JPH03208837A

JPH03208837A - 単板断熱ガラス板およびその色ガラス

Info

Publication number: JPH03208837A
Application number: JP139490A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Iida; 裕伸飯田; Nobuyuki Takeuchi; 伸行竹内; Masaji Onishi; 正司大西
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1991-09-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野Ｊ本発明は、冷暖房効果を向上させるようにするとともに
、比較的低い、例えば約５０％前後以下の可視光透過率
を有するものであって、しかも耐薬品性および耐摩耗性
も優れた単板断熱ガラス板ならびにその色ガラスに関し
、なかでもスパッタ法で成膜して成る、建築用単板熱線
反射ガラスまたはその色ガラスとして有用であることは
もちろん、特に車輌用断熱ガラスとしても有用であって
、ことにサンルーフ、サイドあるいはドア用窓ガラスな
ど可視光透過率が比較的低い車両用単板断熱ガラスまた
はガラス面側から見てゴールド系あるいはブルー系色調
を示す車両用単板断熱色ガラスとして有用である単板断
熱ガラス板ならびに単板断熱色ガラス板を提供するもの
である。

［従来の技術］近年、建築物の周辺環境との調和などの関係上、例えば
高層建築物では外面における反射の割合が高い高性能断
熱ガラスの採用が多くなってきており、その製法として
はＣＶＤ法、スパッタ法等があるが、反射色調を自由に
調節できて多品種の生産に適する製法としてはスパッタ
法が採用されつつあり、その用途は建築用に限らず車両
用にも広く拡大されつつあり、さらに単板のままで使用
しても耐候性、耐久性があるというものが提案されてき
ており、なかでもスパッタ法で成膜した建築用断熱ガラ
スとして透明基板にＴｉＮｘ膜等を形成することでゴー
ルド色系等を呈するものを得ようとすることが知られて
いる０例えば特開昭６０−１８７６７１号公報には、反
応スパッタリング法による積層被膜の形成方法について
記載され、酸化チタン層形成用の第１の金属チタンター
ゲットと窒化チタン層形成用の第２の金属チタンターゲ
ットとを順次同一真空槽に配設し、Ａｒと０２とＮ２と
の混合ガスの雰囲気下で反応スパッタリングさせて、基
体上に酸化チタン層と窒化チタン層との積層被膜を形成
させることで得られるという熱線反射ガラスであって、
透過光が青色、反射光がゴールド色であることが開示さ
れている。また特開昭６３−１９０７４２号公報には、
熱線反射ガラスの製法について記載されており、ガラス
基板からの反射色調がブルー色系の場合は、第１層のＴ
ｉ０２層は１０−１５０人、第２層のＴｉＮｘ層（Ｘ≧
１．０）層は１９５〜３７５人、第３層のＴｉＯ□層は
７５〜２２５人であり、ガラス基板側からの反射色調が
ゴールド色系を得るためには、第１層のＴｉｎ　２層が
４５〜１６５人、第２層のＴｉＮｘ（ｘ＝１）層が６３
０−９００人、第３層のＴｉ０２層が１０〜２７０人で
あることが開示されている。さらにまた例えば特開昭６
３−２０６３３３号公報には、単板熱線反射ガラスが記
載されており、ガラス板面に熱線反射膜としてガラス板
側から数えて順に第１層と第３層が透明誘電体膜又は透
明導電性酸化物膜、第２層が窒化物膜、第３層上の最上
層が酸化物の厚膜とが積層され、最上層が露出面でなっ
ていて、例えばＳｉＯｚ膜／Ｔｉｅ　ｚ膜／ＴｉＮ膜／
ＴｉＯ２膜／ガラス板の構成からなるものが開示されて
いる。また特開平１−２０８３４４号公報には金色反射
色を有する透明板が記載されており、ガラス板の如く透
明板の一方の表面に窒化チタン膜を形成し、該窒化チタ
ン膜上に高屈折率の金属酸化物誘電体膜、特に屈折率が
１．９−２．６であり、ことにＴｔｏ　２　、ＳｎＯ２
、ＺｎＯ等を付着した、該金属酸化物誘電体膜側からの
可視光反射率が小さくとくに１０％以下、且つ該透明板
の他方の表面からの反射光が金色であることが開示され
ているとともに、２層の積層における膜厚の関係ならび
に可視光透過率が３０％以上であって中間色を示すこと
が記載されている。さらにまた特開昭６３−２４７３５
２号公報には、反応性スパッタリングによる透明コーテ
ィングについて記載されており、基材、基材上のコーテ
イング膜およびコーティング上の保護膜を含む構成であ
るコートした物品であって、この保護膜がアルミニウム
およびケイ素を含む合金であるターゲットを反応性ガス
中、特に０２％がＮ２＋０．ガス中で１０〜３０％存在
するなかでスパッタすることにより形成された反応生成
物の無定形層を含む膜であることが記載され、具体的に
はＡｌ−５ｉＲｘ（但しＲ：例えば０．３０２　＋０．
７　Ｎ　２等反応ガス）の保護膜とするものが開示され
ている。

