JP3408578B2 - 熱線遮蔽ガラス板の製造方法 - Google Patents
熱線遮蔽ガラス板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、乗り物用窓ガラスまた
は建物用窓ガラスに好適な熱線遮蔽ガラス板の製造方法
に関するものである。
は建物用窓ガラスに好適な熱線遮蔽ガラス板の製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱線遮蔽ガラス板を製造する方法
として次の方法が知られている。 （１）ガラス板上に誘電体の多層膜をスパッタリング、
真空蒸着、又はゾル−ゲル法等により形成する方法 （２）ガラス板上に金属蒸着膜、または金属窒化物、金
属炭化物のスパッタリング薄膜を形成する方法 （３）ガラスの組成により、熱線遮蔽性を付与する方法 （４）ガラス板上に、有機チタン化合物の熱分解による
ＴｉＯ2 薄膜を形成する方法
として次の方法が知られている。 （１）ガラス板上に誘電体の多層膜をスパッタリング、
真空蒸着、又はゾル−ゲル法等により形成する方法 （２）ガラス板上に金属蒸着膜、または金属窒化物、金
属炭化物のスパッタリング薄膜を形成する方法 （３）ガラスの組成により、熱線遮蔽性を付与する方法 （４）ガラス板上に、有機チタン化合物の熱分解による
ＴｉＯ2 薄膜を形成する方法
【０００３】上記（１）の誘電体の多層膜をスパッタリ
ング、又は真空蒸着法により形成する方法は、高屈折率
物質と低屈折率物質を交互に５〜１５層積層していくも
のであるが、成膜速度が遅く量産性に乏しいため高コス
トであるという問題点がある。
ング、又は真空蒸着法により形成する方法は、高屈折率
物質と低屈折率物質を交互に５〜１５層積層していくも
のであるが、成膜速度が遅く量産性に乏しいため高コス
トであるという問題点がある。
【０００４】また、ゾル−ゲル法による熱線遮蔽皮膜形
成方法は、金属アルコキシド加水分解液をガラス板上に
塗布し、これに５００〜７００℃の焼成を施す工程を５
〜１５回繰り返して、高屈折率物質と低屈折率物質の膜
を交互に積層していくものであるが、塗布回数が多いた
め、大型のガラスに用いる場合、塗布に要する時間が長
くなり生産性に乏しく、このため、実際上、ＴｉＯ2 ／
ＳｉＯ2 膜がハロゲンランプ等の小物の熱線遮蔽膜に利
用されているのみである。
成方法は、金属アルコキシド加水分解液をガラス板上に
塗布し、これに５００〜７００℃の焼成を施す工程を５
〜１５回繰り返して、高屈折率物質と低屈折率物質の膜
を交互に積層していくものであるが、塗布回数が多いた
め、大型のガラスに用いる場合、塗布に要する時間が長
くなり生産性に乏しく、このため、実際上、ＴｉＯ2 ／
ＳｉＯ2 膜がハロゲンランプ等の小物の熱線遮蔽膜に利
用されているのみである。
【０００５】また上記（２）の金属蒸着膜による方法に
は、Ａｌ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕなどの金属が使われ
ているが、可視光の透過性と、熱線遮蔽性との両方を満
足させる膜を得ることは困難で、どちらかを犠牲にする
か、どちらも不十分な膜としか得られず、さらに、生産
性やコスト面で難がある。
は、Ａｌ，Ｚｎ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｕなどの金属が使われ
ているが、可視光の透過性と、熱線遮蔽性との両方を満
足させる膜を得ることは困難で、どちらかを犠牲にする
か、どちらも不十分な膜としか得られず、さらに、生産
性やコスト面で難がある。
【０００６】また、金属窒化物、金属炭化物の薄膜をス
パッタリング法により形成する方法には、ＴｉＮ，Ｃｒ
Ｎ，ＴａＮ，ＺｒＮ，ＳｉＣ，ＴｉＣなどが用いられて
いるが、金属蒸着膜と同様、可視光の透過性と熱線遮蔽
性との両方を同時に満足させる膜を得ることは困難であ
る。
パッタリング法により形成する方法には、ＴｉＮ，Ｃｒ
Ｎ，ＴａＮ，ＺｒＮ，ＳｉＣ，ＴｉＣなどが用いられて
いるが、金属蒸着膜と同様、可視光の透過性と熱線遮蔽
性との両方を同時に満足させる膜を得ることは困難であ
る。
【０００７】上記（３）のガラス組成による方法は、ソ
ーダ石灰ガラスの組成中に微量の鉄、ニッケル、コバル
ト、セレンなどを添加し着色透明ガラスとするものであ
るが、添加量に制限があるため、遮蔽力が弱く、また遮
蔽のすべてが吸収によるためガラス本体からの熱の再放
射があり効果が弱い。
ーダ石灰ガラスの組成中に微量の鉄、ニッケル、コバル
ト、セレンなどを添加し着色透明ガラスとするものであ
るが、添加量に制限があるため、遮蔽力が弱く、また遮
蔽のすべてが吸収によるためガラス本体からの熱の再放
射があり効果が弱い。
【０００８】上記（４）の有機Ｔｉ化合物の熱分解によ
りＴｉＯ2 薄膜を形成する方法は、ガラス製造ライン上
で、有機Ｔｉ化合物をガラス板上にスプレーし、ガラス
片面に成膜する方法と、オフラインで浸漬塗布法により
ガラス板両面に成膜する方法があるが、可視光の透過性
と熱線遮蔽性との両方を同時に満足させる膜を得ること
