JP7255179B2 - 熱線遮蔽合わせガラス - Google Patents
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[1] 熱線遮蔽フィルムを2枚のガラス板で挟んだ構成を有する熱線遮蔽合わせガラスであって、
前記熱線遮蔽フィルムは、少なくとも、基材フィルムと、前記基材フィルムの一方面側に積層された金属積層部とを備えており、
前記金属積層部は、前記基材フィルムの一方面側において、島状に複数配置されており、
前記基材フィルムの一方面において、前記金属積層部が配置されている部分の面積率が、80%超、95%以下である、熱線遮蔽合わせガラス。
[2] 島状に複数配置されている前記金属積層部の個々の面積が、0.025~0.217mm2である、項1に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[3] 電磁波遮蔽率が、5dB以下である、項1又は2に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[4] 可視光線透過率が70%以上であり、可視光線反射率が10%以下であり、遮熱性能Ttsが51以下であり、ヘイズが1.3以下である、項1~3のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[5] 前記金属積層部は、厚み方向に5層以上の積層体である、項1~4のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[6] 前記金属積層部は、金属層を少なくとも1層含んでいる、項1~5のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[7] 前記金属層の総厚みが、20~25nmである、項6に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[8] 前記金属積層部は、金属酸化物層を少なくとも1層含んでいる、項1~7のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[9] 前記金属酸化物層の総厚みが、100~150nmである、項8に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[10] 前記金属酸化物層が、インジウムを含む導電材料により形成されている、項7又は8に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[11] 前記熱線遮蔽合わせガラスを平面視した場合に、前記個々の島状の金属積層部の外縁形状は、曲線を含んでいる、項1~10のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
[12] 前記熱線遮蔽合わせガラスを平面視した場合に、前記個々の島状の金属積層部の外縁形状は、同一又は異なる円弧の組み合わせによって形成されている、項1~11のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
本実施形態において、電磁波とは、波長10mm~10km、周波数30KHz~30GHz程度の狭義の電磁波のことをいう。ラジオ放送、テレビ放送、無線通信、携帯電話、衛星通信等に使用される電磁波領域のものである。なお広義には、下記の可視光線、近赤外線、遠赤外線、紫外線等も電磁波に含まれる。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10において、ガラス板5A、5Bとは、建築物や交通車輛や船舶等の内部に外界から太陽光を取り込むための透明な板である。一般的には、いわゆる無機のガラス板や有機樹脂からなる樹脂板が用いられる。無機のガラスとしては、ソーダ石灰ガラスが代表的なものである。透明な有機樹脂としては、アクリル系、スチレン系、水添環状樹脂、ポリカーボネート系、ポリエステル系など種々の樹脂を使用することができる。
基材フィルム1は、熱線遮蔽フィルム4の形態を維持するための基材であり、金属積層部2、接着層3A、3B等を保持する機能を有している。そのため、基材フィルム1は、機械的強度、可視光線透過率、加工性等に優れていることが好ましい。また、基材フィルム1は、可視光線を透過させるように透明樹脂から構成されている。基材フィルム1として使用される透明樹脂としては、アクリル系、ポリカーボネート系、スチレン系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、水添環状樹脂、フッ素系、シリコーン系、ウレタン系など種々の樹脂が使用でき、用途や目的に応じて、使い分けることができる。これらの透明樹脂の中では、加工性の観点から、1軸および2軸延伸したポリエチレンテレフタレート(PET)などのポリエステル系の樹脂が好ましい。延伸したフィルムは、位相差を7000nm以上にすることで、太陽光を反射させた際の虹(干渉)ムラを解消することができる。
金属積層部2は、屋外等から照射される太陽光のうち、熱線と紫外線を主に反射によって遮蔽するとともに、屋内等から発せられる遠赤外線を主に反射によって遮蔽する層である。熱線、紫外線、遠赤外線の反射は、金属内の多数の自由電子が電磁波の振動電場に合わせて集団振動するために起きると考えられている。
R1=(90.6×D2)/(P+D)2・・・(1)
R2={100×W2}/{(W+SP1)×(W+SP2)}・・・(2)
R3=100×{W2/(W+P)2}・・・(3)
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10では、熱線遮蔽フィルム4は、一方の面に金属積層部2が設けられた基材フィルム1の他方の面および前記金属積層部2上のそれぞれに接着層3B、3Aが設けられた構成を有している。熱線遮蔽フィルム4は、これらの接着層3A、3Bによってそれぞれ、ガラス板5A、5Bと貼合されている。
