JPH03252332A - 電波低反射の熱線反射ガラス - Google Patents

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］ 本発明は、冷暖房効果を向上させるようにするとともに
比較的低い可視光透過率を有するものであって、しかも
電波の透過が比較的よく耐摩耗性も優れた単板で充分使
用できる電波低反射熱線反射ガラス、特に建築用、こと
に高層建築物（ビルディングなど）等の窓ガラスとして
有用であって、ビル周囲の住宅等においてＴＶでのゴー
スト等の電波障害を低減できてより居住性を高め得る断
熱性能を有する有色の電波低反射の熱線反射ガラスに関
する。

［従来の技術］ 従来、スパッタ法での被膜による多層薄膜を有し使用可
能といわれる単板の熱線反射ガラスとしては、例えば、
ガラス基板（以下Ｇという）の表面上に、３０００人厚
以上のＴｉＮまたはＺｒＮ等の単層膜を被膜した輻射エ
ネルギー遮断ガラスが特公昭４７−１４８２０号公報等
に、Ｔｉｎ２／ＴｉＮ　／Ｇ等の２層膜を被膜したもの
が特開昭６０−４３４８１号公報等に、ＳｎＯ：Ｌ／　
ＣｒＮ　／　ＳｎＯ□／　Ｇの３層膜を被膜したものが
特開昭６０−３６３５５号公報等に、５ｔ０２／　Ｔｉ
Ｏ２／ＴｉＮ　／　ＴｉＯ２／　Ｇの４層膜を被膜した
ものが特開昭６２−２１６９４３号公報等にそれぞれ記
載され知られている。これらは日射透過率を低くし、日
射の反射率を高めて断熱性を強め、かつある程度の耐久
性等をもたさせるために、銀などの貴金属に替えてＳＯ
５、ＴｉＮ　、　ＣｒＮ等の導電性材料をかなり厚く被
膜したものとなっている。その結果前記熱線反射ガラス
の電波反射率は高くなって、例えば高層建築物の窓ガラ
スとして施工した際に、電波反射率が周波数５００ＭＨ
ｚにおいて２５％程度である鉄筋コンクリートより高い
電波反射体となるものであった。

［発明が解決しようとする問題点１ 前述したような例えば特開昭６０−４３４８１号公報等
に記載の熱線反射ガラスはいずれも高層建築物の窓ガラ
スとして施工した際に電波反射体となって、例えば放送
局からの電波を反射することとなり、高層建築物と放送
局の間にある一般家庭などで見ているＴＶにおいて、前
記高層建築物からの反射の電波と前記放送局からの直接
の電波との電波強度差が少ないとゴースト現象を発現す
ることとなり、ことに導電性の高いものまたは膜厚を厚
くした膜を熱線反射ガラスに用いて断熱性を高めようと
すればするほど電波反射の強度が高まることとなり、Ｔ
Ｖにおけるゴーストの発現が起き易いものとなるもので
あった。

従って断熱性能を保持しつつかつ電波反射率が低くゴー
スト等の電波障害を低減でき、しかも単板で使用して充
分耐久性等がある積層膜を有するという条件を満足する
単なる熱線反射ガラスに替わるもの、ことに高層建築物
用として有用なものは未だないと言わざるを得ないもの
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っ
て、特定の表面抵抗を有する金属薄膜または金属窒化物
薄膜を、異なる特定の表面抵抗を有する有色誘電体薄膜
で挾み込むようにし、加えて特定の表面抵抗ならびに特
定の屈折率を有する透明誘電体薄膜を積層して巧みに組
み合わせ、電波反射率をＴｖｔ波帯、ことに周波数５０
０　ＭＨｚ付近において建築物の主要構造物である鉄筋
コンクリートの電波反射率より低くでき、しかも断熱性
能を保持しつつ、単板で充分使用することができる耐久
性を有する有色の電波低反射の熱線反射ガラスを提供す
るものである。