が困難であり、乗り物用途には、透過率が低すぎるため
利用出来ず、また建物用途には、遮断性能に不満があ
る。
りＴｉＯ2 薄膜を形成する方法は、ガラス製造ライン上
で、有機Ｔｉ化合物をガラス板上にスプレーし、ガラス
片面に成膜する方法と、オフラインで浸漬塗布法により
ガラス板両面に成膜する方法があるが、可視光の透過性
と熱線遮蔽性との両方を同時に満足させる膜を得ること
が困難であり、乗り物用途には、透過率が低すぎるため
利用出来ず、また建物用途には、遮断性能に不満があ
る。
【０００９】本発明者らは、先に透明導電膜を得る方法
として、酸化スズ微粒子をバインダーに均一分散して成
膜する方法を開示している（特開平２−１０５８７５号
公報）が、そこでは表面導電性のみに着目しており、熱
線遮蔽性については全く言及しておらず、そこで開示し
ている透明導電膜は、膜厚が薄く熱線遮蔽性の低いもの
であった。またそこで開示している熱線遮蔽膜は、膜強
度については考慮されておらず、これを乗り物用窓ガラ
スまたは建物用窓ガラスに用いた場合、膜強度が低く実
用性に乏しいものであった。
として、酸化スズ微粒子をバインダーに均一分散して成
膜する方法を開示している（特開平２−１０５８７５号
公報）が、そこでは表面導電性のみに着目しており、熱
線遮蔽性については全く言及しておらず、そこで開示し
ている透明導電膜は、膜厚が薄く熱線遮蔽性の低いもの
であった。またそこで開示している熱線遮蔽膜は、膜強
度については考慮されておらず、これを乗り物用窓ガラ
スまたは建物用窓ガラスに用いた場合、膜強度が低く実
用性に乏しいものであった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記問題点を解消し、可視光透過率が高く、熱線遮蔽性
に優れ、且つ低価格の熱線遮蔽ガラス板を製造する方法
を提供しようとするものである。本発明は、特に乗り物
用、または建物用に適した熱線遮蔽ガラス板の製造方法
を提供することを目的とするものである。
上記問題点を解消し、可視光透過率が高く、熱線遮蔽性
に優れ、且つ低価格の熱線遮蔽ガラス板を製造する方法
を提供しようとするものである。本発明は、特に乗り物
用、または建物用に適した熱線遮蔽ガラス板の製造方法
を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】本発明の熱線遮蔽ガラス板の製造方法は、
透明なガラス板上に、５００Å以下の粒径を有する酸化
スズ微粒子からなり、１０００Å以上の厚さを有する皮
膜を形成し、前記酸化スズ微粒子皮膜に、前記酸化スズ
微粒子の間隙を充填するように、有機シリコン化合物を
含有する処理液を含浸させ、これに３５０℃以上の温度
における焼成を施し、それによって、前記有機シリコン
化合物の焼成物からなるマトリックスと、このマトリッ
クス中に分散している前記酸化スズ微粒子とからなる熱
線遮蔽性皮膜を形成することを特徴とするものである。
透明なガラス板上に、５００Å以下の粒径を有する酸化
スズ微粒子からなり、１０００Å以上の厚さを有する皮
膜を形成し、前記酸化スズ微粒子皮膜に、前記酸化スズ
微粒子の間隙を充填するように、有機シリコン化合物を
含有する処理液を含浸させ、これに３５０℃以上の温度
における焼成を施し、それによって、前記有機シリコン
化合物の焼成物からなるマトリックスと、このマトリッ
クス中に分散している前記酸化スズ微粒子とからなる熱
線遮蔽性皮膜を形成することを特徴とするものである。
【００１５】本発明の熱線遮蔽ガラス板製造方法におい
て、前記酸化スズ微粒子皮膜を、５００Å以下の粒径を
有し、かつアンチモンによりドープされた酸化スズ微粒
子を含むゾル状水性分散液を、前記ガラス板上に塗布し
乾燥して形成してもよい。
て、前記酸化スズ微粒子皮膜を、５００Å以下の粒径を
有し、かつアンチモンによりドープされた酸化スズ微粒
子を含むゾル状水性分散液を、前記ガラス板上に塗布し
乾燥して形成してもよい。
【００１６】本発明の熱線遮蔽ガラス板の製造方法にお
いて、前記アンチモンドープ酸化スズ微粒子含有ゾル状
水性分散液が、熱分散性水溶性高分子材料を含んでいて
もよい。
いて、前記アンチモンドープ酸化スズ微粒子含有ゾル状
水性分散液が、熱分散性水溶性高分子材料を含んでいて
もよい。
【００１７】本発明の熱線遮蔽ガラス板の製造方法は、
前記熱線遮蔽性皮膜上に、有機シリコン化合物を含有す
る処理液を塗布し、これを焼成して保護膜を形成するこ
とをさらに含んでいてもよい。
前記熱線遮蔽性皮膜上に、有機シリコン化合物を含有す
る処理液を塗布し、これを焼成して保護膜を形成するこ
とをさらに含んでいてもよい。
【００１８】
【作用】以下に本発明を詳しく説明する。本発明方法に
おいて、熱線遮蔽性皮膜は、ガラス板上に酸化スズのゾ
ル状分散液を塗布し乾燥することにより、酸化スズ微粒
子を高密度に堆積させて形成することができる。本発明
方法で使用される酸化スズ微粒子は、出来るだけ粒径が
小さく、単分散状態のゾル状分散液であることが望まし
く、その粒径は５００Å以下、好ましくは１０〜３００
