JP2015196630A - 低放射窓材 - Google Patents
低放射窓材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015196630A JP2015196630A JP2014076624A JP2014076624A JP2015196630A JP 2015196630 A JP2015196630 A JP 2015196630A JP 2014076624 A JP2014076624 A JP 2014076624A JP 2014076624 A JP2014076624 A JP 2014076624A JP 2015196630 A JP2015196630 A JP 2015196630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transparent substrate
- film
- layer
- low
- dielectric layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 143
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 75
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims abstract description 52
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 164
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 75
- 238000010586 diagram Methods 0.000 claims description 16
- 239000012788 optical film Substances 0.000 claims description 11
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 193
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 84
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 28
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 230000004313 glare Effects 0.000 description 10
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 8
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 7
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 6
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910007717 ZnSnO Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N zinc oxide Inorganic materials [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- 229910001128 Sn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910002064 alloy oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005328 architectural glass Substances 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000002274 desiccant Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 238000013041 optical simulation Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920003207 poly(ethylene-2,6-naphthalate) Polymers 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004431 polycarbonate resin Substances 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 1
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000007372 rollout process Methods 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
- Special Wing (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
Abstract
【課題】反射光のギラつきがなく反射色調が無彩色〜青色であるといった外観に及ぼす光学特性が良好で、透明性を損なうことなく、優れた遮熱性を有する低放射ガラスを得ること。【解決手段】屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋外と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該低放射透明基板の光学特性は、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えず、屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈する。【選択図】図１
Description
本発明は、遮熱性能を有する低放射膜が形成された低放射透明基板に関する。
２枚のガラス基板の間に中空層を形成するように積層した複層ガラス等の窓材において、近年、冷暖房効率の向上を目的にガラス基板の中空層側に低放射性の積層膜を配設した、低放射ガラスを使用した窓材が普及しつつある。この低放射ガラスは、室内に可視光を取り入れ、窓ガラスに要求される採光性（透明性）を満たす一方で、前記の低放射膜が近赤外から赤外域の光を反射する遮熱性を有するため、太陽光による室内の温度上昇を抑制できる。また、室内から室外への熱の伝達を遮断するため、室内を保温、断熱する能力も高い。
建築用の窓材として、適度な採光性と遮熱性を有する低放射ガラスを用いたものが提案されている。低放射ガラスの採光性と遮熱性は相反する傾向にあり、遮熱性を高めると採光性が低下してしまうため、所望の性能に応じて採光性を重要視したタイプと遮熱性を重要視したタイプの２種類が検討されている。低放射ガラスは通常複層ガラスとして用いられるが、該低放射ガラスの採光性や遮熱性を簡易に評価する場合、低放射ガラス単板で測定した際の可視光透過率を採光性、日射透過率を遮熱性の評価基準としてそれぞれ用いることが可能である。