すなわち、本発明は、透明ガラス基板の表面に、ガラス
面より第１層ならびに第３層として表面抵抗が１０４Ｍ
Ω／□以上の有色誘電体薄膜を積層し、第２Ｎとして表
面抵抗が２００Ω／□以上の金属薄膜または金属窒化物
薄膜を積層して成り、該被膜面の反対側から見た反射色
端がブルーあるいはゴールド色であって、周波数５００
　Ｍｌｌｚにおける電波反射率が２５％以下であり、可
視光透過率が５０％以下、被膜の反対側面における可視
光反射率が２０％以上ならびに日射透過率が５０％以下
であることを特徴とする電波低反射の熱線反射ガラス、
ならびに透明ガラス基板の表面に、ガラス面より第１層
ならびに第５層として表面抵抗が１０４ＭΩ／□以上で
屈折率が１．４〜１．７の透明誘電体薄膜を積層し、第
２層ならびに第４層として表面抵抗が１０４ＭΩ／□以
上の有色誘電体薄膜を積層し、第３層として表面抵抗が
２００Ｑ１０′以上の金属薄膜または金属窒化物薄膜を
積層して成り、！ｆ被膜面の反対側から見た反射色調が
ブルーあるいはゴールド色であって、周波数５００　Ｍ
Ｈｚにおける電波反射率が２５％以下であり、可視光透
過率が５０％以下、被膜の反対側面における可視光反射
率が２０％以上ならびに日射透過率が５０％以下である
ことを特徴とする電波低反射の熱線反射ガラス。さらに
前記表面抵抗が２００　Ω／□以上の金属薄膜としては
膜厚８０Å以下のＳＵＳ　、前記表面抵抗が２００Ｑ１
０以上の金属窒化物薄膜としては膜厚２５０人以以下の
ＴｉＮｘ、前記表面抵抗が１０４ＭΩ／□以上の有色誘
電体薄膜としては膜厚２０００Å以下のＣｒＯｘ、　Ｚ
ｒＮｘ、　ＴａＮｘ、５ＵＳＯｘ　、前記表面抵抗が１
０４ＭΩ／□以上で屈折率が１．４〜１．７の透明誘電
体薄膜としては膜厚１０００Å以下のＡｌＯｘ、　Ｓｉ
Ｏｘ、　Ａｌ・ＳｉＯｘであることを特徴とする前述の
電波低反射の熱線反射ガラスをそれぞれ提供するもので
ある。

ここで、表面抵抗が２００Ω／□以上の金属薄膜または
金属窒化物薄膜を、表面抵抗がｌｏ’ＭＯ／口以上の有
色誘電体薄膜で挾み込むよう積層することとしたのは、
電波反射率が周波数５００ＭＨｚにおいて２５％程度で
ある鉄箭コンクリートの電波反射率より低いものを得る
ためには表面抵抗が２００　Ω／□以上のものが必要で
あることがわかったためであって、表面抵抗が２００Ｑ
１０以上の金属薄膜または金属窒化物薄膜を用いること
とし、またこの表面抵抗値を有するものだけを被膜して
も日射透過率が５０％以下、可視光透過率５０％以下と
ならず要求されている断熱性能を満たすことができない
ので、前記２５％以下とする電波反射率を悪化しないよ
うにしつつ日射透過率を１１節するために、表面抵抗が
１０４ＭΩ／□以上である高抵抗の有色誘電体薄膜を前
記金属薄膜または金属窒化物薄膜の上下層に用いること
とし、これら三層を巧みに組み合わせてコントロール性
をもたせて干渉せしめ、ブルーまたはゴールド色調をも
発現させ、前記可視光透過率、日射透過率ならびに可視
光反射率を達成することができるものである０表面抵抗
が２００　Ω／□以上の金属薄膜としては膜厚８０Å以
下、より好ましくは６０〜３０人であるＳＵＳ薄膜が、
表面抵抗が２００Ｑ１０以上の金属窒化物薄膜としては
膜厚２５０Å以下、より好ましくは２００〜８０人であ
るＴｉＮｘ（０＜χ≦１）薄膜が、さらに表面抵抗が１
０４ＭΩ／□以上の有色誘電体ＩＭとしては膜厚２００
０Å以下、より好ましくは１０００〜２００人であるＣ
ｒｕｘ（０＜　ｘ≦１．５　）　、ＺｒＮｘ（０＜　ｘ
≦１）、ＴａＮｘ（０＜ｘ≦１　）　、５ＵＳＯｘ　（
０＜　ｘ≦１）の各薄膜がそれぞれ好ましいものである
。さらにまた表面抵抗が１．０’ＭΩ／□以上で屈折率
が１．４〜１，７である透明誘電体薄膜によって、前述
の金属薄膜または金属窒化物薄膜と有色誘電体薄膜との
三層をさらに挾み込むようにしたのは、耐薬品性ならび
に耐摩耗性等耐久性をより充分にあるものとするためで
あり、該透明誘電体としては膜厚１０００Å以下、より
好ましくは第１層で膜厚５００〜１００人、最外側表面
の第４層で９００〜１００であるＡｌ０ｘ（０＜　ｘ≦
１．５　）　、５ｉＯｘ（０〈χ≦２　）、Ａｌ・Ｓｉ
Ｏｘ　（シリコンアルミニウム合金酸化物；０くＸ≦３
．５）の各薄膜が好ましく、第１層として被膜した際に
はガラス基板と第２層薄膜との密着力をより強めること
になり、最外側表面として被膜した際には耐薬品性、耐
摩耗性等耐久性をより強めることになるものである。ま
た単に最外側表面のみに前記透明誘電体薄膜を被覆して
も耐久性等がさらに向上しより好ましいものである。