Åである。粒径が５００Åを越える場合は、粒子により
可視光が散乱されて透明性が低下し、また皮膜の厚さに
対して粒径が大きすぎるため緻密な膜を形成することが
できない。
おいて、熱線遮蔽性皮膜は、ガラス板上に酸化スズのゾ
ル状分散液を塗布し乾燥することにより、酸化スズ微粒
子を高密度に堆積させて形成することができる。本発明
方法で使用される酸化スズ微粒子は、出来るだけ粒径が
小さく、単分散状態のゾル状分散液であることが望まし
く、その粒径は５００Å以下、好ましくは１０〜３００
Åである。粒径が５００Åを越える場合は、粒子により
可視光が散乱されて透明性が低下し、また皮膜の厚さに
対して粒径が大きすぎるため緻密な膜を形成することが
できない。
【００１９】本発明方法により得られる熱線遮蔽膜の熱
線遮蔽効果は、導電性金属酸化物のプラズマ周波数に対
応した光の反射によるものと考えられるので、酸化スズ
微粒子の導電性をさらに高くすることにより、より低波
長側から熱線を反射することが出来るようになる。その
ためにアンチモンをドーピングした酸化スズ微粒子を使
用することが好ましい。
線遮蔽効果は、導電性金属酸化物のプラズマ周波数に対
応した光の反射によるものと考えられるので、酸化スズ
微粒子の導電性をさらに高くすることにより、より低波
長側から熱線を反射することが出来るようになる。その
ためにアンチモンをドーピングした酸化スズ微粒子を使
用することが好ましい。
【００２０】酸化スズのゾル状分散液の製造方法には特
に制限はないが、例えば、先に特開平２−１０５８７５
号公報中に記載の方法により製造することが出来る。こ
の方法によれば、アンチモンをドープした酸化スズの１
０〜１００Åの粒径を有する微粒子のゾル状分散液を得
ることが出来る。このゾル状分散液の濃度を適宜に調整
し、これをスプレー、スピンコート、ディップコート等
の方法によりガラス板上に塗布、乾燥することにより酸
化スズ微粒子の皮膜を得ることが出来る。
に制限はないが、例えば、先に特開平２−１０５８７５
号公報中に記載の方法により製造することが出来る。こ
の方法によれば、アンチモンをドープした酸化スズの１
０〜１００Åの粒径を有する微粒子のゾル状分散液を得
ることが出来る。このゾル状分散液の濃度を適宜に調整
し、これをスプレー、スピンコート、ディップコート等
の方法によりガラス板上に塗布、乾燥することにより酸
化スズ微粒子の皮膜を得ることが出来る。
【００２１】このゾル状分散液はそのままでも成膜性は
あるが、より成膜性を改善するために、界面活性剤、水
溶性高分子、又は水溶性有機溶剤を微量添加してもよ
い。特に熱分解性の水溶性高分子材料は、成膜性に優れ
ており、このような高分子材料としてメチルセルロー
ス、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチ
ルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル
酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイ
ド・プロピレンオキサイドブロック共重合体、ゼラチ
ン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等を例示するこ
とが出来る。
あるが、より成膜性を改善するために、界面活性剤、水
溶性高分子、又は水溶性有機溶剤を微量添加してもよ
い。特に熱分解性の水溶性高分子材料は、成膜性に優れ
ており、このような高分子材料としてメチルセルロー
ス、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、
ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセル
ロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ポリビニ
ルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルメチ
ルエーテル、カルボキシビニルポリマー、ポリアクリル
酸ソーダ、ポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイ
ド・プロピレンオキサイドブロック共重合体、ゼラチ
ン、カゼイン、アルブミン、コラーゲン等を例示するこ
とが出来る。
【００２２】上記のような熱分解性の水溶性高分子を酸
化スズ微粒子分散液に添加した場合は、これをガラス板
上に塗布、乾燥後、熱分解温度以上で焼成することによ
り酸化スズ微粒子の皮膜を得ることが出来る。このよう
にして形成した皮膜は、ガラス板上に酸化スズの微粒子
が最密充填に近い状態で堆積されているが、しかし粒子
間には間隙が有り、ガラス板と粒子との間の接着力は、
凝集力のみによるものである。従ってこのままでは膜強
度が弱く実用的ではない。
化スズ微粒子分散液に添加した場合は、これをガラス板
上に塗布、乾燥後、熱分解温度以上で焼成することによ
り酸化スズ微粒子の皮膜を得ることが出来る。このよう