上記の採光性を重要視したタイプは、可視光透過率を７０％以上としたものが多く、例えば本出願人は特許文献１において、Ａｇを主成分とする金属層である第２層と第４層の幾何学厚さの総和が２２〜２９ｎｍ、第２層の幾何学厚さが第４層の幾何学厚さの０．３〜０．８倍であり、誘電体層である第１、３、５層の光学厚さの総和が２２０〜３８０ｎｍ、第３層の光学厚さが１４０〜２００ｎｍ、第１層の光学厚さが第５層の光学厚さの０．４〜１．５倍として、近赤外域の反射率の向上がなされた窓用ガラス積層体を開示している。当該窓用ガラス積層体は、その実施例において可視光透過率が７０％以上、日射透過率が３３〜４０％程度である。
また、例えばオフィスビル等は日光や隣接建築物からの反射光が眩しいため、グレア感（眩しさ）の低減を目的として、可視光透過率を上記の７０％より低く抑えた窓材への需要もあり、このような窓材としては前述した遮熱性を重要視したタイプの低放射ガラスが使用される。遮熱性を重要視したタイプとしては、可視光透過率は７０％未満で、日射透過率が４０％以下となるような低放射ガラスを複層ガラスに組み込み、該複層ガラスの日射熱取得率が０．４０以下を示す複層ガラスが検討されている。
例えば特許文献２には、透明板上に日射光をある程度吸収する吸収層を設け、その上層に前述したようなＡｇを主成分とする層と透明誘電体層とを含む積層膜を形成した日射遮蔽性透光板が開示されている。実施例において、当該日射遮蔽性透光板の単板での日射透過率は２１〜３５％以下であり、複層ガラスにした時の日射熱取得率は０．２９〜０．４０である。
また、特許文献３には、透明ガラス板上の一方の板面に、該ガラス板側から順に、第１の誘電体膜、第１のＡｇを主成分とする膜、第２の誘電体膜、第２のＡｇを主成分とする膜及び第３の誘電体膜が積層形成されている日射遮蔽ガラスにおいて、第１及び第２のＡｇを主成分とする膜の膜厚の和が２５〜３５ｎｍで、第１のＡｇを主成分とする膜の膜厚が第２のＡｇを主成分とする膜の膜厚の３０％以上５０％未満とする日射遮蔽ガラスが開示されている。実施例において、当該日射遮蔽ガラスの単板での日射透過率は２７〜３６％であり、複層ガラスにした時の日射熱取得率は０．３１〜０．３８である。
オフィスビル等の高層ビルディング用の窓ガラスとしては斜め下から見た時の外観が赤色や紫色でなく、中性色又は青色となる外観が好まれる。例えば、特許文献４には、透明基体上に３層の透明誘電体層と２層のＡｇ層とが前記透明誘電体層間に前記Ａｇ層が介在するように交互に積層されてなる積層体であって、前記透明基体側から順に第１のＡｇ層、第２のＡｇ層としたとき、前記第１のＡｇ層に対する前記第２のＡｇ層の物理的膜厚の比が１．０５以上、かつ前記積層体の可視光透過率が５０％以下である積層体が開示されている。
近年、建築用の窓材は省エネルギー化への要求が高まっており、優れた遮熱性を有する低放射ガラスが求められつつある。また、一方で建築用の窓材は、建物のデザイン性や美観にとって重要であり、特に高層ビルの窓ガラスは屋外の斜め下方から該窓材を人が見た時に、反射光のギラつきがなく反射色調が無彩色〜青色であるといった外観に及ぼす光学特性（以下、「外観品質」という）が良好である低放射ガラスへの要求は高い。
低放射ガラスの遮熱性を向上させる為には一般的に低放射膜の金属層の厚みを増加させるが、一方で金属層の厚みが増加すると可視光反射率が高くなり、室内側への可視光透過率は低くなる。そのため、屋外から該低放射ガラスを見た時、反射光の反射色調の色味がより強く視認されることから外観品質が損なわれ易くなり、透明性も悪くなる。
従って、本発明では、従来品にない外観品質を呈するとともに、透明性を損なうことなく、優れた遮熱性を有する窓材を得ることを目的とした。また、本発明は、日射が及ぼす外観品質が特に問題となるオフィスビル等のビルディング用として好まれる無彩色〜青色の反射色調を有する低放射窓材を得る事を目的とした。
本発明者らは、低放射膜についての研究開発を鋭意進めたところ、Ａｇ２層系の低放射膜を使用して従来品にない外観品質を呈するとともに、透明性を損なうことなく、優れた遮熱性を有する窓材を実現することができ、この窓材は、反射色調が無彩色〜青色であり、環境上好ましい窓材を提供できることを見出した。
すなわち、本発明の第１の形態は、屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋外と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
また、本発明の第２の形態は、屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋内と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該低放射透明基板と屋外との間に透明基板を有するものであり、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した膜面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した膜面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
本発明は、低放射透明基板についてＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えないことを目的とした。前述したように、透明基板としてガラス板を用いた場合、該ガラス板は複層ガラスとして使用されることがあるが、通常、複層ガラスの遮熱性は日射熱取得率で評価される。しかし、複層ガラスの日射熱取得率は、ガラス板や中空層の厚み、中空層のガスの種類によって変化するため、ガラス板単板でも評価可能な遮熱性を表す数値として日射透過率を用いた。また、日射透過率を用いる場合、ガラス板以外の透明基板であっても評価可能である。ガラス板単板の日射透過率３３％以下は、おおむね複層ガラスの日射熱取得率０．３５以下に相当する。
本発明においては、低放射透明基板の各光学・熱特性を自記分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）及びフーリエ変換赤外反射分光光度計（パーキンエルマー製、Ｐａｒａｇｏｎ１０００）を用いて測定した。また、後述する反射色調についても、同様に自記分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用いて測定を行った。
本発明について、外観に及ぼす光学特性を言う「外観品質」とは、視認可能な反射光の色調とギラ付きの有無を指し、「外観品質が良好」とは、屋外から見た時に上記の反射光の色調が、目的とする無彩色〜青色の範囲内であり、かつ該反射光にギラつきが生じない事を指すものとする。
また、「無彩色」とは、屋外から見た時の反射色調が視認可能な赤、緑、黄、青等の色味を呈さない色調を指すものとする。また、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度は０に近い程上記の無彩色に近く、値が高くなるに従って色味が強い色を呈するようになる。建築用の窓ガラスとして用いる場合、色味が過度に強いと建物のデザイン性や美観を損なったり、視覚的な刺激が強くなったりすることがあり、色味の強い反射色調は避けられる傾向にある。従って、本発明では彩度を２０以下とした。
