JP2017511297A - 太陽光保護のための薄層スタックを備えたグレージング - Google Patents

Abstract

本発明は、太陽放射線に対して作用する薄層のスタックを備えた基材、特にガラス基材を含む太陽光保護及び／又は断熱性グレージングであって、該スタックが、ガラスの表面から出発して以下の一連の層、すなわち、誘電体材料からなる下層又は誘電体材料からなる複数の下層のセット、ケイ素をも含むチタン酸化物をベースとする層であって、該層中の全体としてのＳｉ／Ｔｉ原子比が０．０１と０．２５の間であり、Ｓｉ及びＴｉが酸素以外の原子の少なくとも９０％であり、厚さが２０ｎｍと７０ｎの間である層、誘電体材料からなる上層又は誘電体材料からなる複数の上層のセット、からなる、太陽光保護及び／又は断熱性グレージングに関する。

Description

本発明は、太陽放射線に対して作用する、より詳細には太陽光保護を目的とした、薄層のスタックを含むグレージングに関する。

本発明によるグレージングは、より詳細には、限定するわけではないが建築物に取り付けるのに適し、そして特に、自動車産業において側面窓、サンルーフあるいは後部窓として使用することもできる。

知られているように、スタックを構成する薄層の化学的性質、厚さ及び順序を選択することにより、建物又は車室に入る太陽放射線からのエネルギー又はそこから出ていくエネルギーの量に有意に作用することが可能である。特に、このようなグレージングは夏期において該建物又は車室内部の過剰な加熱を防止することを可能にし、このようにして空調に要求されるエネルギー消費量を制限することに寄与する。

本発明はまた、不透明化されて、ファサード外装パネルの一部となるようスパンドレルパネルとして使用され、眺望グレージングと組み合わせて、全体にグレージングをはめた均一な外側表面を備えた建築物を提供することを可能にするグレージングにも関する。

これらの層状構造のグレージング（及びスパンドレルパネル）は、いくつかの制約を受ける。グレージングに関して言うと、使用される層はまず、太陽放射線を十分に遮断しなければならず、すなわちそれらは断熱を可能にしなければならないが、その一方で光透過率Ｔ_Lにより測定して光の少なくとも一部分を透過させることを可能にしなければならない。さらに、これらの熱的性能はグレージングの光学的及び美的外観が失われないようにしなければならない。このように、基材の光透過率のレベルを調節することができる一方で、特に外部反射において美的であり且つ好ましくは実質的に中性であると判断される色を同時に維持することが望ましい。このことは、反射における外観に関してスパンドレルパネルにも当てはまる。

別の本質的な側面によると、これらの層はまた十分に耐久性でなければならず、設置されたグレージングにおいてそれらがグレージングの外側面（例えば二層グレージングの中間のガス充填キャビティーに向けられた「内側」面とは対照的なものとしての）の１つにある場合にはなおさらそうである。

今日では、切実に生じている別の制約がある。グレージングが少なくとも一部はガラス基材からなるときに、非常に多くの場合グレージングは、それらに湾曲した形状を与えることが望まれる場合（店舗の窓）に、例えば曲げ加工タイプのあるいは、それらがより耐久性であり、それゆえ衝撃時に危険性が低いことが望まれ場合には、焼き戻し又はアニーリングタイプの、１つ以上の熱処理を受ける。

ガラスの熱処理後に層を被着させることは手間がかかり且つ費用がかかるが、該熱処理を行う前にガラス上に層を被着させることは前記スタックの特性、特に光学特性及びエネルギー特性の実質的な変更をもたらしかねないことも知られている。

したがって、全体としてグレージングの光学的／熱的特性をあまり有意に変更することなく、そして焼き戻しの前に観察される全体的な外観を悪化させることなく、熱処理に耐えることができる薄層スタックを得ることが求められており、そしてこのことが本発明の主題である。特に、このような場合に、「曲げ加工可能な」又は「焼き戻し可能な」層と呼ぶことにする。

