルアセテートなどを添加してもかま
わない。

【００３４】スプレー法で成膜する酸化錫膜の錫原料と
しては、四塩化錫、ジブチル錫ジクロライド、テトラメ
チル錫、ジオクチル錫ジクロライド、ジメチル錫ジクロ
ライド、テトラオクチル錫、ジブチル錫オキサイド、ジ
ブチル錫ジラウレート、ジブチル錫脂肪酸、モノブチル
錫脂肪酸、モノブチル錫トリクロライド、ジブチル錫ジ
アセテート、ジオクチル錫ジラウレートなどが挙げられ
る。

【００３５】次に、本発明の複層ガラスについて図３を
参照しながら説明する。本発明の複層ガラスでは、透明
遮熱ガラス２１が、開口部に設置されたときに室外側ガ
ラス板となることが好ましい。室内側ガラス板として
は、透明遮熱ガラスを用いてもよいが、膜を形成してい
ない通常のガラス２２で足りる。透明遮熱ガラス２１と
ガラス２２とは、通常行われているように、乾燥剤を含
むスペーサ２３を介し、封着剤２５により周縁部におい
て接合されている。透明遮熱ガラス２１は、その表面に
形成された金属酸化物膜２６が空気層２４側となるよう
に配置することが好ましい。なお、空気層２４は、不活
性ガス層としてもよい。ガラス２１，２２の間隔は、６
〜１２ｍｍ程度が好適である。

【００３６】図４に示すように、金属酸化物膜３６が形
成された透明遮熱ガラス３１ともう１枚のガラス３２と
の間を減圧層３４としてもよい。減圧層を有する真空断
熱ガラスによれば、ガラス間の間隔が狭くても大きな断
熱および遮熱効果が得られる。したがって、全体を薄く
して既存の窓枠を取り替えることなく利用できる複層ガ
ラスとすることもできる。真空断熱ガラスは、一対のガ
ラス３１，３２の間に多数の微細な円柱状のスペーサ３
３を介在させ、このスペーサによりガラスの間隔を保持
しながら、図示を省略する減圧用のガラス貫通孔からガ
ラス間を減圧して作製される。減圧層３４の気圧は、
１．０Ｐａ以下、例えば０．０１〜１．０Ｐａ程度が好
ましい。減圧層３４は、ガラス３１，３２の外周に沿っ
て配置されたシール部材３５により予め封止されてい
る。シール部材３５としては、低融点ガラス（例えば融
点４００〜６００℃）が適している。この低融点ガラス
は、封止の際に軟化点を超える温度にまで加熱される。
なお、真空断熱ガラスとする場合も、透明遮熱ガラス３
１は、金属酸化物膜３６が減圧層３４に面する室外側ガ
ラス板として配置することが好ましい。

【００３７】室内から室外への放熱を抑制することを主
目的とする場合には、金属酸化物膜を形成したガラス板
は、通常、室内側に配置される。しかし、ここでは、室
外から室内への日射の流入を抑制しているために、透明
遮熱ガラスは、膜面を内側として室外側に配置する。こ
の複層ガラスでは、特に、室外側からの赤外線が微量成
分を添加したガラスに吸収され、このガラスから再放射
されるエネルギーの室内側への流入が金属酸化物膜によ
り抑制されるため、高い日射熱遮蔽性能を得ることがで
きる。

【００３８】上記複層ガラスによれば、具体的には、日
射熱取得率を０．５８以下、好ましくは０．４９以下、
ＳＨＧＣ値を０．５７以下、好ましくは０．４８以下と
することができる。ここで、“ＳＨＧＣ”（Solar Heat
Gain Coefficient）値とは、米国における日射熱遮蔽
性能の指標であり、ＪＩＳに規定されている日射熱取得
率に対応する。米国エネルギー省は、日本の次世代省エ
ネ基準に相当する基準としてＥＮＥＲＧＹＳＴＡＲＷ
ｉｎｄｏｗｓＣｒｉｔｅｒｉａを定めており、これに
よると、温暖な米国南部の気候（Southern Climate）に
適合する基準は、窓全体としては、０．４０以下とされ
ている。この数値は、ガラスのみに換算すると、０．５
７以下となる。なお、この換算は、米国エネルギー省か
ら提供されているソフトウェアＷｉｎｄｏｗｓ４．１に
より行うことができる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明は、下記実施例により制限されるもの
ではない。