また、本発明はＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面、又は膜面の可視光反射率が２８％を超えないことを目的とした。前述したように可視光の反射率が高いとギラつきにより外観品質を損ない易くなる為、可視光反射率は出来るだけ低くする事が好ましい。本発明の場合、該可視光反射率が２８％を超えるとギラつきが強く視認される傾向にあることがわかった。
また、本発明の第１の形態は、屋外側から見た時の反射色調を無彩色〜青色とするために、ＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した透明基板面の反射色調を、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊≧ｂ＊、ａ＊が−１０〜０及びｂ＊が−２０〜０の範囲内とするのが好ましい。上記の反射色調は０に近い程無彩色に近く、ａ＊の値がマイナスに大きい程緑色の反射色調が、ｂ＊の値がマイナス方向に大きい程青色の反射色調がそれぞれ強く視認されるようになる。
また、本発明の第２の形態は、屋外側から見た時の反射色調を無彩色〜青色とするために、ＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した膜面の反射色調が、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊が−５〜５及びｂ＊が−１０〜５の範囲内とすることが好ましい。当該第２の形態は該低放射透明基板と屋外との間に透明基板が介在するため、膜面の反射色調を直接測定した値と、窓材とした際に値とでは差異が生じる。単板における膜面の反射色調を上記の範囲内とすると、屋外から見た時の反射色調を無彩色〜青色とすることが可能である。
前記金属層はＡｇを主成分とする層であり、Ａｇ膜、又はＡｇを主成分とするＡｇ合金膜であり、Ａｇ合金としては、パラジウム、金、白金、ニッケル、銅などの金属をそれぞれ５質量％以下の範囲内で含んでいてもよい。ここで、「主成分」はＡｇを９０質量％以上含むものを指す。
前記誘電体層は低放射膜の反射色調を調整し、特に金属層の上層の誘電体層は、該金属層の保護層の役割を果たす層であり、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属を含む酸化物、窒化物、又は酸窒化物の透明な薄膜を用いる。
前記金属層の物理膜厚は、以下の手順により見積もられた各層の成膜速度を、低放射膜を形成時に設定した基材搬送速度で除算することにより求めることが可能である。上記の各層の成膜速度（ｎｍ・ｍｍ／ｍｉｎ）は、各層の単層膜を成膜した時の単層膜の厚さ（ｎｍ）と基材の搬送速度（ｍｍ／ｍｉｎ）の積を算出することにより求められる。該単層膜の厚さは、成膜前にガラス基材上に油性ペンなどのマーキングを施し、成膜後にこれを除去し、単層膜が形成された箇所と、マーキングを除去した膜が形成されていない箇所との段差を、触針式段差計（Ｖｅｅｃｏ社製、Ｄｅｋｔａｋ １５０）を用いて測定した。
また、誘電体層の光学膜厚は、低放射膜作製時と同様の成膜条件で作製した単層膜の波長５５０ｎｍにおける屈折率と膜厚との積から算出した値である。本発明における該屈折率は、単層膜の透過率と反射率とを前述した分光光度計（Ｕ−４０００、日立製作所製）で測定し、得られた値から光学シミュレーション（Ｒｅｆｌｅｃｔａｎｃｅ−ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ法）によって算出した。
本発明により、無彩色〜青色の反射色調を有し、従来品にない好ましい外観品質を呈するとともに、透明性を損なうことなく、優れた遮熱性を有する建築用の低放射窓材を得ることが可能となった。
よって、建物のデザイン性や美観にとって重要である低放射窓材としての選択肢を広げることができる。
１．第１の実施形態
本発明の第１の形態は、屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋外と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
本発明の第１の形態は、屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋外と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
本発明は、前述したようにＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えない低放射透明基板を有する。また、本発明は透明基板の厚みが３ｍｍのとき、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した可視光透過率が７０％未満となる。通常、日射透過率が低くなる程遮熱性が高くなるが、それに伴って可視光透過率も低下する。窓ガラス等の窓材に使用する際、遮熱性と適度な採光性とを両立させるために、好ましくは日射透過率を２５〜２９％としてもよい。また、可視光透過率を５０〜６５％とするのが好ましく、より好ましくは５５〜６５％としてもよい。
また、本発明はＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えない低放射透明基板である。可視光反射率が高くなるとギラつきにより外観品質を損ない易くなる為、可視光反射率は出来るだけ低くする事が好ましい。
また、本発明は屋外と接する屋外面が無彩色〜青色の反射色調を呈するものであり、該反射色調は（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下となる。該彩度が２０を超えると反射色調の色味が強くなり、建物のデザイン性や美観を損なうことがある。また、当該実施形態は特に青色の反射色調を得るのに好適であり、好ましくは彩度が１０以上、２０以下としてもよい。
本発明はＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した透明基板面の反射色調が、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊≧ｂ＊、ａ＊が−１０〜０及びｂ＊が−２０〜０の範囲内であるのが好ましい。この時、外観品質を損なうとされる反射色調としては赤色や黄色が挙げられる。反射色調の赤味が強くなる場合はａ＊が５以上、反射色調の黄味が強くなる場合はｂ＊が５以上である。ａ＊及びｂ＊が共に０付近の場合は無彩色に近いが、特にａ＊は、ａ＊が２付近で薄く赤味を呈するようになり、外観品質を損ないやすい。また、ａ＊が−１０未満になると反射色調の緑味を強く呈するようになり、一方でｂ＊が−２０未満になると青味を強く呈するようになる。より良好な外観品質を得るために、好ましくはａ＊＞ｂ＊、及びｂ＊が−１８〜−２の範囲内としてもよい。
通常、低放射膜はキズ等の物理的な損傷を防ぐ為に、該低放射膜を屋外に直接曝露しないように配置される。本発明のようにＡｇを主成分とする層を有する低放射膜を用いる場合、Ａｇは大気中の水分や塩素等を起因とする欠陥を生じ易い事から、該低放射膜が大気と接触しないように施工したり、保護層等でコーティングするのが望ましい。例えば、図１の（ａ）に示したような低放射透明基板を単板での使用、図１の（ｂ）に示したような複層ガラス、又は合わせガラス等が挙げられる。