にして形成した皮膜は、ガラス板上に酸化スズの微粒子
が最密充填に近い状態で堆積されているが、しかし粒子
間には間隙が有り、ガラス板と粒子との間の接着力は、
凝集力のみによるものである。従ってこのままでは膜強
度が弱く実用的ではない。
【００２３】そこで本発明方法では、粒子間隙に有機シ
リコン化合物を含んだ溶液を含浸し、さらにこの有機Ｓ
ｉ化合物をその熱分解温度以上で焼成し、その焼成物
（Ｓｉ−Ｏ構造を有する）からなるマトリックスを形成
することにより、ガラス板と粒子との間の密着力を改善
し、膜強度を強化する。
リコン化合物を含んだ溶液を含浸し、さらにこの有機Ｓ
ｉ化合物をその熱分解温度以上で焼成し、その焼成物
（Ｓｉ−Ｏ構造を有する）からなるマトリックスを形成
することにより、ガラス板と粒子との間の密着力を改善
し、膜強度を強化する。
【００２４】使用される有機Ｓｉ化合物として、ポリシ
ルメチレン、ポリシルフェニレン、ポリシロキサン、ポ
リシラザン、ポリシルチアン、ポリシルフェニレンシロ
キサン、ポリフェニレンオキシシロキサン、およびポリ
メタロシロキサン等をあげることが出来る。
ルメチレン、ポリシルフェニレン、ポリシロキサン、ポ
リシラザン、ポリシルチアン、ポリシルフェニレンシロ
キサン、ポリフェニレンオキシシロキサン、およびポリ
メタロシロキサン等をあげることが出来る。
【００２５】上記有機シリコン化合物含有処理液を前記
酸化スズ微粒子よりなる皮膜上に塗布してこれを含浸
し、大気中で焼成することにより、Ｓｉ−Ｏ結合を有す
る焼成物からなるマトリックスを形成することが出来
る。
酸化スズ微粒子よりなる皮膜上に塗布してこれを含浸
し、大気中で焼成することにより、Ｓｉ−Ｏ結合を有す
る焼成物からなるマトリックスを形成することが出来
る。
【００２６】上記有機シリコン化合物のうち、特にポリ
シルメチレン、ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリメ
タロシロキサン化合物が好適で、これらを塗布し、大気
中で焼成した時、それぞれ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ−，−
Ｓｉ−Ｏ−，−Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ−Ｏ−，−Ｓｉ−Ｏ−Ｍ
−Ｏ−（Ｍ＝Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｐ等）結合を主鎖
とする無機高分子マトリックスが形成される。
シルメチレン、ポリシロキサン、ポリシラザン、ポリメ
タロシロキサン化合物が好適で、これらを塗布し、大気
中で焼成した時、それぞれ−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｃ−，−
Ｓｉ−Ｏ−，−Ｓｉ−Ｎ−Ｓｉ−Ｏ−，−Ｓｉ−Ｏ−Ｍ
−Ｏ−（Ｍ＝Ａｌ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｂ，Ｐ等）結合を主鎖
とする無機高分子マトリックスが形成される。
【００２７】これらの有機シリコン化合物を酸化スズ粒
子間隙に含浸する方法は、スプレー、スピンコート、デ
ィップコート等の通常の塗布含浸方法を利用することが
出来る。このとき有機シリコン化合物の濃度を適当に調
整し、酸化スズ微粒子間隙を充填してこれらを結着し、
さらに酸化スズ皮膜の厚さよりも１００〜２０００Åだ
け厚くなるようにして、これを被覆することが好まし
く、これにより熱線遮蔽性皮膜の強度をあげることがで
きる。
子間隙に含浸する方法は、スプレー、スピンコート、デ
ィップコート等の通常の塗布含浸方法を利用することが
出来る。このとき有機シリコン化合物の濃度を適当に調
整し、酸化スズ微粒子間隙を充填してこれらを結着し、
さらに酸化スズ皮膜の厚さよりも１００〜２０００Åだ
け厚くなるようにして、これを被覆することが好まし
く、これにより熱線遮蔽性皮膜の強度をあげることがで
きる。
【００２８】本発明方法により得られ、前記の構成を有
する熱線遮蔽ガラス板の断面説明図を図１に示す。図１
において、ガラス板１上に、酸化スズ微粒子２により皮
膜が形成され、これら酸化スズ微粒子２の間隙を充填
し、かつその皮膜を被覆するマトリックス３が形成さ
れ、この酸化スズ微粒子２の皮膜と、マトリックス３と
により熱線遮蔽性皮膜４が形成されている。
する熱線遮蔽ガラス板の断面説明図を図１に示す。図１
において、ガラス板１上に、酸化スズ微粒子２により皮
膜が形成され、これら酸化スズ微粒子２の間隙を充填
し、かつその皮膜を被覆するマトリックス３が形成さ
れ、この酸化スズ微粒子２の皮膜と、マトリックス３と
により熱線遮蔽性皮膜４が形成されている。
【００２９】本発明方法に係る熱線遮蔽ガラス板の製造
方法において、必要に応じさらに膜の耐摩耗性を改善す
るために、熱線遮蔽性皮膜上に、さらに保護膜を積層し
てもよい。保護膜を形成する材料としては、耐摩耗性、
耐薬品性、耐候性等の耐久性が優れた材料が望ましく、