【００４０】（サンプル１〜３、７〜１０、１２〜１
４）所定のガラス組成を得るように、珪砂、苦灰石、石
灰石、シーダ灰、ぼう硝、酸化第二鉄および炭素系還元
剤を適宜混合し、この原料を電気炉中で１４５０℃で加
熱溶融した。上記原料を４時間溶融した後、ステンレス
板上に流し出し、室温まで徐冷して厚さ約５ｍｍのガラ
ス板とし、さらに厚さが３ｍｍとなるように研磨した。
なお、ガラス板の着色成分以外の基礎組成は、重量％で
表示して、ＳｉＯ₂：７１％、Ａｌ₂Ｏ₃：１．５％、Ｍ
ｇＯ：４％、ＣａＯ：８％、Ｎａ₂Ｏ：１５％、Ｋ₂Ｏ：
０．８％とした。

【００４１】次いで、洗浄、乾燥したガラス板を、大気
開放型の搬送炉のメッシュベルトに乗せて加熱炉を通し
ながら約５７０℃まで加熱し、ガラス板の表面に、モノ
ブチル錫トリクロライドの蒸気および酸素からなる混合
ガス、モノシラン、酸素および窒素からなる混合ガス、
モノブチル錫トリクロライドの蒸気、酸素、水蒸気、窒
素およびフッ化水素からなる混合ガスを順次供給して、
ガラス板上に、酸化錫膜（ＳｎＯ₂膜）、酸化シリコン
膜（ＳｉＯ₂膜）、フッ素が添加された酸化錫膜（Ｓｎ
Ｏ₂：Ｆ膜）をこの順に積層した。なお、フッ素の添加
量は、０．２重量％となるように調整した。

【００４２】こうして得た各透明遮熱ガラスについて、
鉄成分、金属酸化物膜各層の膜厚、可視光透過率、日射
透過率、透過色調を（表１）に示す。

【００４３】（サンプル４〜６、１１）上記と同様にし
て作製したガラス板を、大気開放型の搬送炉のメッシュ
ベルトに乗せて加熱炉を通しながら約５７０℃まで加熱
し、ガラス板の表面に、モノブチル錫トリクロライドの
蒸気および酸素からなる混合ガス、モノシラン、酸素お
よび窒素からなる混合ガス、モノブチル錫トリクロライ
ドの蒸気、酸素、水蒸気、窒素および三塩化アンチモン
の蒸気からなる混合ガス、モノブチル錫トリクロライド
の蒸気、酸素、水蒸気、窒素およびフッ化水素からなる
混合ガスを順次供給して、ガラス板上に、酸化錫膜（Ｓ
ｎＯ₂膜）、酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂膜）、アンチモン
が添加された酸化錫膜（ＳｎＯ₂：Ｓｂ膜）、フッ素が
添加された酸化錫膜（ＳｎＯ₂：Ｆ膜）をこの順に積層
した。なお、アンチモンの添加量は錫に対するモル比で
０．０２、フッ素の添加量は上記と同様（０．２重量
％）とした。

【００４４】こうして得た透明遮熱ガラスについて、鉄
成分、金属酸化物膜各層の膜厚、可視光透過率、日射透
過率、透過色調を（表１）に併せて示す。

【００４５】また、上記サンプル１〜８および１０〜１
４から得た各透明遮熱ガラスと、厚さ３ｍｍの通常組成
のフロートガラス板とを用いて、図３に示したような複
層ガラスを作製した。具体的には、ガラス間に所定厚さ
の空気層が保持されるように、両ガラス板の周縁部に乾
燥剤を充填したアルミニウム製スペーサを配置し、これ
らをブチルゴムで密封した。空気層の厚さは、サンプル
６では６ｍｍ、それ以外では１２ｍｍとした。また、サ
ンプル１４では透明遮熱ガラスを室内側ガラス板として
配置したが、それ以外では透明遮熱ガラスを室外側ガラ
ス板とした。なお、透明遮熱ガラスは、いずれの場合も
金属酸化物膜が空気層側となるように配置した。