低放射透明基板１は屋外側に配置され、該低放射透明基板１の透明基板面が屋外と接する。当該実施形態の場合、反射色調の調整が行い易い。また、図１（ｂ）のように複層ガラスに組み込む場合は、入射光が中空層４まで入射しないため、より遮熱効果を高めることが可能である。
本発明は、屋外側から、前記低放射透明基板、中空層、及び透明基板がこの順で配置され、該低放射透明基板の透明基板面が屋外と接することが好ましい。
透明基板は熱、光、キズ等への耐久性が良好な材質であれば特に限定されるものではない。特にガラス基板を用いるのが好適であるが、その他透明樹脂板等を使用してもよい。
前記ガラス基板は特に限定されるものではないが、例えば、通常使用されているフロ−ト板ガラス、又はロ−ルアウト法で製造されたソーダ石灰ガラス等無機質の透明なガラス板を使用できる。当該ガラス基板には、無アルカリガラス、高透過ガラス等が挙げられる。また、ガラス基板の形状を特に限定するものではなく、平板ガラス、曲げ板ガラス、風冷強化ガラス、及び化学強化ガラス等の各種強化ガラス、網入りガラスも使用できる。また、ホウケイ酸塩ガラス、低膨張ガラス、ゼロ膨張ガラス、低膨張結晶化ガラス、ゼロ膨張結晶化ガラス等の各種ガラス基材を用いることが可能である。
上記のガラス基板の他に挙げられる透明基板としては、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂等が挙げられる。
透明基板の厚みは特に限定するものではないが、一般的に建築用ガラスとして使用される３〜１９ｍｍとしてもよい。また、可視光透過率や日射透過率は基板の厚みの影響を受けることがあり、該基板が厚くなる程透過率が低下する傾向にある。例えば、上記の建築用ガラスとして使用される３ｍｍのガラス基板と６ｍｍのガラス基板とを比較すると、３ｍｍのガラス基板の方が可視光透過率が０．５〜１．５％程度高くなる。
本発明の低放射膜は、透明基板と前記積層体との間に、基板との密着性を向上させることを目的とした膜や層等を含んでもよい。また、該積層体を保護する事と目的として、該積層体上に耐湿性や耐摩耗性、耐候性等を向上させる膜や層を含んでもよい。
前記誘電体層は低放射膜の反射色調などを調整する層であり、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、及びＩｎからなる群から選ばれる少なくとも１つの金属を含む酸化物、窒化物、又は酸窒化物の透明な薄膜が好適に用いられる。該誘電体層は上記の反射色調を調整する以外にも、透明基材と金属層との密着性の向上、低放射膜の化学的耐久性の向上、等を目的として、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＳｎＯ３、Ｓｉ３Ｎ４及びＴｉＯ２を用いるのが好ましい。ＺｎＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＳｎＯ３及びＴｉＯ２はそれぞれ酸化物膜でも、任意の第三成分を含有する合金酸化物膜であってもよい。また、Ｓｉ３Ｎ４は窒化物膜でも、任意の第三成分を含有する合金窒化物膜であってもよい。
前記第１誘電体層は透明基板と第１金属層との密着性を向上させ、第２誘電体層、及び第３誘電体層と相互に作用し合い反射色調や日射透過率を調整する層で、光学膜厚は６０〜１１０ｎｍである。６０ｎｍ未満では透明基板面の可視光反射率が高くなる傾向にあり、また、１１０ｎｍを超えると透明基板面の反射色調が赤味を帯びやすくなったり、目的とする色調の範囲から外れたりすることがある。下限値について好ましくは７０ｎｍ以上、より好ましくは７５ｎｍ以上としてもよい。また、上限値について好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは９０ｎｍ以下としてもよい。
前記第２誘電体層は、反射色調及び日射透過率に大きく影響を及ぼす層であり、光学膜厚は１９０〜２５０ｎｍである。１９０ｎｍ未満では透明基板面の反射色調が無色〜青色ではなくなる、又は赤味を帯び易くなり、また、２５０ｎｍを超えると透明基板面の可視光反射率が高くなる。下限値について好ましくは２００ｎｍ以上、より好ましくは２０５ｎｍ以上としてもよい。また、上限値について好ましくは２４０ｎｍ以下、より好ましくは２３０ｎｍ以下としてもよい。
前記第３誘電体層は、第１誘電体層及び第２誘電体層と相互に作用し合い反射色調や日射透過率を調整する層であり、光学膜厚は５０〜１００ｎｍである。５０ｎｍ未満では透明基板面の可視光反射率が高くなり、また、１００ｎｍを超えると透明基板面の反射色調が目的とする範囲から外れる、又は赤味を帯び易くなる。また、好ましくは６０ｎｍ以上、７５ｎｍ以下としてもよい。
また、上記の各誘電体層は、総厚みが前述した範囲内になるのであれば、複数の誘電体膜が積層した積層膜であってもよい。特に前記第３誘電体層は外気に最も近い層であることから、光学特性を損なわない範囲で複数の膜を使用し、耐湿性や耐久性を向上させてもよい。
すなわち、前記第３誘電体層は、誘電体膜を２以上積層したものであり、該誘電体膜の光学膜厚の合計値が５０〜１００ｎｍであることが好ましい。この時、最上層に用いる誘電体膜としては、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４等が耐湿性に優れているため好適である。
また、本発明の低放射膜において、前記第１、第２、及び第３誘電体層の厚みの合計値は、３３０〜４３０ｎｍの範囲内となる。該第１、第２、及び第３誘電体層は相互に作用し合い反射色調や日射透過率を調整しているため、該誘電体層の厚みの合計値の変化に対する挙動は複雑となる。３３０ｎｍ未満、又は４３０ｎｍを超えると、透明基板面の可視光反射率が高くなる、又は反射色調が無色〜青色の範囲から外れる。また、好ましくは３４０ｎｍ以上、４２０ｎｍ以下としてもよい。
前記金属層は、Ａｇを主成分とする層であり、Ａｇ膜、又はＡｇを主成分とするＡｇ合金膜であり、Ａｇ合金としては、パラジウム、金、白金、ニッケル、銅などの金属をそれぞれ５質量％以下の範囲内で含んでいてもよい。ここで、「主成分」はＡｇを９０質量％以上含むものを指す。
本発明は、第１金属層と第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍの低放射膜を用いる。２３．５ｎｍ未満だと遮熱性が不十分になることがある。また、一般的に金属層は厚みが増加すると遮熱性が向上するが、それに伴って可視光の反射率が高くなり、可視光の透過率が低くなる。そのため透過色調や反射色調の色味がより強く視認されることから、外観上の色調の調整が厳密になり易い傾向にある。本発明では金属層の合計厚みを特許文献１に示される従来の窓用ガラス積層体程度の下限を２２ｎｍ以上とし、上限を２９ｎｍ以下としても日射透過率が３３％を超えず、好ましい反射色調が得られた。第１金属層と第２金属層の物理膜厚の合計値は、好ましくは下限値を２４ｎｍ以上、上限値を２９ｎｍ未満としてもよい。
本発明は、前記第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、前記第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍである。第１金属層の物理膜厚が７ｎｍ未満の場合、反射色調が赤色を呈しやすくなり、９．５ｎｍを超える場合は、反射色調が緑味を帯びたり、反射色調の彩度が過度に高くなったり色味が強くなり易くなる。また、第２金属層の物理膜厚が１６．５ｎｍ未満の場合は、遮熱性が不十分となる傾向があり、１９．５ｎｍを超える場合は、遮熱性に優れるものの、可視光透過率が低くなり、また、可視光反射率が高くなる傾向がある。