建築物のための太陽光保護グレージングの例は、欧州特許出願公開第０５１１９０１号明細書及び同第０６７８４８３号明細書に示されており、これらは太陽放射線をふるいにかけるための機能層であり、該機能層はニッケル−クロム合金（場合により窒化されたもの）、ステンレス鋼又はタンタルで作製されており、そしてＳｎＯ₂、ＴｉＯ₂又はＴａ₂Ｏ₅などの金属酸化物の２つの誘電体層の間に配置されている。これらのグレージングは良好な太陽光保護グレージングであり、満足できる機械的及び化学的な耐久性を有するが、真に「曲げ加工可能」又は「焼き戻し可能」ではない。と言うのは、機能層を取り囲む酸化物の層は曲げ加工又は焼き戻し操作の間のその酸化を防止することができず、この酸化には全体としてグレージングの光透過性及び全体的外観の変更がつきまとうからである。

低放射率グレージングの分野で層を曲げ加工可能／焼き戻し可能とするために、近年多くの研究がなされているが、それらはむしろ、太陽光保護グレージングとは対照的に高い光透過性を目標としている。欧州特許出願公開第０７１８２５０号明細書に記載されているように、銀の機能層の上で、窒化ケイ素をベースとする誘電体の層を使用することが既に提案されており、この材料は高温酸化に対して比較的不活性であり、そして下層の銀層を維持することができることが分かっている。

太陽放射線に対して作用し、そして曲げ加工可能／焼き戻し可能であることが推測される、銀以外の機能層に依存する他の層のスタックが記載されており、欧州特許出願公開第０５３６６０７号明細書ではＴｉＮ又はＣｒＮタイプの金属窒化物の機能層を、金属の又はケイ素誘導体の保護層とともに使用しており、欧州特許出願公開第０７４７３２９号明細書には窒化ケイ素の層と組み合わされたＮｉＣｒタイプのニッケル合金の機能層が記載されている。

さらに、二酸化チタン（ＴｉＯ₂）又は二酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）を主として太陽放射線に対して作用する層として用い、この層が窒化ケイ素の下層の上に被着されているスタック構造体が、国際公開第２００７／０２８９１３号から知られている。

このような製品は、太陽放射線からの熱を反射する特性に関して比較的有効であり、そして磁気強化型スパッタリング（マグネトロンスパッタリング）技術を用いて被着させるのに比較的単純且つ経済的であるように見える。

国際公開第２００７／０２８９１３号に記載されているように、このような技術を用いた上記のタイプのスタックの被着は厚さをナノメートルの範囲に制御することができる層のスタックを被着することを可能とし、それによりグレージングの所望の測色値を、特にその比色分析値の中立性を調節することを可能にする。このように被着されたスタックはまた、特に、最も一般的な焼き戻し又は曲げ加工処理に典型的な６００〜６３０℃付近の熱処理条件下での、機械的温度耐久特性の観点からも満足できる。このため、かかる熱処理を受けた国際公開第２００７／０２８９１３号によるグレージングは、エネルギー性能レベルの点から見ても比色分析値の点から見ても、特性の顕著な変化を示さない。さらに、かかる熱処理は、スタック内の微小ひび割れ又はピンホールなどの、光学欠陥の出現を少しも引き起こさないことが示されている。

しかしながら、本出願人が行った実験からは、より高い温度では、すなわち焼き戻し、曲げ加工又はアニーリングの熱処理が６５０℃より高い温度で行われる場合には、スタックは微小ひび割れ又は他の欠陥を示さないものの、曇りの現象が、かかる現象を説明することができるグレージング内の観測可能な特定の構造的変化なしに現れることが明らかになった。

本発明の目的に関して言うと、百分率として測定される「曇り度」という用語は、光の散乱による損失、すなわち慣例的に言えば、光の散乱部分（拡散分率又はＴ_d）のグレージングを通して直接透過する光（Ｔ_L）に対する比を意味しようとするものであり、一般に百分率として表現される。したがって、拡散透過率は、ガラス基材の表面に被着した層によって散乱される光の割合を測定する。曇り度は、慣例として、分光光度計を用いた分光技術により測定することができ、全可視範囲（３８０〜７８０ｎｍ）にわたる積分が法線透過率Ｔ_L及び拡散透過率Ｔ_dを求めることを可能にする。

同様に、少なくとも部分的に又は最も一般的には完全に不透明化されると、このようなグレージングをスパンドレルグレージングとして建築分野で使用することが可能である。該分野でより多くの場合にスパンドレルと呼ばれるスパンドレルグレージングは、例えば電気配線、配管、空調、又はより一般的には建築物のすべての構造要素などの、建築要素を隠蔽することを可能にする。