【００４６】さらに、上記サンプル９により得た透明遮
熱ガラスと、厚さ３ｍｍの通常のフロートガラス板とを
用いて、図４に示したような減圧層を備えた複層ガラス
を作製した。減圧層の間隔は０．３ｍｍに保持し、内部
を約０．０１Ｐａにまで減圧した。透明遮熱ガラスは室
外側ガラス板として配置した。

【００４７】こうして得た各複層ガラスのＳＨＧＣ値お
よび日射熱取得率(η)を（表１）に併せて示す。なお、
表１では、本発明の目的を達成するために好ましくない
数値に下線を付した。ただし、下線は参考のために付し
たものであって表１の下線により本発明が限定されるも
のではない。

【００４８】

【表１】

【００４９】なお、得られたガラスの可視光透過率およ
び複層ガラスの日射熱取得率はＪＩＳＲ３１０６−１
９８５に従って測定し、透過色はＪＩＳＺ８７２２−
１９８２に従って日立製作所製３３０型分光光度計を用
いて測定し、さらにＪＩＳＺ８７２９−１９８０におい
て規定されるＬ^*，ａ^*，ｂ^*表示系クロマティックネス
指数のａ^*，ｂ^*を計算した。複層ガラスの“ＳＨＧＣ”
値は、米国エネルギー省から提供されているソフトウェ
アＷＩＮＤＯＷ４．１を用いて計算した。

【００５０】表１に示したように、サンプル１〜９の透
明遮熱ガラス（単層ガラス）は、可視光透過率が７０％
以上、日射透過率が６０％以下であり、サンプル１〜９
の複層ガラスは、日射熱取得率が０．５８以下、ＳＨＧ
Ｃ値が０．５７以下である。一方、サンプル１０では、
全鉄成分およびＦｅＯが少なすぎるため、透明遮熱ガラ
スの日射透過率や複層ガラスの日射熱取得率が過大とな
っている。サンプル１１では、全鉄成分およびＦｅＯが
多すぎるため、透明遮熱ガラスの可視光透過率が低すぎ
る。サンプル１２では、主として第１層の膜厚が厚すぎ
るためにａ^*の絶対値が５を超えている。サンプル１３
では、透明遮熱ガラスの可視光透過率および透過色につ
いては好ましい結果が得られているが、主として第３層
の膜厚が薄すぎるために日射透過率や複層ガラスの日射
熱取得率が過大となっている。サンプル１４では、透明
遮熱ガラスについては好ましい特性が得られているが、
複層ガラスについては透明遮熱ガラスを室内側に配置し
ているために日射熱取得率が過大となっている。

【００５１】なお、透明遮熱ガラス、複層ガラスの各特
性について好ましい結果が得られたサンプル１〜９で
は、複層ガラスの可視光透過率がすべて６４％以上とな
った。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の透明遮熱
ガラスによれば、ガラス板とガラス板上に形成された金
属酸化物膜との適切な組み合わせにより、高い可視光透
過性能と高い日射熱遮蔽性能とが両立している。また、
本発明の透明遮熱ガラスでは、上記に例示した金属酸化
物膜の適切な積層構造のみならず、ガラス中の鉄成分の
全量および価数の適切な調整により無彩色系の透過色調
が得られており、これにより、窓ガラスとしての品質が
向上している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の透明遮熱ガラスの一形態の部分断面
図である。