前記有機Ｓｉ化合物を用いることが出来る。特に、ポリ
シロキサン、ポリシラザン、およびポリメタロシロキサ
ン化合物は、それから形成される膜硬度が硬く好適であ
る。保護膜の膜厚は、皮膜の硬度、耐摩耗性、酸化スズ
層との密着性等を考慮して、５００Å以上であることが
好ましく、特に１０００〜５０００Åが好ましい。
方法において、必要に応じさらに膜の耐摩耗性を改善す
るために、熱線遮蔽性皮膜上に、さらに保護膜を積層し
てもよい。保護膜を形成する材料としては、耐摩耗性、
耐薬品性、耐候性等の耐久性が優れた材料が望ましく、
前記有機Ｓｉ化合物を用いることが出来る。特に、ポリ
シロキサン、ポリシラザン、およびポリメタロシロキサ
ン化合物は、それから形成される膜硬度が硬く好適であ
る。保護膜の膜厚は、皮膜の硬度、耐摩耗性、酸化スズ
層との密着性等を考慮して、５００Å以上であることが
好ましく、特に１０００〜５０００Åが好ましい。
【００３０】保護膜を積層した熱線遮蔽ガラスの断面図
を図２に示す。図２に示された熱線遮蔽ガラス板におい
て、熱線遮蔽性皮膜４の上に、保護膜５が積層形成され
ている。
を図２に示す。図２に示された熱線遮蔽ガラス板におい
て、熱線遮蔽性皮膜４の上に、保護膜５が積層形成され
ている。
【００３１】本発明方法により形成される熱線遮蔽性皮
膜の熱線遮蔽度は、皮膜の厚さにおおむね比例するの
で、必要とする性能に応じ皮膜の厚さを適宜に設定す
る。図３に皮膜の厚さと、日射透過率との関係を示す。
また、図４に皮膜の厚さと、可視光透過率との関係を示
す。さらに図５に、日射遮蔽率と、可視光透過率との関
係を示す。ここで日射透過率、および可視光透過率はＪ
ＩＳ Ｒ ３１０６の方法により測定した。また、日射
遮蔽率は１００−日射透過率により算出した。
膜の熱線遮蔽度は、皮膜の厚さにおおむね比例するの
で、必要とする性能に応じ皮膜の厚さを適宜に設定す
る。図３に皮膜の厚さと、日射透過率との関係を示す。
また、図４に皮膜の厚さと、可視光透過率との関係を示
す。さらに図５に、日射遮蔽率と、可視光透過率との関
係を示す。ここで日射透過率、および可視光透過率はＪ
ＩＳ Ｒ ３１０６の方法により測定した。また、日射
遮蔽率は１００−日射透過率により算出した。
【００３２】図３によれば、皮膜の厚さが１０００Å以
上になれば日射遮蔽率は５％以上になる。従って、熱線
遮蔽ガラスとして必要な最低の皮膜の厚さは１０００Å
である。なぜなら、日射遮蔽率が５％未満では乗り物用
または建物用の窓ガラスとして用いた場合、冷房負荷の
低減にほとんど寄与しないからである。皮膜の厚さの上
限については特に制限はないが、皮膜の厚さが厚くなる
と可視光の透過率が低下するので乗り物用の窓ガラスの
ように高い可視光透過率が必要な用途にはおのづから適
当な範囲がある。
上になれば日射遮蔽率は５％以上になる。従って、熱線
遮蔽ガラスとして必要な最低の皮膜の厚さは１０００Å
である。なぜなら、日射遮蔽率が５％未満では乗り物用
または建物用の窓ガラスとして用いた場合、冷房負荷の
低減にほとんど寄与しないからである。皮膜の厚さの上
限については特に制限はないが、皮膜の厚さが厚くなる
と可視光の透過率が低下するので乗り物用の窓ガラスの
ように高い可視光透過率が必要な用途にはおのづから適
当な範囲がある。
【００３３】例えば、乗り物用のうち自動車用ガラス
は、安全性から７０％以上の可視光透過率が必要である
が、この場合例えば、可視光透過率が９０％のガラス板
を使用する場合、皮膜の可視光透過率は７８％以上でな
ければならず、この場合皮膜の厚さは１５０００Å以下
であることが好ましい。しかし建物用の窓ガラスでは高
い可視光透過率は必要ではなく、冷房負荷低減のために
高い熱線遮蔽性が求められる。このような用途には皮膜
の厚さを厚くすることにより、可視光透過率を下げるこ
とも可能である。
は、安全性から７０％以上の可視光透過率が必要である
が、この場合例えば、可視光透過率が９０％のガラス板
を使用する場合、皮膜の可視光透過率は７８％以上でな
ければならず、この場合皮膜の厚さは１５０００Å以下
であることが好ましい。しかし建物用の窓ガラスでは高
い可視光透過率は必要ではなく、冷房負荷低減のために
高い熱線遮蔽性が求められる。このような用途には皮膜
の厚さを厚くすることにより、可視光透過率を下げるこ
とも可能である。
【００３４】本発明方法により形成される熱線遮蔽性皮
膜が好適なのは、次のような理由による。本発明方法に
おいては、熱線を反射する性質のある酸化スズ微粒子の
ゾル状分散液を用いて皮膜を形成するため、高密度の酸
化スズ皮膜を形成することができ、しかも皮膜の厚さを
１０００Å以上に厚くすることができるので、皮膜に入
射する熱線は、まず皮膜表面の粒子により反射され、さ
らに皮膜内に侵入した熱線は、粒子間において反射を繰
り返し、一部は皮膜外に射出され、一部は皮膜内に吸収
され、最終的に皮膜を透過する熱線はごくわずかとなる
からである。
膜が好適なのは、次のような理由による。本発明方法に
おいては、熱線を反射する性質のある酸化スズ微粒子の