特に、グレージングをはめた非常に大きな領域のある建物において、スパンドレルグレージングの使用はそのグレージングをはめた大きな領域の美観及び建築的一体性を生じさせるために有利であり、その領域は建築物の全表面領域を実質的に覆うことができる。

より詳細に言うと、このような建築物については、グレージングをはめたかなりの大きさの表面領域を考えると、使用するグレージングはその全表面領域にわたって、夏期に空調のコストを制限することを可能にする太陽光制御特性を有し、そして好ましくは、冬期に建築物により放出されるエネルギーの損失を低減することを可能にする断熱特性を有するスタックを含まなければならない。それゆえ、建築物の実質的に全表面にわたって存在するグレージングは、有意の光透過性を提供しなければならない部分（この場合、眺望グレージングと呼ばれる）、及び建築物の構造要素を隠蔽するため透過率が実質的に０（エクリプス効果）でなければならない部分（スパンドレルグレージング）の両方に及ぶ。この目的のためは、このようなマスキングを得るために不透明エナメルの層を使用することが普通である。

建築物の外側から見た均一な美観のためには、エナメルによりコーティングされた部分においても層のシステムを保持することが有用であり、そのためスパンドレルグレージングの少なくとも一部分、通常はその全体の上にある層のスタックの上にエナメルを被着することが必要になる。これらの層の上へのエナメル層の適用、特にその形成に必要とされる熱処理の適用は、欠陥が生じる原因となりかねない。特に、熱分解層よりも耐久性が低い、スパッタリングタイプの真空被着により一般に形成される層のスタックは、概して高温に対して脆く、そしてエナメルの被着は熱処理の後にしばしば可視の欠陥を発生させる。より具体的に言うと、普通に被着されるエナメルは、ガラスフリット（ガラス質マトリックス）及び着色剤として使用される色素（このフリット及び色素は金属酸化物をベースとする）と、キャリアとも呼ばれるメジウムとを含む粉末から構成され、このメジウムがガラスに対する粉末の適用及び被着時のその接着を可能にする。このため、最終のエナメル加工したコーティングを得るためには、それを焼付けることが必要であり、そしてこの焼付け操作はガラスの焼き戻し／曲げ加工の操作と同時に行われるのが一般的である。エナメル組成物についてのさらなる詳細については、仏国特許出願公開第２７３６３４８号明細書、国際公開第９６／４１７７３号、欧州特許出願公開第７１８２４８号明細書、同第７１２８１３号明細書及び同第６３６５８８号明細書を参照することができる。無機コーティングであるエナメルは耐久性があり、そしてガラスに付着し、それゆえ理想的な不透明化コーティングである。しかしながら、上記のとおり、グレージングが事前に薄層を備えている場合には、エナメルの焼付けが一般に約６５０℃以上での高温の熱処理を必要とするので、層のスタックのために使用することは困難である。このような温度では、エナメルの調製から又はエナメル自体から生じる化学物質がスタックの下層中に拡散し、それらを化学的に変性しがちである。この現象を回避するため、国際公開第２０１１／０４５４１２号に、酸化チタン、酸化ニオブ又は酸化タンタルをベースとする、スタックの表面層（すなわちエナメルと直接接触する層）を使用することが提案されており、該表面層はＴａ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉ又はＺｒの群の金属の酸化物を取り込むことでより耐久性にされる。

そこで、本発明の目的は、入射太陽放射線に対して作用する薄層のスタックを支持するガラスタイプの基材を含むグレージングを開発し、それにより上記の問題を解決することを可能にすることである。具体的に言えば、本発明により所望されるグレージングは、建築物の太陽光保護に適する熱的特性、このような用途にやはり適する光学的比色分析特性及び光透過特性を有し、そしてまた損傷を伴わずに、すなわち非常に高い温度でも、すなわち６５０℃以上でも曇りを生じさせずに、熱処理、特にエナメル加工に耐える能力を有する。

最も一般的な形態において、本発明は、ガラス製であるのが好ましい基材を含み、薄層スタックを備えた、太陽光保護グレージングに関し、ここで該スタックはガラスの表面から出発して以下の一連の層、すなわち、
・誘電体材料からなる下層又は誘電体材料からなる複数の下層のセット、
・ケイ素をも含むチタン酸化物をベースとする層であって、該層中の全体としてのＳｉ／Ｔｉ原子比が０．０１と０．２５の間であり、該層においてＳｉ及びＴｉが酸素以外の原子の少なくとも９０％であり、好ましくは少なくとも９５％、又はさらには少なくとも９７％であり、さらには酸素以外の原子のすべてあり、該層の物理的な厚さが２０ｎｍと７０ｎｍの間、好ましくは２０ｎｍと５０ｎｍの間である、ケイ素をも含むチタン酸化物をベースとする層、
・誘電体材料からなる上層又は誘電体材料からなる複数の上層のセット、
からなる。

それゆえ、本発明による薄層スタックは、チタン酸化物をベースとする層に加えて、誘電体材料からなる層のみを含み、したがって、特に赤外線の反射及び／又は吸収性に関して先に記載したタイプの、金属性の層を含まず、特にＡｇ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕなどの貴金属あるいはＣｕからなるものも、あるいはＴｉＮもしくはＣｒＮタイプの金属窒化物から製作された又はＮｉＣｒなどのニッケルをベースとする層も含まない。

もちろん適切な場合には互いに組み合わされていてよい、本発明の特定の好ましい実施形態によると：
・上層と下層を構成する誘電体材料は、亜鉛酸化物、ケイ素酸化物、スズ酸化物、チタン酸化物、亜鉛スズ酸化物、ケイ素及び／又はアルミニウム窒化物、そしてケイ素及び／又はアルミニウム酸窒化物から選ばれる。
・下層の全体としての光学的厚さは３０ｎｍと９０ｎｍの間、より好ましくは４０ｎｍと７０ｎｍの間である。
・上層の全体としての光学的厚さは７ｎｍと３０ｎｍの間、より好ましくは１０ｎｍと２０ｎｍの間である。
・グレージングは、ガラスの表面とチタン酸化物の層との間に２つの下層を含み、該２つの下層は、ケイ素酸化物をベースとし物理的な厚さが好ましくは１０ｎｍと２０ｎｍの間である１つの層と、窒化ケイ素をベースとし物理的な厚さが好ましくは１５ｎｍと２５ｎｍの間である１つの層を含む。
・グレージングは、ガラスの表面とチタン酸化物の層との間に、窒化ケイ素をベースとし物理的な厚さが好ましくは１５ｎｍと３５ｎｍの間である単一の下層を含む。
・グレージングは、チタン酸化物の層の上に、物理的な厚さが好ましくは５ｎｍと１０ｎｍの間であるケイ素酸化物をベースとする上層と、厚さが好ましくは１ｎｍと３ｎｍの間であるチタン酸化物をベースとする上層とが連続しているものを含む。
・第一の実施形態によると、前記Ｓｉ／Ｔｉ比はチタン酸化物をベースとする層の厚さ全体を通して均一である。
・前のものとは異なる別の実施形態によると、チタン酸化物をベースとする層は、Ｓｉ／Ｔｉ比が０と０．２０との間の範囲である複数の層の連続しているものを含む。
・層中の全体のＳｉ／Ｔｉ原子比は０．０５と０．２０の間であり、より好ましくは０．０５と０．１５の間である。
・グレージングの光透過率Ｔ_Lは５０％と８０％の間、より好ましくは６０％と７０％の間であり、そして日射係数ＳＦはＴ_Lの値付近である。「付近」という語は、２つの値の差が５％未満であり、より好ましくは３％未満、又はさらには約１％であることを意味することを意図している。

本発明によるグレージングは、曲げ加工、焼き戻し及び/又はアニーリングタイプの熱処理を受けたものであってもよい。

本発明はまた、追加のコーティングを含む、少なくとも部分的に不透明化され、そして好ましくは完全に不透明化されたスパンドレルグレージングにも関し、前記コーティングはエナメル又はラッカーの形態である。このようなスパンドレルグレージングにおいて、エナメル又はラッカーの形態の追加のコーティングは、層のスタックの上に被着させることができる。