【図２】本発明の透明遮熱ガラスの表面に金属酸化物
膜を形成する装置の一例の構成を示す図である。

【図３】本発明の複層ガラスの一形態の部分断面図で
ある。

【図４】本発明の複層ガラスの別の一形態の断面図で
ある。

【符号の説明】

１ガラス板２，３，４金属酸化物膜１０ガラスリボン１１溶融炉１２錫フロート槽１５錫浴１６コータ１７ローラ１８スプレーガン２１，３１透明遮熱ガラス２２，３２（通常の）ガラス２３，３３スペーサ２４空気層２６，３６金属酸化物膜３４減圧層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者坂口浩一大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内 (72)発明者末吉幸雄大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号日本板硝子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス板の表面に複数の金属酸化物膜が
積層された透明遮熱ガラスであって、可視光透過率が７
０％以上であり、透過光のクロマティックネス指数（ａ
^*，ｂ^*）の絶対値がともに５以下であり、前記ガラス板
が以下の基礎成分および着色成分を含有することを特徴
とする透明遮熱ガラス。（基礎成分）ＳｉＯ₂：６５重量％以上８０重量％以下Ａｌ₂Ｏ₃：５重量％以下Ｂ₂Ｏ₃：５重量％以下ＭｇＯ：１０重量％以下ＣａＯ：５重量％以上１５重量％以下Ｎａ₂Ｏ：１０重量％以上１８重量％以下Ｋ₂Ｏ：５重量％以下ＭｇＯとＣａＯとの合計量：５重量％以上１５重量％以
下Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏとの合計量：１０重量％以上２０重量％
以下（着色成分）Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄：０．３１重量％以上０．
４６重量％未満ＦｅＯ：０．０９０重量％以上０．１４重量％以下
【請求項２】請求項１に記載の透明遮熱ガラスにおい
て、日射透過率が６０％以下であることを特徴とする透
明遮熱ガラス。
【請求項３】請求項１または２に記載の透明遮熱ガラ
スにおいて、可視光透過率が７５％以上であることを特
徴とする透明遮熱ガラス。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の透明遮
熱ガラスにおいて、ガラス板側から見て最外側の金属酸
化物膜が、酸化錫を主体とする膜であることを特徴とす
る透明遮熱ガラス。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の透明遮
熱ガラスにおいて、ガラス板の表面に少なくとも３層の
金属酸化物膜が積層され、前記ガラス板側から見て第１
層目の金属酸化物膜は厚みが１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下
の酸化錫を主体とする膜であり、第２層目の金属酸化物
膜は厚みが１０ｎｍ以上４０ｎｍ以下の酸化シリコンを
主体とする膜であり、前記第２層目の金属酸化物膜上に
形成された少なくとも１層からなる金属酸化物膜は厚み
の合計が１５０ｎｍ以上４５０ｎｍ以下の酸化錫を主体
とする膜であることを特徴とする透明遮熱ガラス。
【請求項６】請求項４または５に記載の透明遮熱ガラ
スにおいて、少なくとも１層の酸化錫を主体とする金属
酸化物膜に、０．０１重量％以上１重量％以下の割合で
フッ素が添加されていることを特徴とする透明遮熱ガラ
ス。
【請求項７】請求項４〜６のいずれかに記載の透明遮
熱ガラスにおいて、少なくとも１層の酸化錫を主体とす
る金属酸化物膜に、錫に対するモル比により表示して
０．０１以上０．１以下の割合でアンチモンが添加され
ていることを特徴とする透明遮熱ガラス。
【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の透明遮
熱ガラスにおいて、フロート法によるガラス板製造工程
におけるガラスリボン上に被膜形成原料の熱分解を伴う
方法により複数の金属酸化物膜を積層し、前記ガラスリ
ボンを切断して製造したことを特徴とする透明遮熱ガラ
ス。
【請求項９】複数のガラス板を空気層、減圧層または
不活性ガス層を介して対向するように配置した複層ガラ
スであって、前記ガラス板の少なくとも１枚が、請求項
１〜８のいずれかに記載の透明遮熱ガラスであることを
特徴とする複層ガラス。
【請求項１０】請求項９に記載の複層ガラスにおい
て、金属酸化物膜が空気層、減圧層または不活性ガス層
と接するように透明遮熱ガラスが配置されていることを
特徴とする複層ガラス。
【請求項１１】請求項９または１０に記載の複層ガラ
スにおいて、透明遮熱ガラスを室外側ガラス板として測
定した日射熱取得率が０．５８以下であることを特徴と
する複層ガラス。