ゾル状分散液を用いて皮膜を形成するため、高密度の酸
化スズ皮膜を形成することができ、しかも皮膜の厚さを
１０００Å以上に厚くすることができるので、皮膜に入
射する熱線は、まず皮膜表面の粒子により反射され、さ
らに皮膜内に侵入した熱線は、粒子間において反射を繰
り返し、一部は皮膜外に射出され、一部は皮膜内に吸収
され、最終的に皮膜を透過する熱線はごくわずかとなる
からである。
【００３５】本発明方法により得られる熱線遮蔽ガラス
板の熱線遮蔽性皮膜中に粒径５００Å以下の酸化スズ微
粒子が高度な分散状態で形成されているため、可視光に
おける透明性および熱線遮蔽性の両方に優れた皮膜を形
成することができる。
板の熱線遮蔽性皮膜中に粒径５００Å以下の酸化スズ微
粒子が高度な分散状態で形成されているため、可視光に
おける透明性および熱線遮蔽性の両方に優れた皮膜を形
成することができる。
【００３６】本発明方法において酸化スズ微粒子を単独
で用いてもよく、または、他の熱線遮蔽性のある物質と
組み合わせて用いてもよい。酸化スズ微粒子の比較的遮
蔽力の弱い波長、すなわち７８０nm〜１０００nmの波長
の放射線を遮蔽する物質と組み合わせることにより、さ
らに熱線遮蔽性の高い透明皮膜を得ることができる。ま
た、他の機能性透明膜を積層して多層膜とすることも可
能である。例えば、紫外線吸収膜や、反射防止膜との多
層膜が考えられる。
で用いてもよく、または、他の熱線遮蔽性のある物質と
組み合わせて用いてもよい。酸化スズ微粒子の比較的遮
蔽力の弱い波長、すなわち７８０nm〜１０００nmの波長
の放射線を遮蔽する物質と組み合わせることにより、さ
らに熱線遮蔽性の高い透明皮膜を得ることができる。ま
た、他の機能性透明膜を積層して多層膜とすることも可
能である。例えば、紫外線吸収膜や、反射防止膜との多
層膜が考えられる。
【００３７】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく
説明する。実施例１ ４６．２重量部のＳｂＣｌ3 と、６７０重量部のＳｎＣ
ｌ・５Ｈ2 Ｏとを、３０００重量部の６Ｎ塩酸に溶解
し、これに２５％のアンモニア液２０００重量部を添加
して反応させ、反応生成物を塩化アンモニウムが検出出
来なくなるまで、ろ過洗浄した。この反応生成物含有液
を密閉容器で３５０℃に加熱し、５時間保持した後、冷
却過程で水蒸気を放出し、固形分２５重量％まで濃縮
し、粒径１０〜１００Åのアンチモン含有酸化スズ（以
下、ＡＴＯと記す）のゾル状分散液を得た。この分散液
３００重量部に、水６９７重量部とポリビニルアルコー
ル３重量部とを混合して、ＡＴＯ固形分含有率７．５％
のゾルを調製した。このゾルに３mm厚の板ガラスを浸漬
してガラス両面に前記ゾルを塗布し、５００℃で１０分
間焼成してＡＴＯ皮膜を作製した。次に、ＳｉＯ2 分含
有率１０．０％のポリシロキサンのアルコール溶液を前
記ＡＴＯ皮膜にディップコートにより塗布含浸し、これ
を大気中で５８０℃で焼き付けて、ガラス板の両面に熱
線遮蔽性皮膜を形成した。この皮膜の各々は０．４５μ
ｍの厚さを有していた。得られた熱線遮蔽ガラス板の分
光透過特性を図６に示し、また、その皮膜の厚さ、可視
光透過率、日射透過率、および耐摩耗性を表１に示す。
説明する。実施例１ ４６．２重量部のＳｂＣｌ3 と、６７０重量部のＳｎＣ
ｌ・５Ｈ2 Ｏとを、３０００重量部の６Ｎ塩酸に溶解
し、これに２５％のアンモニア液２０００重量部を添加
して反応させ、反応生成物を塩化アンモニウムが検出出
来なくなるまで、ろ過洗浄した。この反応生成物含有液
を密閉容器で３５０℃に加熱し、５時間保持した後、冷
却過程で水蒸気を放出し、固形分２５重量％まで濃縮
し、粒径１０〜１００Åのアンチモン含有酸化スズ（以
下、ＡＴＯと記す）のゾル状分散液を得た。この分散液
３００重量部に、水６９７重量部とポリビニルアルコー
ル３重量部とを混合して、ＡＴＯ固形分含有率７．５％
のゾルを調製した。このゾルに３mm厚の板ガラスを浸漬
してガラス両面に前記ゾルを塗布し、５００℃で１０分
間焼成してＡＴＯ皮膜を作製した。次に、ＳｉＯ2 分含
有率１０．０％のポリシロキサンのアルコール溶液を前
記ＡＴＯ皮膜にディップコートにより塗布含浸し、これ
を大気中で５８０℃で焼き付けて、ガラス板の両面に熱
線遮蔽性皮膜を形成した。この皮膜の各々は０．４５μ
ｍの厚さを有していた。得られた熱線遮蔽ガラス板の分
光透過特性を図６に示し、また、その皮膜の厚さ、可視
光透過率、日射透過率、および耐摩耗性を表１に示す。
【００３８】実施例２
実施例１のＡＴＯ皮膜に、ポリシロキサンの代りにポリ
シラザンの５％キシレン溶液をディップコート法により
塗布し、これを大気中５００℃で焼き付けて保護膜を形
成し、熱線遮蔽ガラスを得た。この熱線遮蔽ガラスの膜
厚、可視光透過率、日射透過率、耐摩耗性を表１に示
す。
シラザンの５％キシレン溶液をディップコート法により
塗布し、これを大気中５００℃で焼き付けて保護膜を形
成し、熱線遮蔽ガラスを得た。この熱線遮蔽ガラスの膜
厚、可視光透過率、日射透過率、耐摩耗性を表１に示
す。