熱線遮蔽フィルム4には、製造中の外力等によって金属積層部2が破損されることを防止するため、基材フィルム1上の金属積層部2と接着層3Aとの間に、保護層を設けてもよい。
以下、本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10が有する各種性能について説明する。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10は、波長380~780nmの可視光線を透過させる。熱線遮蔽合わせガラス10の可視光線透過率は、70%以上であることが好ましい。可視光線透過率が70%以上であると、視野的に特に優れたものとなる。可視光線透過率は、JIS A5759に準拠して、例えば株式会社日立ハイテクノロジーズ社製紫外可視近赤外分光光度計U-4100を用いて測定することができる。可視光線透過率の数値は、ガラス板5A、5Bの材質や厚さ、熱線遮蔽フィルム4を構成する基材フィルム1、金属積層部2、接着層3A、3Bの構成素材や厚さ等によって調整することができる。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10は、可視光線反射率が10%以下であることが好ましい。可視光線反射率が10%以下であると、金属光沢が少なく、商品としての外観に特に優れたものとなる。可視光線反射率は、JIS A5759(2008)に準拠して、例えば株式会社日立ハイテクノロジーズ社製紫外可視近赤外分光光度計U-4100を用いて測定することができる。可視光線反射率の数値は、前記した可視光線透過率の場合と同様に、構成する各層の素材や厚さ等によって調整することができる。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10は、ヘイズが1.3以下であることが好ましい。ヘイズが1.3以下であると、視野的に特に優れたものとなる。ヘイズは、JIS K7136(2000)に準拠して、例えば日本電色工業株式会社社製ヘイズメータ(曇り度計)NDH5000を用いて測定することができる。ヘイズの数値は、前記した可視光線透過率の場合と同様に、構成する各層の素材や厚さ等によって調整することができる。
熱線遮蔽フィルム4および遮熱合わせガラス10の遮熱性能の指標として、Ttsを用いる。Ttsは、ISO13837:2008に準拠して測定する。具体的には、Tts=27.6+0.724×(日射透過率)-0.276×(日射反射率)の式から算出される。この透過及び反射スペクトルは分光光度計を用いて測定する。Ttsは、60%以下であることが好ましく、55%以下であることがより好ましく、50%以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10において、反射光が赤色を帯びていると、外観上の商品性が低下する。そのため、赤色を帯びていない方が好ましい。すなわち、JIS Z8729に記載のL*a*b*表色系の色度図において、反射光における色相a*値が少ないことが好ましい。具体的には、いずれも12以下であることが好ましく、9以下であることがより好ましく、8以下であることがさらに好ましい。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10は、電磁波の透過性能を定量化して評価するために、電磁波遮蔽率という指標を用いている。評価方法としては、KEC法を採用した。電磁波の測定範囲は、30MHz~1GHzである。電磁波遮蔽率は、周波数800MHzにおける数値(dB)を用いる。
本実施形態の熱線遮蔽合わせガラス10を作製する方法について説明する。まず、熱線遮蔽フィルム4の製造方法について説明する。基材フィルム1上に金属積層部2を形成する。最初に、基材フィルム1の表面全体に気相法によって、所定の皮膜を形成する。気相法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、CVD法など公知の方法を適宜選択することができる。
それぞれ、表1に記載の積層構成A~Fとなるように、基材フィルムとしてのポリエチレンテレフタレートフィルム(易接着性2軸延伸PETフィルム、東洋紡社製コスモシャインA4300、厚み50μm)の一方面側に、スパッタリング法を用いて、金属酸化物層としてのIZO膜(出光興産(株)社製)、金属層としてのAgPd膜(パラジウムを1原子%含有する銀)、IZO膜、AgPd膜、IZO膜をこの順に全面に積層して、各積層フィルムを得た。表1の積層構成EおよびFに使用した基材は、位相差を制御したポリエチレンテレフタレートフィルム(易接着性1軸延伸PETフィルム、80および100μm)を用い、上記同様に各積層フィルムを得た。
スパッタリング法の条件は、0.4Paの真空下とした。
ソーダ石灰ガラスのフロートガラス板(厚さ2mm、以下「ガラス板」と記載する。)上に、接着層としての380μm厚のPVB(ポリビニルブチラールフィルム、積水化学工業社製、S-LEC PVB 0.38mm)のシート(以下「PVBシート」と記載する。)を置いた。その上に、上記遮熱フィルムを、金属積層部を下側にして置き、さらに接着層としてのPVBシートを置き、最後にガラス板を置いて、遮熱フィルムを接着層で挟み込んだ積層板を得た。
グリーンガラスのフロートガラス板(厚さ2mm、以下「遮熱ガラス板」と記載する。)上に、接着層としての遮熱PVB(遮熱材含有ポリビニルブチラールフィルム、積水化学工業社製、S-LEC SCF PVB 0.76mm)のシート(以下「PVBシート」と記載する。)を置いて、接着層を有するガラス板を得た。接着層の上に、もう一枚の遮熱ガラス板を置いて積層板を得た。その後の工程は、実施例1-15及び比較例1-9と同様にして、遮熱ガラス板/遮熱接着層/遮熱ガラス板が順に積層された熱線遮蔽合わせガラスを得た。
実施例、比較例において、面内位相差R0、島状部の径、島状部の隙間、可視光線透過率、可視光線反射率、遮熱性能Tts、ヘイズ、透過光及び反射光の色度、電磁波遮蔽率、及び外観について、それぞれ、以下に記載の条件にて性能の評価を行った。なお、評価は、屋外等側から所定の光線を照射して、その透過光、反射光について行った。それぞれ、結果を表2及び表3に示す。
王子計測機器株式会社KOBRA-HBを用いて測定した。
島状部の径と隙間の長さは、キーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX-1000を用いて測定し、10点の平均値について表記した。
JIS A5759に準拠する。本実施例では、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製紫外可視近赤外分光光度計U-4100を使用した。
JIS A5759に準拠する。本実施例では、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製紫外可視近赤外分光光度計U-4100を使用した。
ヘイズは、JIS K7136に準拠して、日本電色工業株式会社社製ヘイズメータ(曇り度計)NDH5000を用いて測定した。
遮熱性能Ttsは、ISO13837:2008に準拠して測定した。TTS=27.6+0.724×(日射透過率)-0.276×(日射反射率)の式から算出した。なお、日射透過率、日射反射率については、まず、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製紫外可視近赤外分光光度計U-4100を用いて分光透過率および分光反射率を測定し、JIS R3106:1998に基づいてそれぞれ算出した。
透過光及び反射光の色度は、それぞれ、JIS Z8730(2009)に記載のL*a*b*表色系の色度図から、色度a*、b*を算出した。透過光については、JIS Z8722(2009)に準拠して、光源D65を使用して、熱線遮蔽合わせガラスを透過した光について測定を行った。反射光については、JIS Z8722(2009)に準拠して、光源D65を使用して、熱線遮蔽合わせガラスを反射した光について測定を行った。測定装置として、株式会社日立ハイテクノロジーズ社製紫外可視近赤外分光光度計U-4100を使用した。
15cm×15cmのサンプルを使用して、KEC法によって、30MHz~1GHzの周波数範囲で電磁波遮蔽率を測定した。電磁波遮蔽率の数値は、周波数800MHzの値(dB)とした。
熱線遮蔽合わせガラスの外観を目視で観察し、下記の評価基準によって評価した。
◎:室内で1m離した距離から島状部が全く見えない
〇:部分的に微かに確認できる。
△:全体的に微かに確認できる。
×:全体的に確認できる。
熱線遮蔽合わせガラスを太陽光に当て、反射光の輝線を目視で観察した。なお、観察は、屋外において、熱線遮蔽合わせガラスを手で持った状態で行い、裏側には何も積層せずに評価を行った。
◎:輝線が全く見えない。
〇:輝線が部分的に僅かに確認できる。
△:輝線が全体的に僅かに確認できる。
×:輝線が全体的にはっきりと確認できる。
太陽光を反射させた際に見える虹ムラが解消していた。
2 金属積層部
3A、3B 接着層
4 熱線遮蔽フィルム
5、5A、5B ガラス板
10 熱線遮蔽合わせガラス
Claims (11)
- 熱線遮蔽フィルムを2枚のガラス板で挟んだ構成を有する熱線遮蔽合わせガラスであって、
前記熱線遮蔽フィルムは、少なくとも、基材フィルムと、前記基材フィルムの一方面側に積層された金属積層部とを備えており、
前記金属積層部は、前記基材フィルムの一方面側において、島状に複数配置されており、
前記基材フィルムの一方面において、前記金属積層部が配置されている部分の面積率が、80%超、95%以下であり、
前記熱線遮蔽合わせガラスを平面視した場合に、個々の島状の前記金属積層部の外縁形状は、同一又は異なる円弧の組み合わせによって形成されている、熱線遮蔽合わせガラス。 - 島状に複数配置されている前記金属積層部の個々の面積が、0.025~0.217mm2である、請求項1に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 電磁波遮蔽率が、5dB以下である、請求項1又は2に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 可視光線透過率が70%以上であり、可視光線反射率が10%以下であり、遮熱性能Ttsが51以下であり、ヘイズが1.3以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記金属積層部は、厚み方向に5層以上の積層体である、請求項1~4のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記金属積層部は、金属層を少なくとも1層含んでいる、請求項1~5のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記金属層の総厚みが、20~25nmである、請求項6に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記金属積層部は、金属酸化物層を少なくとも1層含んでいる、請求項1~7のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記金属酸化物層の総厚みが、100~150nmである、請求項8に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記金属酸化物層が、インジウムを含む導電材料により形成されている、請求項8又は9に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
- 前記熱線遮蔽合わせガラスを平面視した場合に、個々の島状の前記金属積層部の外縁形状は、曲線を含んでいる、請求項1~10のいずれか1項に記載の熱線遮蔽合わせガラス。
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