また、上記の第１金属層及び第２金属層は、その製造過程で該金属層のＡｇが劣化するのを防ぐことを目的として、それぞれの層上に犠牲層を形成するのが好ましい。該犠牲層は、第２誘電体層及び第３誘電体層を酸化ガスや窒化ガス等の反応性ガスが存在する雰囲気下で形成する場合、該反応性ガスからＡｇを保護することが可能である。該犠牲層としては、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ａｌ、ＮｉＣｒ、Ｃｒ、Ｚｎ合金、及びＳｎ合金等が好ましい。また、該犠牲層は第２誘電体層及び第３誘電体層を形成する際、反応性ガスによって酸化や窒化され透明となるものを用いると、可視光透過率を必要以上に損なわずに済むため好適である。該犠牲層は成膜中に下層の金属層が劣化や変性するのを防止できればよいので、物理膜厚は１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上とするのがよい。また、４ｎｍを超える場合は反応性ガスによる酸化や窒化が不十分となり易い。
２．第２の実施形態
本発明の第２の形態は、屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋内と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該低放射透明基板と屋外との間に透明基板を有するものであり、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した膜面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
本発明の第２の形態は、屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋内と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該低放射透明基板と屋外との間に透明基板を有するものであり、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した膜面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材である。
第２の実施形態については、前述した第１の実施形態と異なる点について以下記載する。
第２の実施形態は低放射膜の膜面が屋外に対向する。一方で、前述したように低放射膜を屋外の大気と接触させると低放射膜を損傷する可能性が高いため、当該実施形態では、屋外と該低放射膜との間に透明基板を介在させる。
また、本発明はＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した膜面の可視光反射率が２８％を超えない低放射透明基板である。可視光反射率が高くなるとギラつきにより外観品質を損ない易くなる為、可視光反射率は出来るだけ低くする事が好ましい。
また、本発明は屋外と接する屋外面が無彩色〜青色の反射色調を呈するものである。当該実施形態は特に無彩色、又は無彩色が僅かに青味を帯びた色の反射色調を得るのに好適であり、好ましくは膜面の反射色調の彩度が１０以下としてもよい。
例えば図２のように複層ガラスとして実施する場合、低放射透明基板１は屋内側に配置され、該低放射透明基板１の低放射膜２が中空層４と接する。膜面の反射光は中空層４及び透明基板３を透過するため、該膜面を直接測定した時の反射色調と、屋外で実際に測定される反射色調とは異なった反射色調となる。膜面側からの反射色調が、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊が−５〜５及びｂ＊が−１０〜５の範囲内であるとき、外観品質が良好となる。好ましくはａ＊が−５〜２及びｂ＊が−７〜５としてもよい。
すなわち本発明は、屋外側から、透明基板、中空層、及び前記低放射透明基板がこの順で配置され、該低放射透明基板の膜面が該中空層と接することが好ましい。
また、低放射透明基板は、ＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した透明基板面の反射色調が、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊≧ｂ＊、ａ＊が−１０〜０及びｂ＊が−２０〜０の範囲内、及び膜面の反射色調が、ａ＊が−５〜５及びｂ＊が−１０〜５の範囲内であると、前記第１の実施形態でも第２の実施形態でも使用可能な為好ましい。
３．低放射透明基板の製造方法
本発明の低放射透明基板はスパッタリング法、電子ビーム蒸着法やイオンプレーティング法等で形成されることが好ましいが、生産性、均一性を確保しやすいという点でスパッタリング法が適している。
本発明の低放射透明基板はスパッタリング法、電子ビーム蒸着法やイオンプレーティング法等で形成されることが好ましいが、生産性、均一性を確保しやすいという点でスパッタリング法が適している。
スパッタリング法による低放射膜の形成は、各層の材料となるスパッタリングターゲットが設置された装置内を、透明基板を搬送させながら行う。この時、装置内に設けられている膜形成を行う真空チャンバー内にはスパッタリング時に用いるガスが導入されており、ターゲットに負の電位を印加することにより装置内にプラズマを発生させてスパッタリングを行う。
また、所望の膜厚を得る方法はスパッタリング装置の形式によって異なるため特に限定しないが、ターゲットへの投入電力や導入ガス条件の調整により、成膜速度を変化させることで膜厚を制御する方法や、基板の搬送速度を調整することで膜厚を制御する方法などが広く用いられている。
前記誘電体層を形成する場合、使用するターゲットはセラミックターゲット、金属ターゲット、どちらを用いても構わない。いずれにおいても使用するガス条件は特に限定するものでなく、Ａｒガス、Ｏ２ガス、及びＮ２ガスから目的とする膜に従ってガス種、混合比を適宜決めれば良い。また、真空チャンバーに導入するガスとして、Ａｒガス、Ｏ２ガス、Ｎ２ガス以外の任意の第３成分を含んでも良い。
Ａｇを主成分とする金属層を形成する場合、使用するターゲットにはＡｇターゲット又はＡｇ合金ターゲットを用いる。この時導入するガスにはＡｒガスを用いるのが好ましいが、Ａｇ膜の光学特性を損なわない程度であれば異なる種類のガスを混合してもよい。
プラズマ発生源には直流電源、交流電源、及び交流と直流を重畳した電源等、いずれも用いられるが、誘電体の層を形成する際に異常放電が生じやすい場合は、交流電源又は直流電源にパルスを印加した電源を用いるのが好ましい。
また本発明は、図１の（ａ）に示したように低放射透明基板を単板で使用してもよいが、図１の（ｂ）、及び図２に示したように複層ガラスとして使用すると低放射膜を保護することが可能であるため好ましい。複層ガラスとして用いる場合、低放射透明基板１の低放射膜２が形成された面を他の透明基板３と中空層４を形成するように所定間隔を隔て対向させ、周辺部をスペーサー５やシール材６で封止する。該中空層４はＡｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、乾燥空気、Ｎ２等が封入されるものであり、通常は乾燥空気を用いるが、より断熱性能や遮音性能を向上させることを目的としてＡｒガスやＮｅガスなどを用いてもよい。