［発明が解決しようとする問題点］前述したような従来の例えば特開昭６０−１８７６７１
号公報等に記載のものは、膜面はもちろん膜全体として
の密着性あるいは耐摩耗性、耐薬品性等において必ずし
も充分耐久性があるものとは言い難いものであって、建
築用単板の断熱窓ガラスとしてさらに長期的耐久性の改
善が望まれ、特に例えば自動車用断熱窓ガラスのうち単
板で用いるドアあるいはサイドガラス等には必ずしも充
分採用できるとは言い難いものであり、またことにヘー
ズ値の変化ならびに耐薬品性における長期的耐久性ある
いは苛酷な環境または条件においてはまだまだ充分に満
足し得るものとは必ずしも言い難いものであり、さらに
特開昭６３−２４７３５２号公報に記載されたものは、
最外表面膜としての耐摩耗性ならびに耐薬品性において
は表面上向上するものの、膜を構成している積層膜全体
としては耐候耐久性が必ずしも充分優れたものとは言い
難いものである。

いずれにしても、特に車両用単板の断熱ガラスおよびそ
の着色ガラスとしては、断熱性能、耐摩耗性、耐薬品性
ならびに耐候耐久性などに充分優れ、しかも所望の長期
に亙る耐久性を充分有するものであるものとは言い難い
ものであった。

［問題点を解決するための手段］本発明は、従来のかかる欠点に鑑みてなしたものであり
で、特定の膜厚を有する特定の薄膜をガラス表面側と最
外表面側に設け、少なくともＴｉＮｘ膜、さらにＴｉｎ
　ｘ膜を順次それぞれ組み合わせることで、耐摩耗性、
耐薬品性、耐候耐久性をもち、冷暖房に効果的な単板の
車両用窓ガラスとして満足して採用でき、しかもことに
ゴールド色系あるいはブルー色系色調をガラス面で呈す
るようにてきる単板断熱ガラス板およびその色ガラスを
提供するものである。

すなわち本発明は、透明ガラス基板の一表面に、ガラス
面より第１層および第４層として膜厚がそれぞれ１００
〜１０００人のＳｉＯｘまたはＡｌ　・ＳｉＯｘ膜、第
２層としてＴｉＮｘ膜、第３層としてＴｉＯｘ膜をそれ
ぞれスパッタ法で成膜したことを特徴とする単板断熱ガ
ラス板、および透明ガラス基板の一表面に、ガラス面よ
り第１層として膜厚が１００−３００人のＳｉＯｘまた
はＡｌ−ＳｉＯｘ膜、第２層として膜厚が４００〜６０
０人のＴｉＮｘ膜、第３層として膜厚が２００〜４００
人のＴｉＯｘ膜、第４層として膜厚が３００−５００人
のＳｉＯｘまたはＡｌ・ＳｉＯｘ膜をそれぞれスパッタ
法で成膜して成るガラス面側から見た反射色調がゴール
ド色系であることを特徴とする単板断熱色ガラス板、な
らびに透明ガラス基板の一表面に、ガラス面より第１層
として膜厚が１００−３００人のＳｉＯｘまたはＡｌ−
ＳｉＯｘ膜、第２層として膜厚が１００〜４００人のＴ
ｉＮｘ膜、第３層として膜厚が０〜２００人のＴｉＯｘ
膜、第４層として膜厚が３００−５００人のＳｉＯｘま
たはＡｌ・ＳｉＯｘ膜をそれぞれスパッタ法で成膜して
成るガラス面側から見た反射色調がブルー色系であるこ
とを特徴とする単板断熱色ガラス板、また前記した単板
断熱ガラス板ならびに単板断熱色ガラス板において、Ｃ
Ｓ−１０Ｆによる摩耗輪を用いたテーバー試験にて、１
０００回回転後のヘーズ値の変化量が試験前に比し５％
以内であることを特徴とする請求項１．２ならびに３記
載の単板断熱ガラス板ならびに単板断熱色ガラス板をそ
れ１ぞれ提供するものである。

ここで、前記したようにガラス面より第１層および第４
層として膜厚がそれぞれ１００〜１０００人のＳｉＯｘ
またはＡｌ−ＳｉＯｘ膜としたのは、透明基板と第３層
膜との間に発現する応力を緩和し膜の密着性を高めるた
めに透明基板の組成成分の一部であるＳｉＯｘ　（１＜
　ｘ≦２）またはＡｌ　−ＳｉＯｘ（２くｘ≦　７／２
）膜を用いることとし、また最外表層である第４層（場
合によっては第３層）としても特に耐摩耗性、化学的耐
久性を向上せしめるためならびに下層の各層における密
着性に応力の発現等悪影響を与えないため、すなわち積
層膜全体として各種耐久性が充分向上せしめるためＳｉ
ＯｘまたはＡｌ・ＳｉＯｘ膜を用いることとしたもので
あり、前述の効果を安定して確実に達成できしかも生産
性も加味したなかでは膜厚がそれぞれ１００〜１０００
人必要であり、ことに第４層として好ましい膜厚は２０
０〜８００人程度であって、より好ましくは２５０〜７
００人である。さらに低屈折率の干渉層として、構成層
の薄膜と干渉を発現するものの色調への寄与は少な（、
中間層の構成であるＴｉＮｘ、ＴｉＯｘの各層と７２チ
イングせしめてガラス面側から見ての反射色調がゴール
ド色系あるいはブルー色系色調を呈することとなり、こ
れまでの構成品に対し、光学的な特性をほとんど変えず
に、耐候耐久性能のみを向上させることが可能となるた
め、とくにＳｉＯｘまたはＡｌ−ＳｉＯｘ層の膜厚を第
１層として１００〜３００人、第４層として３００〜５
００人とすることが最も効果的であるためである。つぎ
に第２層としてのＴｉＮｘ（０＜　ｘ≦１）膜を用いる
こととしたのは、上下の膜との密着力はもちろん耐薬品
性が優れかつガラス面側から見てゴールド色系ならびに
ブルー色系を発現せしめるために必要であり、第３層と
してのＴｉＯｘ　（０＜　ｘ≦２）膜と順次積層するこ
とによって、それぞれが作用し合って密着性、膜の強度
、耐候耐久性ならびに、干渉膜として色調と可視光透過
率の調整に役立つものであり、特に第２ならびに３層に
ついては膜面側から見た色調のバリエーションを有する
ものとすることができるものである。

前述のこれら中間層の膜厚については、ゴールド色系で
は第２層のＴｉＮｘ膜が４００〜６００人、第３層のＴ
ｉＯｘ膜が２００〜４００人に、またブルー色系では第
２層のＴｉＮｘ膜が１００−４００人、第３層のＴｉＯ
ｘ膜が０〜２００人にそれぞれすることによって、耐摩
耗性、耐薬品性ならびに耐候耐久性等の膜全体の強度、
さらには所望の前記それぞれの色系色調を生産性よく得
るために必要で最も好ましいものである。

なお、透明ガラス基板としては無色または着色の無機質
あるいは有機質ガラス基板であれば、いずれも採用でき
ることは言うもでもない、また前記した単板断熱ガラス
板およびその色ガラスは例えば複層ガラス、合せガラス
などに採用して差し支えないことも言うまでもない。

［作用〕前述したとおり、本発明の単板断熱ガラス板およびその
色ガラスは、特定の膜厚を有する特定の薄膜をガラス表
面側と最外表面側に設け、少なくともＴｉＮｘ膜、さら
にＴｉＯｘ膜を順次それぞれ組み合わせたことによって
、比較的低い例えば５０％前後以下の可視光透過率であ
って、耐摩耗性としてテーバー試験によるヘーズの変化
量を５％以下にすることができ、しかも各層の膜間の密
着性を高めしめることとなり、酸あるいはアルカリ等に
よる腐蝕性を改善して耐薬品性が向上し、例えば従来施
工時におけるコンクリート液による劣化、傷等の発生を
防止するためのシートの貼付けが不要になるなど、耐候
耐久性に優れるものとなるとともに、生産性ならびに作
業性等もより向上するものであり、単板として充分採用
できるものとなり、さらに適度の干渉効果をもたらし、
断熱機能を有し、ガラス面側から見てゴールドあるいは
ブルー色系色調を発現できて高い安全性と居住性を備え
るものとなり、建築用窓ガラスではもちろん、車両用窓
ガラスとしてもサンルーフ、サイドあるいはドア用ガラ
ス、ことに上下などに可動さすような部分においても充
分採用できる単板断熱ガラス板およびその色ガラスを提
供できるものである。

［実施例Ｊ以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし
本発明は係る実施例に限定されるものではない。

実施例１大きさ６００　Ｘ　６００鳳ｍ２、厚さ６■の透明ガラ
ス基板（ＦＬ６）を中性洗剤、水すすぎ、イソプロピル
アルコールで順次洗浄し、乾燥した後、マグネトロン反
応スパッタリング装置の真空槽内にセットしであるＳｉ
Ｏ□とＴｉのターゲットに対間して上方を往復できるよ
うセットし、つぎに前記槽内を図示していない真空ポン
プで約５×１０　Ｔｏｒｒまで脱気した後、該真空槽内
にＡｒと０２ガスを同量導入して真空度を約２　Ｘ　１
０　Ｔｏｒｒに保持し、前記ｓｉｏ　、のターゲットに
ＲＦ電力約２．５に−を印加し、０２ガス（但し、Ａｒ
と０２ガスの流量比はｌ：０から０：ｌの範囲にあれば
よい、）によるＲＦマグネトａンスパッタ中を、前記Ｓ
ｉ０２ターゲット上方においてスピード約１５０■／鳳
ｉｎで前記板ガラスを搬送することによって約１００人
厚さの５ｉＯｘｉｌｉｌｌを成膜した。前記ＳｉＯｘ膜
の成膜が完了した後、Ｓｉ０２ターゲツトへの印加を停
止する。

つぎに前述したガラス基板を前記真空槽中に置いたまま
、Ｔｉターゲットに約２．ＯＫ−を印加し、Ｎ２ガスに
よるＤＣマグネトロン反応スパッタ中を、前記Ｔｉター
ゲット上方において約７５■謹／１ｎで前記ガラス基板
を搬送することにより約６００人厚さのＴｉＮｘ膜を成
膜した。前記ＴｉＮｘ膜の成膜が完了した後、Ｔｉター
ゲットへの印加を停止する。

ついで前述したガラス基板を前記真空槽中に置いたまま
、Ｔｉターゲットを用い、同様の真空度で、０２ガス中
、印加電力を約２．５　ＫＷ、透明ガラス基板の搬送ス
ピードを約５層朧／麿ｉｎの条件により、約２００人厚
さのＴｉＯｘ膜を成膜した。

さらに前述と同様にして約５０腸■／■ｉｎで前記ガラ
ス基板を搬送することにより約３００人のＳｉＯｘ膜を
成膜した。

得られた４層膜を有する単板断熱ガラス板について、可
視光透過率（３８０〜７８０ｎｍ）、可視光反射率（３
８０〜７８０ｒｖ）ならびに日射透過率（３４０〜１８
００ｎ■）については３４０型自記分光光度計（日立製
作新製）とＪ［５Ｚ８７２２．　ＪＩＳＲ３１０６ｋｍ
　ヨッテソれぞれその光学的特性を求めた。さらにテー
バー試験によるヘーズ（曇り具合）値については、テー
バー試験機（ＭＯＤＥＬ　５０３．　ＴＹＢＥＲ社製）
に膜面を上にした１０３角の試験片をセットし、膜面に
荷重５００ｇのかかった摩耗輪（ＣＳ−１０Ｆ）が２ケ
所で当たるようになっているもので、１０００回回転し
た後、ヘーズメータ−（日本電色工業製、ＮＤ）ｌ−２
０Ｄ）によって測定し、試験前の測定値と対比し、その
変化量すなわち差（ΔＨ）をもって曇価率で表わした数
値である。

次に、耐薬品性のうち耐酸試験については、約６０°Ｃ
の温度で０．１５規定のＨＣＩ溶液中に試験片（１０ｃ
ｍＸ　１０ｃｍ）を約４８時間浸漬した後、可視光透過
率ならびに反射率（膜面）を測定することによって膜の
劣化状態を見て判断したものであり、耐アルカリ試験に
ついては、約６０℃で０．１５規定のＮａＯＨ溶液に前
記と同じ大きさの試験片を約４８時間浸漬した後、前述
と同様の測定を行い、膜の劣化状態を見て判断したもの
であり、それぞれ０印は試験後の透過率と反射率の変化
が３％以下で外観上はとんど変化が見られなかったもの
、Ｘ印は同様の変化が５％以上で外観上の変化が明らか
に目立ったものであり、Δ印は同様にした変化が３〜５
％であって外観上前記の中間的な変化のものである。な
お建築用ＪＩＳ案であるｌ規定の）ｌｃ１、１規定のＮ
ａＯＨ溶液中、常温で６時間の浸漬において変化がない
ことという条件でも試験を行った。

前述の各測定値については表１に示す通りであり、断熱
性に優れる等、より優れた居住性を示す光学的特性を有
し、耐摩耗性や耐食性を充分有し、耐候耐久性を向上し
たものとなり、単板の断熱ガラス板として有用なものと
なり、所期のめざすものが得られ、ガラス面・から見た
色調としてはゴールド色系であった。なお前記建築用Ｊ
ＩＳ案による試験においてももちろん合格するものであ
った。

実施例２〜４前記実施例１と同様の方法で行い、表１に示すように一
部膜厚のみ変え４層膜を得て、実施例１で示した測定法
等によって測定し、同様の評価手段で行い、その結果を
表１に示す。

実施例１と同様のものが得られた。

実施例５．６前記実施例１と同様の方法、測定、評価手段で行い、実
施例５で第１層また実施例６で第４層のみＳｉＯｘ膜か
ら＾１・ＳｉＯｘ膜に変え、すなわちＡｌ　−Ｓｉ合金
（Ａｌ　ｓ　ＳＳＳｉ１１）ターゲットを用い、真空友
釣２．５　ＸＩＯＴｏｒｒ、　Ｏｚガス中、印加電力的
２．５　ＫＷ、透明ガラス基板の搬送スピードをそれぞ
れ約６０１鵬／履ｉｎならびに約２０ｔｓ／■ｉｎの条
件により、約１００人ならびに約３００人厚さのＡｌ・
ＳｉＯｘ膜を成膜した。

得られた単板断熱色ガラス板は、前述の各実施例と同様
のものが得られ、色調もほぼ同色系となった。

実施例７〜１２前記各実施例と同様の方法で行い、表１に示すように３
あるいは４層積層多層膜の各膜厚を得て、実施例１で示
した測定法等によって測定し、同様の評価手段で行い、
その結果を表１に示す。

得られた単板断熱色ガラス板は、前述の各実施例と同様
のものが得られ、その色調はブルー色系となった。

比較例１〜６前記各実施例と同様の方法によって行い、表１に示すよ
うに１〜４層の積層多層膜およびその各膜厚を得て、実
施例１で示した測定法等によって測定し、同様の評価手
段で行い、その結果を表１に示す。

得られた断熱色ガラスは、それぞれ実施例の単板断熱色
ガラス板に比して耐摩耗性、耐薬品性等に劣り、単板で
は車両用断熱色ガラスとしてはもちろん採用が困難であ
り、建築用としても必ずしも特に優れた特性を有するも
のとは言い難いものであって特別のものとしては採用し
難いものであった。

［発明の効果］以上前述したように、本発明は透明ガラス基板にスパッ
タ法で、特定の薄膜を特定の膜厚でガラス表面上側と最
外表面側に設け、少なくともＴｉＮｘ膜、さらにＴｉＯ
ｘ膜を順次それぞれ組み合わせて積層したことによって
、比較的低い可視光透過率であって、断熱性能を有し、
耐摩耗性、耐食性ならびに耐候耐久性に優れ、ガラス面
から見てゴールドまたはブルー色系の色調となり、複層
あるいは合せガラスはもちろん単板で車両用としても充
分使用できる居住性のよい効果的で有用な単板断熱ガラ
ス板およびその色ガラスを効率よく提供できるものであ
る。

手続補正書（自発）１、事件の表示平成２年特許順第１３９４号２、発明の名称単板断熱ガラス板およびその色ガラス３、補正をする者４、代理人住所　東京都杉並区堀ノ内−丁目８番３−６０７号６゜補正により増加する発明の数なし７、補正の対象明細書における「発明の詳細な説明」の欄８、補正の内
容（１）明細書第１４真第１４行目から第１５行目の「約
５Ｘ　１０Ｔｏｒｒ　Ｊを「約５　Ｘ　１０−”丁０ｒ
ｒＪに補正する。

（２）同書同頁第１６行目の「約２　Ｘ　１０Ｔｏｒｒ
」を「約２　Ｘ　１０４Ｔｏｒｒ」に補正する。

（３）同書第１８頁第１５行目の「約２．５　Ｘ　１０
Ｔｏｒｒ」を「約２．５　Ｘ　１０４Ｔｏｒｒ）に補正
する。

以上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明ガラス基板の一表面に、ガラス面より第１層
および第４層として膜厚がそれぞれ１００〜１０００Å
のＳｉＯ＿ｘまたはＡｌ・ＳｉＯ＿ｘ膜、第２層として
ＴｉＮ＿ｘ膜、第３層としてＴｉＯ＿ｘ膜をそれぞれス
パッタ法で成膜したことを特徴とする単板断熱ガラス板
。
（２）透明ガラス基板の一表面に、ガラス面より第１層
として膜厚が１００〜３００ÅのＳｉＯ＿ｘまたはＡｌ
・ＳｉＯ＿ｘ膜、第２層として膜厚が４００〜６００Å
のＴｉＮ＿ｘ膜、第３層として膜厚が２００〜４００Å
のＴｉＯ＿ｘ膜、第４層として膜厚が３００〜５００Å
のＳｉＯ＿ｘまたはＡｌ・ＳｉＯ＿ｘ膜をそれぞれスパ
ッタ法で成膜して成るガラス面側から見た反射色調がゴ
ールド色系であることを特徴とする単板断熱色ガラス板
。
（３）透明ガラス基板の一表面に、ガラス面より第１層
として膜厚が１００〜３００ÅのＳｉＯ＿ｘまたはＡｌ
・ＳｉＯ＿ｘ膜、第２層として膜厚が１００〜４００Å
のＴｉＮ＿ｘ膜、第３層として膜厚が０〜２００ÅのＴ
ｉＯ＿ｘ膜、第４層として膜厚が３００〜５００ÅのＳ
ｉＯ＿ｘまたはＡｌ・ＳｉＯ＿ｘ膜をそれぞれスパッタ
法で成膜して成るガラス面側から見た反射色調がブルー
色系であることを特徴とする単板断熱色ガラス板。
（４）前記した単板断熱ガラス板ならびに単板断熱色ガ
ラス板において、ＣＳ−１０Ｆによる摩耗輪を用いたテ
ーバー試験にて、１０００回回転後のヘーズ値の変化量
が試験前に比し５％以内であることを特徴とする請求項
１、２ならびに３記載の単板断熱ガラス板ならびに単板
断熱色ガラス板。