最後に、本発明はまた、上述のグレージングを取り込んだ多層グレージング、特に二層グレージングに関する。

上記のとおり、本発明による層のスタックは、コーティングしていない基材の面に又は好ましくは層のスタックの既にコーティングを施した面にエナメルのフリットを被着させ、そしてそれを高温で、全体としてグレージングの、特に外部反射における、光学的外観を同じ層を備えた眺望グレージングと比較して実質的に変化させることなく、焼付けることが可能であるという意味で、非常に高い温度、特に約６５０℃又はさらにはそれ以上でエナメル加工することができる。特に、本発明によると、グレージングに曇りを生じさせることなく非常に高温でエナメルを被着させることができる。このような利点により、眺望グレージングと一体になって、外側の外観の点で調和の取れた色及び優れた類似性をもたらすスパンドレルパネルを提供し、こうして全体にグレージングをはめた均一で美的なファサードを形成することが可能になる。

本発明によると、スタックの誘電体材料から製作される上層又は下層、特にケイ素をベースとし、とりわけ窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素をベースとするものは、ケイ素と比較して少量の、例えばケイ素に対して１０モル％以下の、金属、例えばアルミニウムを含むこともできる。これは、ケイ素ターゲットをアルミニウムによる「ドーピング」によってより導電性とする反応性マグネトロンスパッタリングによって、層の被着を加速するために特に有用である。このため、本発明の目的上、より一般には、誘電体材料から製作される上層又は下層は前記材料から本質的になるようにするが、使用する方法、とりわけマグネトロンスパッタリングによる層の被着を促進する目的のために、他の原子、特に他のカチオンが、非常に少量であるが存在することを排除はしない。

本発明の目的に関して言うと、「光学的な厚さ」という用語は、慣例に従って、実際の（物理的）厚さと屈折率との積を意味することを意図している。例えば、屈折率が約２．０である５０ｎｍのＳｉ₃Ｎ₄の光学的な厚さは該材料の２５ｎｍ（物理的厚さ）の被着物に対応する。

本発明の対象は、「モノリス」グレージング（すなわち単一の基材からなるもの）、又は構成要素（シート）のうちの少なくとも１つが本発明によるグレージングである二層グレージングあるいはさらには三層グレージングタイプの断熱性多層グレージングである。好ましくは、モノリスグレージング又は二層グレージングのいずれであっても、層のスタックは面２又は面４上に配置され（慣例的に、ガラス基材の面はそれを装着した車室／建物の外側から内側へと番号が付される）、こうして太陽放射線に対する最適な保護効果を提供する。

本発明がとりわけ焦点を当てるグレージングは、Ｔ_Lが約５０％〜８０％、又は６０％〜７０％であり、そして日射係数ＳＦがＴ_Lの値の付近である。それらはまた、（層を備えていない基材の側での）外部反射が比較的中間色を優先的に有し、場合により青色又は緑色であって、特に（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）国際測色系で負のａ^*及びｂ^*の値を有する（可能性のある任意の熱処理の前及び後で）。このように、建築業界で所望される、魅力的で且つあまり強くない反射の色が得られる。

本書の目的に関して言えば、本発明による光学及エネルギーパラメータはＩＳＯ国際標準規格９０５０（２００３）に報告されているデータにより測定される。

本発明の対象はまた、スパンドレルパネルの製造を目的とした、ラッカー又はエナメルタイプのコーティングにより少なくとも部分的に不透明化された層状構造の基材であり、ここで、該不透明化用のコーティングは層のスタックにより既にコーティングされた基材の面と直接接触することができる。それゆえ、層のスタックは、眺望グレージング用とスパンドレルパネル用とで完全に同一であることができる。薄層のスタックを既に備えた基材の面であって、スタック内に光学欠陥が発生せず、光学的な変化が非常に限定されて、特に曇りが生じることなしに、エナメル組成物を通常の技術により被着させることができる面が、特に本発明により「エナメル加工可能」であると見なされる。これはまた、焼付けされる間か又はグレージングが装着されてからのいずれでも、エナメルと接触しているスタックの層の不所望の劣化なしに、スタックが満足な耐久性を有することも意味する。

本発明がとりわけ意図する用途は建築物用グレージングではあるが、他の用途が想定できること、特に車両の窓（非常に高い光透過率が要求されるフロントガラスは別として）、例えば側面窓、サンルーフ又は後部窓などを想定できることは明らかである。

Ｌ^*の測定値を種々のサンプルをさらした温度勾配の関数として報告するグラフである。

本発明の利点を、下記の非限定的な、本発明による例及び比較例によって説明する。

すべての基材は、サン−ゴバン・グラス・フランス社により販売されるＰｌａｎｉｌｕｘタイプの６ｍｍ厚さの透明ガラス製である。

すべての層を周知のマグネトロンスパッタリング技術により被着させる。

より具体的に言えば、
・チタン酸化物をベースとする層は、例に応じてケイ素又はジルコニウムをも含む金属チタンターゲットを用いて被着させ、ターゲットは種々のチタン酸化物ベースの層の被着のために酸化雰囲気下でプラズマにさらされる。
・窒化ケイ素層は、８質量％のアルミニウムを含み、窒素を含む反応性雰囲気（ＳｉＮ_xのために４０％のＡｒ及び６０％のＮ₂）中でプラズマにさらされる金属ケイ素ターゲットを用いて被着させる。それゆえ、窒化ケイ素層は少量のアルミニウムをも含む。
・ケイ素酸化物層は、酸化反応性雰囲気中でプラズマにさられる、前のものと同一組成を有する金属ケイ素ターゲットを用いて被着させる。

層の厚さ及び性質を同一のエネルギー性能レベル、すなわち６８％の日射係数を得るように調節したスタックを備えたグレージングを得るために、下記の例を実施した。

〔例１〕
先行の国際公開第２００７／０２８９１３号の教示によるこの比較例では、ケイ素窒化物の下層、チタン酸化物ＴｉＯ_xの層、及びＳｉＯ₂とＴｉＯ_xの２つの上層からなるスタックを、下記の順番に従ってガラス基材上に被着させる。
ガラス／SiN_x(30nm)／TiO_x(22nm)／SiO₂(7nm)／TiO_x(1nm)

この比較例では、チタン酸化物層をチタンのみからなる金属ターゲットを用いて被着させる。

〔例２〕
本発明によるこの例では、例１により説明したスタックと同様のスタックを同一の基材上に被着させるが、ＴｉＯ_x層をケイ素も含むＴｉＯ_xベースの層で置き換える。この層は、９０／１０の原子割合のチタンとケイ素の合金を含む金属ターゲットを用いて被着させる。スタックの種々の構成層の厚さも、得られたグレージングのエネルギー性能が先行の例１によるグレージングのそれと同一になるように、該分野の技術により調節する。

被着したスタックは下記の順番に対応する。
ガラス／SiN_x(23nm)／Ti_0.9Si_0.1O_x(31nm)／SiO₂(7nm)／TiO_x(1nm)

このように被着させたチタン酸化物ベースの層中のチタンとケイ素の原子割合は、金属ターゲット中に最初に存在するものに実質的に対応し、測定されたＳｉ／Ｔｉ原子比は約０．１であることが、Ｘ線分光法（ＥＰＭＡマイクロプローブ）により確認された。

〔例３〕
この比較例では、例１により説明したのと同一の性質のスタックを同一の基材上に被着させるが、ＴｉＯ_x層をジルコニウムも含むＴｉＯ_xベースの層で置き換える。この層は、９０／１０の原子割合のチタンとジルコニウムの合金を含む金属ターゲットを用いて被着させる。スタックの種々の構成層の厚さを、得られたグレージングのエネルギー性能が先行の例１によるグレージングのそれと同一になるように、やはり該分野の技術により調節する。

それゆえ、被着したスタックは下記の順番に対応する。
ガラス／SiN_x(25nm)／Ti_0.9Zr_0.1O_x(30nm)／SiO₂(7nm)／TiO_x(1nm)

例１〜３により得られた種々のグレージングの光学特性及び測色特性を、以下の基準により測定する。
・透過率Ｔ_L：光源Ｄ₆₅による％としての光透過率。
・ガラス側の光反射率：％としての（ＲＬ_v）。
・ａ^*（Ｒ_v），ｂ^*（Ｒ_v）：Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*測色系による外部反射の色座標。
・層側の光反射率：％としての（ＲＬ_c）。
・ａ^*（Ｒ_c），ｂ^*（Ｒ_c）：Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*測色系による外部反射の色座標。
・エネルギー透過率：建物に入る総エネルギーの入射太陽エネルギーに対する比を測定する％としての日射係数ＳＦ。

表１に報告する結果は、３つの例の光学的、測色及びエネルギー性能レベルは実質的に同様であることを示している。

その後、上記のスタックに、６２０℃で１０分間の加熱とその後の焼き戻しからなる、先行の国際公開第２００７／０２８９１３号に示されているのと同じ熱処理を施す。

ΔＥ^*は以下のように定義される。
ΔＥ^* ＝ （ΔＬ^*2＋Δａ^*2＋Δｂ^*2）^1/2
式中のΔＬ^*、Δａ^*及びΔｂ^*は熱処理の前と後でのＬ^*、ａ^*及びｂ^*の測定値の差である。

熱処理の前後のΔＥ^*は約１％又はその付近であり、そしてすべてのグレージングはＳＦ係数により測定して太陽光保護特性を変化せずに保持している。それらはまた、美的観点から、とりわけ外部反射の美的観点から、完全に調整されていて、ａ^*及びｂ^*の値は０付近であるか又はわずかに負であり、外部反射率の高いグレージングで受け入れられているまさに中間色又はわずかに青−緑色を提供する。すべての測定値は、熱処理の影響を受けての変化が非常に少なく、Ｔ_L及びＳＦ値は約１％内に維持され、測色データは非常に少ししか変化せず、外部反射が１つの色合いから別の色合いへと変わることがない。３つのグレージングについて、微小ひび割れ又はピンホールタイプの光学欠陥は観察されない。

次に、より高温での熱処理に対するスタックの耐性を下記の実験手順により測定する。

最初に、例１〜３により先に説明したのと同じ層状構造のグレージングの薄層スタックの上を、スクリーン印刷により被着させそして１６０℃で乾燥することにより固めたエナメルのストリップによりコーティングする。

次に、この層状構造体を３つの異なる抵抗ゾーンを含む勾配炉内での熱処理に付す。３つのゾーンの設定を、一方の端部から他方まで層状構造体がさらされる温度が５８０℃と６８０℃の間の範囲となるように、最初に調節する。

エナメル上の１４の測定点を記録する高温計を用いて、ガラスが勾配炉から出てくる瞬間で勾配を測定する。

冷却後に、いずれのサンプルも微小ひび割れ又は孔（ピンホール）タイプの光学欠陥を示さないことが確認される。このように、３つのサンプルのスタックの表面は均一で、均質でそして欠陥がないように見える。

第二の工程において、反射におけるＬ^*，ａ^*，ｂ^*パラメータの測定をコーティングされていない面の側（すなわちガラス側）でガラスを通して行う。測定は、ミノルタ社の市販分光比色計ＣＭ−６００ｄをＤ６５モード（光源Ｄ６５）で用いて行う。このような測定は、外側からのグレージングの典型的な観察であると思われる。

さらに、それは外側から見た、グレージングの表面に生じる曇りの間接的な測定となる。特に、黒色エナメルの層はグレージングを直接透過した光を吸収する層であるから、層状構造体の表面（ガラス側）で分光比色計により測定される反射のパラメータＬ^*は、薄層スタックのレベルで生じる光の散乱に直接比例する。換言すると、グレージングにより（特に層のスタックにより）散乱される光の割合が大きいほど、ガラス側で測定されるパラメータＬ^*の値は大きくなる。

出願人の会社が行った試験から、約１０以上のＬ^*の測定値が裸眼で知覚されるように見えることが示された。特に、この臨界的な曇り度の値を越えると、グレージングはその透明性を失い、そして不所望の乳白色（半透明）の外観を有し、Ｌ^*がもっと高ければなおさらである。

このように測定された様々なＬ^*値が、種々のサンプルをさらした温度勾配の関数として添付の図１で報告されている。曇り度の有意の差異を、スタック中に存在するチタン酸化物ベースの層の性質の関数として、特に、それを超えるとスタックを備えたグレージングのＬ^*値が大きくなりすぎる、すなわち典型的には１０より大きくなる、臨界加熱温度の関数として、観察することができ、この温度は、ＴｉＯ_x層のみを含むグレージングでは６１０℃であり、Ｔｉ_0.9Ｚｒ_0.1Ｏ_x層を含むグレージングでは６４０℃であり、Ｔｉ_0.9Ｓｉ_0.1Ｏ_x層を含むグレージングでは６７５℃である。

詳しく言えば、図１のグラフで報告されたデータは、太陽光制御スタックにＴｉ_0.9Ｓｉ_0.1Ｏ_x層を含むグレージングのみが、特にグレージングの表面に黒色エナメルを被着させるための処理で要求される、約６５０℃の熱処理温度を受けることができることを示している。結論として、本発明による太陽光保護グレージングは建物に取り付けるのに非常に有利であるが、自動車産業及び任意の輸送手段における用途、すなわち側面窓、後部窓、サンルーフの用途、さらにはエナメル加工されたコーティングを有することができるそれらを、排除することはない。したがって、調整された、特に望ましいＴ_L及びエネルギー透過率（ＳＦ）値により調整された層のスタックを用いることで、それを変更する必要なしに、熱処理に付すことを意図しない、又は曲げ加工／焼き戻し／アニール処理をしなければならない眺望グレージングを製造すること、及び、ラッカー又はエナメルで処理することができ、眺望グレージングと一体になっていて測色値がうまく調和しているスパンドレルパネルを製造することが可能である。このようにして、大きなサイズの基材上の干渉層の製造を標準化することが可能であり、これは産業上の観点から非常に有利なことである。

Claims (15)

1. 太陽放射線に対して作用する薄層のスタックを備えた基材、好ましくはガラス基材を含む太陽光保護グレージングであって、該スタックがガラスの表面から出発して以下の一連の層、すなわち、
   ・誘電体材料からなる下層又は誘電体材料からなる複数の下層のセット、
   ・ケイ素をも含むチタン酸化物をベースとする層であって、該層中の全体としてのＳｉ／Ｔｉ原子比が０．０１と０．２５の間であり、且つ該層においてＳｉ及びＴｉが酸素以外の原子の少なくとも９０％であり、該層の厚さは２０ｎｍと７０ｎｍの間である、ケイ素をも含むチタン酸化物をベースとする層、
   ・誘電体材料からなる上層又は誘電体材料からなる複数の上層のセット、
   からなる、太陽光保護グレージング。
2. 上層及び下層を構成している誘電体材料が、亜鉛酸化物、ケイ素酸化物、スズ酸化物、チタン酸化物、亜鉛スズ酸化物、ケイ素及び／又はアルミニウム窒化物、そしてケイ素及び／又はアルミニウム酸窒化物から選ばれる、請求項１記載のグレージング。
3. 下層の全体としての光学的厚さが３０ｎｍと９０ｎｍの間である、請求項１又は２記載のグレージング。
4. 上層の全体としての光学的厚さが７ｎｍと３０ｎｍの間である、請求項１〜３のいずれか１項記載のグレージング。
5. ガラスの表面とチタン酸化物の層との間に２つの下層を含み、該２つの下層がケイ素酸化物をベースとする１つの層とケイ素窒化物をベースとする１つの層とを含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のグレージング。
6. ガラスの表面とチタン酸化物の層との間にケイ素窒化物をベースとする単一の下層を含む、請求項１〜４のいずれか１項記載のグレージング。
7. チタン酸化物の層の上に、ケイ素酸化物をベースとする上層とチタン酸化物をベースとする上層とが連続しているものを含む、請求項１〜６のいずれか１項記載のグレージング。
8. 前記Ｓｉ／Ｔｉ比がチタン酸化物をベースとする層の厚さ全体を通して均一である、請求項１〜７のいずれか１項記載のグレージング。
9. チタン酸化物をベースとする層が、Ｓｉ／Ｔｉ比が０と０．２０の間の範囲である複数の層の連続しているものを含む、請求項１〜６のいずれか１項記載のグレージング。
10. 層中の全体としてのＳｉ／Ｔｉ原子比が０．０５と０．２０の間、好ましくは０．０５と０．１５の間である、請求項１〜９のいずれか１項記載のグレージング。
11. 光透過率Ｔ_Lが５０％と８０％の間、好ましくは６０％と７０％の間であり、そして日射係数ＳＦがＴ_Lの値付近である、請求項１〜１０のいずれか１項記載のグレージング。
12. 曲げ加工、焼き戻し及び／又はアニール処理タイプの熱処理を受けていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項記載のグレージング。
13. 追加のコーティングにより少なくとも部分的に、好ましくは完全に不透明化されており、該コーティングがエナメル又はラッカーの形態である、請求項１〜１２のいずれか１項記載のスパンドレルグレージング。
14. エナメル又はラッカーの形態の追加のコーティングが前記層のスタックの上に被着されている、請求項１３記載のスパンドレルグレージング。
15. 請求項１〜１４のいずれか１項記載のグレージング又はパネルを取り込んでいる、多層グレージング、特に二層グレージング。

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