前記スペーサー４は内部に乾燥剤を有し、少なくとも２枚のガラス基材間にブチルゴムやシリコーン等のシール材６を介して固定されるものであり、軽量なアルミ材や樹脂材が用いられる。当該スペーサー４、低放射透明基板１、及び透明基板３で囲まれた部分が中空層４であり、該中空層４の厚みや封入する気体の種類によって、複層ガラスの断熱性を変化させることが可能である。
１．低放射膜の作製
以下に本発明の実施例及び比較例を示す。実施例１〜７、比較例１〜１２の各誘電体層及び各金属層の膜厚を表１に記載した。実施例及び比較例は、いずれも厚み３ｍｍのソーダライムガラス上に、マグネトロンスパッタリング装置を用いて成膜を行った。各層はガラス基板の搬送速度を調整する事により所望の膜厚を得た。また、上記の搬送速度は予め単層膜を形成し、膜の種類ごとに算出した速度を使用した。なお、いずれの実施例及び比較例においても第１金属層及び第２金属層の上に犠牲層を形成し（表１に記載せず）、基板及び膜は非加熱とし、成膜時にスパッタリングに由来して基板温度が上昇する場合を除いて、特に基板及び膜の加熱は行わなかった。
以下に本発明の実施例及び比較例を示す。実施例１〜７、比較例１〜１２の各誘電体層及び各金属層の膜厚を表１に記載した。実施例及び比較例は、いずれも厚み３ｍｍのソーダライムガラス上に、マグネトロンスパッタリング装置を用いて成膜を行った。各層はガラス基板の搬送速度を調整する事により所望の膜厚を得た。また、上記の搬送速度は予め単層膜を形成し、膜の種類ごとに算出した速度を使用した。なお、いずれの実施例及び比較例においても第１金属層及び第２金属層の上に犠牲層を形成し（表１に記載せず）、基板及び膜は非加熱とし、成膜時にスパッタリングに由来して基板温度が上昇する場合を除いて、特に基板及び膜の加熱は行わなかった。
実施例１〜７、及び比較例１〜１２
まず、ガラス基板を基材ホルダーに保持させ、各真空チャンバー内に所望のターゲットを設置した。該ターゲットは裏側にマグネットが配置されている。次に、真空チャンバー内を真空ポンプによって排気した。
まず、ガラス基板を基材ホルダーに保持させ、各真空チャンバー内に所望のターゲットを設置した。該ターゲットは裏側にマグネットが配置されている。次に、真空チャンバー内を真空ポンプによって排気した。
次に、第１の誘電体層をガラス基板上に成膜した。ターゲットにはＡｌが２ｗｔ％添加されたＺｎ（以下ＺｎＡｌと記載することもある）ターゲットを用い、ＺｎＡｌターゲットへ電源ケーブルを通じでＤＣ電源より１０００Ｗの電力を投入した。この時、真空ポンプを連続的に稼動させながら、真空チャンバー内に酸素ガスを６０ｓｃｃｍで導入し、圧力を０．３Ｐａになるよう調節した。以上よりＺｎＡｌＯ膜を得た。
次に、ＺｎＡｌＯ膜の上に第１金属層としてＡｇ膜を成膜した。ターゲットにＡｇターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを４５ｓｃｃｍで導入し、圧力は０．５Ｐａに調節した。また、ＤＣ電源より投入する電力は３６０Ｗとした。以上よりＡｇ膜を得た。
次に、Ａｇ膜の上に第１犠牲層を成膜した。ターゲットにＡｌが４ｗｔ％添加されたＺｎＡｌターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを１００ｓｃｃｍで導入し、圧力は０．７Ｐａに調節した。また、ＤＣ電源より投入する電力は１２０Ｗとした。以上より物理膜厚が２ｎｍのＺｎＡｌ膜を得た。
次に、犠牲層の上に第２誘電体層としてＺｎＡｌＯ膜を成膜した。所望の膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、成膜条件を第１誘電体層と同様とした。
次に、ＺｎＡｌＯ膜の上に第２金属層としてＡｇ膜を成膜した。所望の膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、成膜状件を第１金属層と同様とした。
次に、Ａｇ膜の上に第２犠牲層としてＺｎＡｌ膜を成膜した。ＺｎＡｌ膜の物理膜厚が２．５ｎｍになるように成膜し、その他の成膜条件は第１犠牲層と同様とした。
次に、犠牲層の上に第３誘電体層としてＺｎＡｌＯ膜を成膜した。所望の膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、成膜条件を第１誘電体層と同様とした。以上により、ガラス基板上に低放射膜を形成し低放射透明基板を得た。
次に、同じく第３誘電体層としてＺｎＡｌＯ膜の上に、ＳｎＯ２膜を成膜した。ターゲットにはＳｎターゲットを用い、Ｓｎターゲットへ電源ケーブルを通じでＤＣ電源より１０００Ｗの電力を投入した。この時、真空ポンプを連続的に稼動させながら、真空チャンバー内に酸素ガスを６０ｓｃｃｍで導入し、圧力を０．３Ｐａになるよう調節した。以上よりＳｎＯ２膜を得た。
２．低放射透明基板について光学特性の評価
上記の実施例及び比較例で得られた低放射透明基板の光学特性を、自記分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用いて測定した。可視光透過率、可視光反射率、及び日射透過率をＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した。また、低放射透明基板の膜面及びガラス板面の反射色調をＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した。得られた結果について表２、図３及び図４に示した。
上記の実施例及び比較例で得られた低放射透明基板の光学特性を、自記分光光度計（日立製作所製、Ｕ−４０００）を用いて測定した。可視光透過率、可視光反射率、及び日射透過率をＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した。また、低放射透明基板の膜面及びガラス板面の反射色調をＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した。得られた結果について表２、図３及び図４に示した。
表２、図３及び図４より、実施例１〜実施例７は日射透過率が２６．２〜２８．７％、ガラス面の可視光反射率が２２．０〜２７．４％の範囲内であり、ガラス面から見た時、ギラつきの生じない低放射透明基板であることがわかった。また、膜面の可視光反射率が２１．３〜２６．５％の範囲内となり、膜面から見た時、ギラつきの生じない低放射透明基板であることがわかった。また、実施例１〜７は可視光透過率が５５．８〜６０．６％の範囲内であり、従来の高遮熱タイプの低放射ガラスと同程度の可視光透過率を示していた。
また、実施例１〜７はガラス面の反射色調がいずれも青色であり、ａ＊は−７．７〜−３．１、ｂ＊は−１９．２〜−８．９の範囲内であり、彩度は１１．８〜１９．６の範囲内となった。また、膜面の反射色調は、ａ＊が−３．７〜１．２、ｂ＊が−８．１〜３．３の範囲内となり、膜面の反射色調は無彩色に近いものだった。