さらにまた成膜の製法としては、スパッタ法が最も優れ
た方法であって耐摩耗性環上必要であり、例えばディッ
ピング法等では耐摩耗性において非常に弱いものとなり
単板での使用に適さないものとなるためである。

また、光学特性のうち、可視光透過率を５０％以下とし
たのは、建築物において当該電波低反射の熱線反射ガラ
スを施工した際に、建築物内外におけるガラスを介して
の透視性に関して設定したものであり、例えばことに夜
間あるいは昼間において建築物内部が見え過ぎて居住性
が悪化するようなことになるためであり、好ましくは４
０％以下である。さらにブルーならびにゴールド系色調
としたのは、前述の透視性に加え熱吸収性を発現させて
断熱性能に寄与せしめることと建築物がその周囲に対し
てより好ましいものとするためであり、しかも可視光反
射率を２０％以上としたのは、前記色調をより鮮やかな
ものにして景観として環境に寄与するものとしかつ多少
鏡的にして透視性を持たせしめるようにしたものであり
、好ましくは２０〜４０％程度である。さらにまた日射
透過率を５０％以下としたのは、５０％を超えると例え
ば冷暖房効果を向上させ、建築物内部の住居性を向上さ
せるために必ずしも役立たせたとは言い難く、断熱効果
が少ないものとなって熱線反射ガラスとは言い難くなる
ためであり、好ましくは４５％以下である。

さらに周波数５００ＭＨｚにおける電波反射率を２５％
以下としたのは、周波数１００〜１００Ω／□０Ｏの間
すなわちＴＶｉ波帯において電波の反射を少なくしよう
とするものであって、建築物ことに高層の建築物におけ
る主要構造体である鉄筋コンクリートが有する周波数５
００ＭＨｚでの電波反射率２５％より熱線反射ガラスに
おける電波反射率を小さな値にすることによって、前述
したように従来の熱線反射ガラスを施工した高層建築物
等の周辺では一般家庭においてＴＶの映像に発現しやす
いゴースト現象を、本発明で低減できることとなるもの
であることがわかり、前記周波数５００　ＭＢ２での電
波反射率を２５％以下にするには少なくとも膜の表面抵
抗すなわちシート抵抗が２００Ω／□以上必要であり、
より好ましくは通常の被膜なしガラスにおける電波反射
率１０％程度で約ＩＫＱ１０に近付ける必要があること
を見出し定めたものである。なお前記ＳＵＳ　薄膜のシ
ート抵抗を２００Ω／□以上にするには膜厚を８０人前
後以下、また前記ＴｉＮｘ１膜のシート抵抗を２００ｕ
口以上にするには膜厚を２５０人前後以下にすることが
必要であるものである。

なお、例えば、屈折率が１．９〜２．３程度の誘電体薄
膜を前記有色誘電体薄膜と前記透明誘電体薄膜との間に
用いて、可視光透過率や色調等をコントロールしてもよ
いものである。

つぎに、ガラス基板としては、透明ガラスであればよい
が、特にブルー、ブロンズ等でもよく、ブルーあるいは
ゴールド系色調を得やすいものであればより好ましいも
のである。また単板で使用できることはもとより、複層
あるいは合せガラスとしても使用できることは言うまで
もない。

［作用］ 前述したとおり、本発明の電波低反射の熱線反射ガラス
は、特定の異なる表面抵抗を有する金属１ｉ１１！また
は金属窒化物薄膜を有色誘電体薄膜で挾み込むようにし
、加えて特定の表面抵抗ならびに特定の屈折率を有する
透明誘電体薄膜を巧みに組み合わせて積層して成り、Ｔ
Ｖ電波帯ことに周波数５００　Ｍｌｌｚ付近において鉄
筋コンクリートの電波反射率より低い電波反射率とする
ことができ、しかも可視光透過率、可視光反射率あるい
は日射透過率等の光学特性をそれぞれ特定したものとし
たことにより、各薄膜層の密着性を高め、積層した多層
膜全体の耐摩耗性ならびに耐食性が向上し、耐久性に優
れ、単板として充分採用できるものとなることはもちろ
ん、建築物の周囲において従来発現していたＴＶの映像
におけるゴースト現象等の電波障害をほぼ低減でき、し
かも適度の干渉効果もって熱線反射あるいは熱線吸収を
巧みに組み合わせて断熱機能を充分有するものと成って
冷暖房の効果を高め、透視性を適宜抑えてより色調に冨
むものとすることができる等、建築物内外の居住性なら
びに景観性等環境をより優れたものとすることができる
電波低反射の熱線反射ガラスを提供できるものである。

［実施例］ 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　６００×９００ＩＩＩｌ！２、厚さ６ｍｍのク
リアーガラス（ＦＬ６）を中性洗剤、水ずすぎ、イソプ
ロピルアルコールで順次洗浄し、乾燥した後、ＤＣマグ
ネトロンスパッタリング装置の真空槽内にセットしであ
るＳＵＳとＴｉのターゲットに対向して上方を往復でき
るようセットし、つぎに前記槽内を真空ポンプで約５　
Ｘ　１０＝　Ｔｏｒｒまでに脱気した後、該真空槽内に
０２ガス（但し、Ａｒと０□ガスの流量比は１：１から
Ｏ：１の範囲にあればよい、）を導入して真空度を約２
　Ｘ　１０′＠Ｔｏｒｒに保持し、前記ＳＵＳのターゲ
ットに約１　、５ＫＷの電力を印加し、０□ガスによる
ＤＣマグネトロン反応スパッタの中を、前記ＳＵＳター
ゲット上方においてスピード約３００５ｍ／■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５
ＵＳＯｘ薄膜を第１層として成膜した。成膜が完了した
後、ＳＵＳターゲットへの印加を停止する。

次に、板ガラスを前記真空槽中においたまま、前記Ｔｉ
ターゲットに約１　、５ＫＷの電力を印加し、Ｎ２ガス
〈但し、ＡｒとＮ２ガスの流量比は１：１から０：ｌの
範囲であればよい、）によるＤＣマグネトロン反応スパ
ッタの中を、前記Ｔｔのターゲット上方において約２３
０ｍｍ／＊ｉｎのスピードで搬送することにより、前記
板ガラスのＳＵＳ成膜表面に約１３０人厚さのＴｉＮｘ
薄膜を第２Ｎとして成膜積層した。成膜が完了した後、
Ｔｔケタ−ットへの印加を停止する。