【００３９】実施例３
実施例１の熱線遮蔽性皮膜に、５％のポリシロキサンの
アルコール溶液をディップコート法により塗布し、大気
中５５０℃で焼成して、２０００Åの厚さを有する保護
膜を形成し、熱線遮蔽ガラスを得た。この熱線遮蔽ガラ
スの各皮膜の厚さ、可視光透過率、日射透過率、耐摩耗
性を表１に示す。
アルコール溶液をディップコート法により塗布し、大気
中５５０℃で焼成して、２０００Åの厚さを有する保護
膜を形成し、熱線遮蔽ガラスを得た。この熱線遮蔽ガラ
スの各皮膜の厚さ、可視光透過率、日射透過率、耐摩耗
性を表１に示す。
【００４０】実施例４
実施例１の熱線遮蔽性皮膜に、５％のポリシラザンのキ
シレン溶液をディップコート法により塗布し、大気中５
００℃で焼成して、２０００Åの厚さを有する保護膜を
積層し、熱線遮蔽ガラスを得た。この熱線遮蔽ガラスの
各皮膜の厚さ、可視光透過率、日射透過率、耐摩耗性を
表１に示す。
シレン溶液をディップコート法により塗布し、大気中５
００℃で焼成して、２０００Åの厚さを有する保護膜を
積層し、熱線遮蔽ガラスを得た。この熱線遮蔽ガラスの
各皮膜の厚さ、可視光透過率、日射透過率、耐摩耗性を
表１に示す。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【発明の効果】従来法は基材に成膜する時点では非晶質
か低結晶性のため、加熱してある基材に成膜するか、成
膜後加熱することにより結晶性を上げる必要があり、加
熱時に結晶構造が変化するため皮膜の厚さを厚くするこ
とができず熱線遮蔽性の高いガラスを得ることができな
かった。これに対し、本発明方法では、結晶度の高い酸
化スズのゾル状分散液を塗布するため、成膜後、乾燥程
度の加熱処理で皮膜が形成され、体積変化がないためか
なり厚い皮膜を成膜できる。しかも皮膜の厚さは分散液
の固形分、塗布方法により自由に設定できるので熱線遮
蔽性の高い皮膜を容易に形成できる。さらに、酸化スズ
粒子の間隙を、Ｓｉ−Ｏ結合を主体として含有するマト
リックスで充填し、粒子を結着するため強度の高い皮膜
を形成することが出来る。また本発明方法により熱線遮
蔽ガラス板を、通常の塗布方法を用いて製造することが
できるため、従来のスパッタリング法、蒸着法などを用
いる方法に対し、量産性に優れ、安価な熱線遮蔽ガラス
を提供することが可能となる。
か低結晶性のため、加熱してある基材に成膜するか、成
膜後加熱することにより結晶性を上げる必要があり、加
熱時に結晶構造が変化するため皮膜の厚さを厚くするこ
とができず熱線遮蔽性の高いガラスを得ることができな
かった。これに対し、本発明方法では、結晶度の高い酸
化スズのゾル状分散液を塗布するため、成膜後、乾燥程
度の加熱処理で皮膜が形成され、体積変化がないためか
なり厚い皮膜を成膜できる。しかも皮膜の厚さは分散液
の固形分、塗布方法により自由に設定できるので熱線遮
蔽性の高い皮膜を容易に形成できる。さらに、酸化スズ
粒子の間隙を、Ｓｉ−Ｏ結合を主体として含有するマト
リックスで充填し、粒子を結着するため強度の高い皮膜
を形成することが出来る。また本発明方法により熱線遮
蔽ガラス板を、通常の塗布方法を用いて製造することが
できるため、従来のスパッタリング法、蒸着法などを用
いる方法に対し、量産性に優れ、安価な熱線遮蔽ガラス
を提供することが可能となる。
【図１】図１は、本発明方法により製造された熱線遮蔽
ガラス板の一例の断面説明図。
ガラス板の一例の断面説明図。
【図２】図２は、本発明方法により製造された熱線遮蔽
ガラス板の他の例の断面説明図。
ガラス板の他の例の断面説明図。
【図３】図３は、本発明方法により製造された熱線遮蔽
ガラス板の、熱線遮蔽性皮膜の厚さとその日射遮蔽率又
は日射透過率との関係の一例を示すグラフ。
ガラス板の、熱線遮蔽性皮膜の厚さとその日射遮蔽率又
は日射透過率との関係の一例を示すグラフ。
【図４】図４は本発明方法により製造された熱線遮蔽ガ
ラス板の熱線遮蔽性皮膜の厚さと、その可視光透過率と
の関係の一例を示すグラフ。
ラス板の熱線遮蔽性皮膜の厚さと、その可視光透過率と
の関係の一例を示すグラフ。
【図５】図５は、本発明方法により製造された熱線遮蔽
ガラス板の熱線遮蔽性皮膜の日射遮蔽率と可視光透過率
との関係を示すグラフ。
ガラス板の熱線遮蔽性皮膜の日射遮蔽率と可視光透過率
との関係を示すグラフ。
【図６】図６は実施例１に記載の熱線遮蔽ガラス板の、
波長と可視光〜熱線透過率との関係を示すグラフ。
波長と可視光〜熱線透過率との関係を示すグラフ。
１…ガラス板
２…酸化スズ微粒子
３…マトリックス
４…熱線遮蔽性皮膜
５…保護膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C03C 15/00 - 23/00
B32B 1/00 - 35/00
Claims (4)
- 【請求項１】 透明なガラス板上に、５００Å以下の粒
径を有する酸化スズ微粒子からなりかつ１０００Å以上
の厚さを有する皮膜を形成し、前記酸化スズ微粒子皮膜
に、前記酸化スズ微粒子の間隙を充填するように、有機