比較例１〜１０は、いずれもガラス面の反射色調が赤色や黄色、緑色、色味の強い青色を呈しており、本発明としては適さないものであった。また、比較例１１は日射透過率が高く、遮熱性が要求特性を満たさないものであった。また、比較例１、４、５、８、１２はガラス面の可視光反射率が２８％を超え、ギラつきを生じるものであった。また、比較例４、５、８、１２は膜面の可視光反射率が２８％を超え、膜面の反射においてもギラつきを生じるものであった。
３．複層ガラスについて光学特性の評価
実施例１の低放射透明基板と、厚み３ｍｍのソーダライムガラス板とを用いて複層ガラスを作成し、該複層ガラスの屋外面側から可視光の反射色調を測定した。作成した複層ガラスは屋外側に低放射透明基板を設置し、中空層を６ｍｍとし、低放射膜が該中空層と接するようにした。測定は前述した低放射透明基板を単板で測定した際と同様の方法で行った。
実施例１の低放射透明基板と、厚み３ｍｍのソーダライムガラス板とを用いて複層ガラスを作成し、該複層ガラスの屋外面側から可視光の反射色調を測定した。作成した複層ガラスは屋外側に低放射透明基板を設置し、中空層を６ｍｍとし、低放射膜が該中空層と接するようにした。測定は前述した低放射透明基板を単板で測定した際と同様の方法で行った。
実施例１の低放射透明基板を複層ガラスとした時、日射透過率は２４．５％、可視光透過率は５３．８％となった。また、屋外面側の可視光反射色調はａ＊が−６．１、ｂ＊が−１２．９、彩度が１４．３となり、目的とする青色を呈するものであった。
次に、実施例１の低放射透明基板と、厚み３ｍｍのソーダライムガラス板とを用いて複層ガラスを作成し、該複層ガラスの屋外面側から可視光の反射色調を測定した。作成した複層ガラスは屋内側に低放射透明基板を設置し、中空層を６ｍｍとし、低放射膜が該中空層と接するようにした。測定は前述した低放射透明基板を単板で測定した際と同様の方法で行った。
実施例１の日射透過率は２４．５％、可視光透過率は５３．８％となった。また、屋外面側の可視光反射色調はａ＊が−１．５、ｂ＊が−３．３、彩度が３．６となり、無彩色に近い青色を呈するものであった。
１ 低放射透明基板
２ 低放射膜
３ 透明基板
４ 中空層
５ スペーサー
６ シール材
２ 低放射膜
３ 透明基板
４ 中空層
５ スペーサー
６ シール材
Claims (6)
- 屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋外と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した透明基板面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材。 - 前記低放射透明基板は、ＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した透明基板面の反射色調が、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊≧ｂ＊、ａ＊が−１０〜０及びｂ＊が−２０〜０の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の低放射窓材。
- 屋外側から、前記低放射透明基板、中空層、及び透明基板がこの順で配置され、該低放射透明基板の透明基板面が屋外と接することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の低放射窓材。
- 屋外と屋内とを隔てる窓材であって、該窓材は透明基板上に誘電体層とＡｇを主成分とする金属層とが、第１誘電体層、第１金属層、第２誘電体層、第２金属層、第３誘電体層の順で積層された積層体を有する低放射膜が形成され、屋内と透明基板面で接する低放射透明基板を有し、該低放射透明基板と屋外との間に透明基板を有するものであり、該積層体は、
第１誘電体層の光学膜厚が６０〜１１０ｎｍ、
第１金属層の物理膜厚が７．０〜９．５ｎｍ、
第２誘電体層の光学膜厚が１９０〜２５０ｎｍ、
第２金属層の物理膜厚が１６．５〜１９．５ｎｍ、
第３誘電体層の光学膜厚が５０〜１００ｎｍ、
該第１及び第２金属層の物理膜厚の合計値が２３．５〜２９ｎｍ、
該第１、第３、及び第５誘電体層の光学膜厚の合計値が３３０〜４３０ｎｍの範囲内となるものであり、
該低放射透明基板の光学特性は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した日射透過率が３３％を超えず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）に準拠して算出した膜面の可視光反射率が２８％を超えず、
屋外と接する屋外面の反射色調が、無彩色を呈するか、又はＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において（（ａ＊）２＋（ｂ＊）２）１／２で表される彩度が２０以下の青色の反射色調を呈することを特徴とする低放射窓材。 - 前記低放射透明基材は、ＪＩＳ Ｚ８７２９（２００４）に準拠して算出した膜面の反射色調が、ＣＩＥ Ｌ＊ａ＊ｂ＊色度座標図において、ａ＊が−５〜５及びｂ＊が−１０〜５の範囲内であることを特徴とする請求項４に記載の低放射窓材。
- 屋外側から、透明基板、中空層、及び前記低放射透明基板がこの順で配置され、該低放射透明基板の膜面が該中空層と接することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の低放射窓材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014076624A JP6287502B2 (ja) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 低放射窓材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014076624A JP6287502B2 (ja) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 低放射窓材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015196630A true JP2015196630A (ja) | 2015-11-09 |
| JP6287502B2 JP6287502B2 (ja) | 2018-03-07 |
Family
ID=54546572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014076624A Active JP6287502B2 (ja) | 2014-04-03 | 2014-04-03 | 低放射窓材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6287502B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020114345A1 (zh) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | 安徽伊安诺思智能科技有限公司 | 一种单向光热传递的智能玻璃系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11228185A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 日射遮蔽性透光板およびこれを用いた日射遮蔽性複層透光板 |