さらに第１層と同様にして板ガラス搬送スピード的１５
０　ａｍ／＠ｉｎで約２００人厚さの５ＵＳＯｘ　薄膜
を第３層として成膜積層した。

得られた３Ｎ膜を有する電波低反射の熱線反射ガラスに
ついて、可視光透過率（３８０〜７８０ｒｖ）、可視光
反射率（３８０〜７８０ｎ＠）ならびに日射透過率（３
４０〜１８００ｒｖ）については３４０型自記分光光度
計（日立製作所型）とＪＩＳＺ８７２２．　ＪｒＳＲ３
１０６によってそれぞれその光学的特性を求めた。さら
にテーパー試験によるヘーズ（曇り具合）値の変化量（
６８％）については、テーパー試験機（ＭＯＤＥＬ　５
０３．　ＴＹＢＥＲ社製）に膜面を上にしたｌＯ備角の
試験片をセットし、膜面に荷重５００ｇのかかった摩耗
輪（Ｃ５−１０Ｆ）が２ケ所で当たるようになっている
もので、３００回回転した後、ヘーズメーター（日本電
色工業製、ＮＤＨ−２０Ｄ）によって測定し、試験前の
測定値と対比し、その変化量（６８％）をもって表わし
た数値である。

次に、耐薬品性のうち耐酸試験については、常温で１規
定の塩酸溶液中に前記試験片を約６時間浸漬した後、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、常温で１規定のＮａＯＨ溶液に試験片を約
６時間浸漬した後、膜の劣化状態を見て判断したもので
あり、それぞれ○印はほとんど劣化が見られなかったも
の、Ｘ印は劣化が明らかに目立ったものである。

さらに表面抵抗については、１０’　ｃｖ口以下のもの
は四探針抵抗測定装！　ＲＴ−８（ＮＡＰＳＯＮ社製）
によって、１０’　Ｑ／　ｏ　〜１０１５Ｍ　Ｑ／　ｏ
のものは三菱油化製表面直抵抗計（ＨＩＲＥＳＴＡ　　
）ＩＴ−２１０）によって測定したものである。

またさらに、電波反射率については、大型導波管法によ
って測定することで得た。

表１より明らかなように、従来の熱線反射ガラスとほぼ
同等の断熱性能を示し、優れた住居性をもって、耐摩耗
性、耐食性、耐候性、耐久性を有し、電波を十分透過す
るものであって、電波低反射の熱線反射ガラスとして高
層建築物等の窓ガラスに有用なものとなり、所期のめざ
すものを得た。

実施例２〜６ 実施例１と同様の方法で、表１に示す３層膜およびその
各膜厚を得て、その膜構成において実施例１で示した測
定法等によって同様の評価手段で行い、その結果を表１
に示す。

なお、Ｃｒ０ｘｌ膜についてはＤＣマグネトロン反応ス
パック装置でＣｒターゲットを用い、同真空度、前記０
２ガス、印加電力２．５　ＫＷ、例えば仮ガラス搬送ス
ピード約１４ｉｉｉ／ｗｉｎで膜厚約７００人のＣｒ０
ｘｉｉ膜を得た。またＳＵＳ　ｍ膜については同装置で
ＳＵＳターゲットを用い、同真空度、Ａｒガス、印加電
力１．ＯＫＷ、例えば板ガラス搬送スピード的６００　
ｍｍ／ｗｉｎ　　で膜厚約６０人のｓｕｓ　ｉｌＩ＊を
得た。またＺｒＮｘ１膜についてはＤＣマグネトロン反
応スパッタ装置でＺｒターゲットを用い、同真空度、前
記Ｎ２ガス、印加電力２．５　ＫＷ、例えば板ガラス搬
送スピード約１００飄−／ｓｉｎで膜厚約２００人のＺ
ｒＮｘ薄膜を得た。

各実施例共、実施例１と同様のものが得られた。

実施例７〜ｌＯ 実施例１と同様の方法で、表１に示す５層膜およびその
各膜厚を得て、その膜構成において実施例１で示した測
定法等によって同様の評価手段で行い、その結果を表１
に示す。

なお、５ｉＯｘＩＩ＠についてはＲＦマグネトロンスパ
ッタ装置でＳｉＯ□ターゲットを用い、同真空度、Ａｒ
＋０２ガス（但し、Ａｒと０２ガスの流量比はＯ：１か
らｌ：０の範囲であればよい、）、印加電力２．５　Ｋ
Ｗ、例えば板ガラス搬送スピード的６０■／ｓｉｎで膜
厚約２００人の５ｉＯｘｉｌ［膜を得た。

またＡｌ・ＳｉＯｘ　１ｉｌｉｌについては同装置でＡ
ｌ−５ｉ　（ＡＩ：５ｉ＝１：１）ターゲットを用い、
同真空庫、前記０２ガス、印加電力１．ＯＫＷ、例えば
板ガラス搬送スピード的８０ｍｍ／ｗｉｎで膜厚約２０
０人のＡ１・ＳｉＯｘ　ｆＩ膜を得た。

各実施例共、実施例１と同様の５ものが得ら、れた。

比較例１〜６ 実施例１と同様の方法によって表１に示すような１〜３
層の積層膜を得、その膜構成において、実施例１と同様
の測定法、同様の評価手段で行い、その結果を表１にそ
れぞれ示す。

それぞれ、各実施例に比して、従来の熱線反射ガラスで
あるこれらにおいては、例えば表面抵抗値が低く　、２
００　Ｑ１０以下であって、電波反射率も２５％以上と
なり、建築物の鉄筋コンクリートの電波反射率より悪（
建築物の周辺に電波障害を発現し易いものまたはするも
のである。

［発明の効果］ 以上前述したように、本発明はスパッタ法で、特定の異
なる種々の表面抵抗あるいは屈折率を有する金属薄膜ま
たは金属窒化物薄膜、有色あるいは透明の誘電体薄膜等
を特異に組み合わせて多層膜として積層した構成にせし
め、しかも光学上ならびに電波反射率の特性値が特定で
きるものとなし得、断熱ガラスであって耐摩耗性、耐食
性ならびに耐候耐久性に優れ、電波透過のよい特異なも
のとなり、単板はもちろん合わせガラスあるいは複層ガ
ラスとして居住性のよい、建築物周辺に電波障害を低減
できる有用な電波低反射の熱線反射ガラスを効率よく提
供できるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明ガラス基板の表面に、ガラス面より第１層な
   らびに第３層として表面抵抗が１０＾４ＭΩ／□以上の
   有色誘電体薄膜を積層し、第２層として表面抵抗が２０
   ０Ω／□以上の金属薄膜または金属窒化物薄膜を積層し
   て成り、該被膜面の反対側から見た反射色調がブルーあ
   るいはゴールド色であって、周波数５００ＭＨｚにおけ
   る電波反射率が２５％以下であり、可視光透過率が５０
   ％以下、被膜の反対側面における可視光反射率が２０％
   以上ならびに日射透過率が５０％以下であることを特徴
   とする電波低反射の熱線反射ガラス。
2. （２）透明ガラス基板の表面に、ガラス面より第１層な
   らびに第５層として表面抵抗が１０＾４ＭΩ／□以上で
   屈折率が１．４〜１．７の透明誘電体薄膜を積層し、第
   ２層ならびに第４層として表面抵抗が１０＾４ＭΩ／□
   以上の有色誘電体薄膜を積層し、第３層として表面抵抗
   が２００Ω／□以上の金属薄膜または金属窒化物薄膜を
   積層して成り、該被膜面の反対側から見た反射色調がブ
   ルーあるいはゴールド色であって、周波数５００ＭＨｚ
   における電波反射率が２５％以下であり、可視光透過率
   が５０％以下、被膜の反対側面における可視光反射率が
   ２０％以上ならびに日射透過率が５０％以下であること
   を特徴とする電波低反射の熱線反射ガラス。
3. （３）前記表面抵抗が２００Ω／□以上の金属薄膜とし
   ては膜厚８０Å以下のＳＵＳ、前記表面抵抗が２００Ω
   ／□以上の金属窒化物薄膜としては膜厚２５０Å以下の
   ＴｉＮ＿ｘ、前記表面抵抗が１０＾４ＭΩ／□以上の有
   色誘電体薄膜としては膜厚２０００Å以下のＣｒＯ＿ｘ
   、ＺｒＮ＿ｘ、ＴａＮ＿ｘ、ＳｕＳＯ＿ｘ、前記表面抵
   抗が１０＾４ＭΩ／□以上で屈折率が１．４〜１．７の
   透明誘電体薄膜としては膜厚１０００Å以下のＡｌＯ＿
   ｘ、ＳｉＯ＿ｘ、Ａｌ・ＳｉＯ＿ｘであることを特徴と
   する請求項１あるいは２記載の電波低反射の熱線反射ガ
   ラス。