シリコン化合物を含有する処理液を含浸させ、これに３
５０℃以上の温度における焼成を施し、それによって、
前記有機シリコン化合物の焼成物からなるマトリックス
と、このマトリックス中に分散している前記酸化スズ微
粒子とからなる熱線遮蔽性皮膜を形成する、ことを特徴
とする熱線遮蔽ガラス板の製造方法。 - 【請求項２】 前記酸化スズ微粒子皮膜を、５００Å以
下の粒径を有し、かつアンチモンによりドープされた酸
化スズ微粒子を含むゾル状水性分散液を、前記ガラス板
上に塗布し乾燥して形成する、請求項１に記載の熱線遮
蔽ガラス板の製造方法。 - 【請求項３】 前記アンチモンドープ酸化スズ微粒子含
有ゾル状水性分散液が熱分解性水溶性高分子材料を含
む、請求項２に記載の熱線遮蔽ガラス板の製造方法。 - 【請求項４】 前記熱線遮蔽性皮膜上に、有機シリコン
化合物を含有する処理液を塗布し、これを焼成して保護
膜を形成することをさらに含む、請求項１〜３のいずれ
か１項に記載の熱線遮蔽ガラス板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10452693A JP3408578B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 熱線遮蔽ガラス板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10452693A JP3408578B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 熱線遮蔽ガラス板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06316439A JPH06316439A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3408578B2 true JP3408578B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=14382942
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10452693A Expired - Lifetime JP3408578B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 熱線遮蔽ガラス板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408578B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69734921T2 (de) * | 1996-12-09 | 2006-09-28 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Antibeschlag-gegenstand und dessen herstellungsverfahren |
| JP4058822B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2008-03-12 | 住友金属鉱山株式会社 | 選択透過膜用塗布液、選択透過膜および選択透過多層膜 |
| DE69904137T2 (de) * | 1999-02-26 | 2004-03-18 | Agfa-Gevaert | Schicht auf Basis eines leitfähigen Metalloxids |
| WO2004083319A1 (en) | 2003-03-17 | 2004-09-30 | Hae-Wook Lee | Composition for cutting off heat-ray, film formed thereform and method for forming the composition and the film |
| CN102775073A (zh) * | 2012-07-09 | 2012-11-14 | 华尔润玻璃产业股份有限公司 | 一种辊涂法生产隔热玻璃工艺 |
| GB201515985D0 (en) * | 2015-09-09 | 2015-10-21 | Pilkington Group Ltd | Deposition process |
| CN112501560B (zh) * | 2020-11-13 | 2022-09-20 | 江西善纳新材料科技有限公司 | 一种高热反射率黑色镀层的制备方法 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP10452693A patent/JP3408578B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06316439A (ja) | 1994-11-15 |
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