| JP2000052476A (ja) * | 1991-12-26 | 2000-02-22 | Asahi Glass Co Ltd | 熱線遮断膜 |
| JP2005524598A (ja) * | 2002-05-03 | 2005-08-18 | ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッド | 断熱性ガラスユニット用の熱管理被覆を有する基体 |
| JP2010195638A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Central Glass Co Ltd | 窓用ガラス積層体 |
| JP2015532256A (ja) * | 2012-10-04 | 2015-11-09 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 低い可視光線透過率を有する低放射率被覆製品 |
| JP2016534960A (ja) * | 2013-10-07 | 2016-11-10 | ピルキントン グループ リミテッド | 熱処理可能な被覆ガラス板 |
-
2014
- 2014-04-03 JP JP2014076624A patent/JP6287502B2/ja active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000052476A (ja) * | 1991-12-26 | 2000-02-22 | Asahi Glass Co Ltd | 熱線遮断膜 |
| JPH11228185A (ja) * | 1998-02-06 | 1999-08-24 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 日射遮蔽性透光板およびこれを用いた日射遮蔽性複層透光板 |
| JP2005524598A (ja) * | 2002-05-03 | 2005-08-18 | ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッド | 断熱性ガラスユニット用の熱管理被覆を有する基体 |
| JP2010195638A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Central Glass Co Ltd | 窓用ガラス積層体 |
| JP2015532256A (ja) * | 2012-10-04 | 2015-11-09 | ガーディアン・インダストリーズ・コーポレーション | 低い可視光線透過率を有する低放射率被覆製品 |
| JP2016534960A (ja) * | 2013-10-07 | 2016-11-10 | ピルキントン グループ リミテッド | 熱処理可能な被覆ガラス板 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020114345A1 (zh) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | 安徽伊安诺思智能科技有限公司 | 一种单向光热传递的智能玻璃系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6287502B2 (ja) | 2018-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5972359B2 (ja) | 連続層の被覆を持つ透明ガラス基板 | |
| EP2162405B1 (en) | Appliance transparency | |
| TWI289139B (en) | Reflective, solar control coated glass article | |
| JP6459373B2 (ja) | 積層膜付き透明基板およびその製造方法 | |
| JPH07149545A (ja) | 日光及び／又は赤外線に作用する薄い皮膜の積層を備えた透明な基材 | |
| KR20160004280A (ko) | 열 특성을 갖는 스택이 제공된 기판 | |
| WO2014109368A1 (ja) | 光学多層膜、積層体、および複層ガラス | |
| WO2014185420A1 (ja) | 保護膜、反射性部材、および保護膜の製造方法 | |
| JP6024369B2 (ja) | 窓用ガラス積層体 | |
| JP6767661B2 (ja) | グレー色調低放射ガラス | |
| JP2020510591A (ja) | ドープされた銀ｉｒ反射層を有するｌｏｗ−ｅコーティングを有するコーティングされた物品 | |
| JP2007191384A (ja) | 低放射ガラス | |
| JP6601419B2 (ja) | 積層膜付きガラス板および複層ガラス | |
| JP6703267B2 (ja) | グレー色調低放射ガラス | |
| JP2017132666A (ja) | グレー色調低放射ガラス、及びグレー色調低放射ガラスの製造方法 | |
| CN113165965B (zh) | 涂覆玻璃板 | |
| JP2006117482A (ja) | 熱線遮蔽ガラス及び熱線遮蔽複層ガラス | |
| JP6287502B2 (ja) | 低放射窓材 | |
| US10202305B2 (en) | Substrate equipped with a multilayer comprising a partial metal film, glazing unit, use and process | |
| JP2019182684A (ja) | 低放射ガラス | |
| JP2014124815A (ja) | 低放射膜 | |
| JP2008222507A (ja) | 複層ガラス | |
| WO2014109369A1 (ja) | 積層体および複層ガラス | |
| JP2004217432A (ja) | 積層体および構造体 | |
| JP2006143525A (ja) | 複層ガラス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170118 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170720 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170725 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170802 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180109 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180122 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6287502 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |