JPH05238779A - 電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】透明ガラス基板の片側面に、10〜70nm膜厚のSU
S 酸化物薄膜の第１層と、該層上に30〜70nm膜厚のCr酸
化物薄膜の第２層を被膜積層した電波低反射特性を有す
る熱線遮蔽ガラス。並びに前記第１層の下地層として、
５〜25nm膜厚のCrの窒化物薄膜を、或いは５〜20nm膜厚
のTi又はTa或いはSnの酸化物薄膜をアンダーコートした
もの。更に又これらに５〜30nm膜厚のTi又はTa或いはSn
の酸化物薄膜をオーバーコートしたもの。又前記被膜し
た熱線遮蔽性能膜のシート抵抗値が10ＫΩ／口以上で、
かつガラス面側からの反射色調がゴールド系色調を呈す
るもの。 【効果】例えばガラスと同程度に電波を効率よく透過さ
せ、高層建築物等に用いてTV映像でのゴースト現象をな
くする等電波障害を防ぎ、しかも断熱性能を有し冷暖房
効果をより向上せしめ、かつガラス面反射色調がゴール
ド系色調、膜面反射色がニュートラル、比較的低透視性
等、より美観を呈し、環境に優しく、高居住性となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、太陽輻射エネルギーを
遮蔽する主として建築物等の窓ガラスに用いる被膜付き
の熱線遮蔽ガラスであって、とりわけ冷暖房効果を向上
せしめるようにできるとともに比較的低い可視光透過率
を有するものであり、しかも電波の透過性が通常すなわ
ち未加工のフロート板ガラス並であって、ビル周囲の住
宅等においてTV画像でのゴースト現象等の電波の障害を
低減でき、さらにとりわけガラス面側からの反射色調が
ゴールド系色調である、特に高層建築用窓ガラスとして
有用な電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラスに関す
る。

【０００２】

【従来技術】近年、テレビ電波の受信にあたり、ビルの
反射によるゴースト障害が問題になり、ビルのコンクリ
ート壁などにフェライト電波吸収体を設けることが実用
化されつつあり、一方、省エネや冷暖房効率の向上等か
ら、例えば高層ビルなどの窓ガラスにおいても金属、金
属酸化物などの膜をコーティングしたり、このような膜
を有するフイルムを貼付けた断熱性能などの機能を付与
したものが増加しており、ガラスより電波に対して反射
率が高い膜をコーティングしたり、フイルムを貼付ける
と反射率が例えばかなりの高い値となり、ことにゴール
ド系色調を呈する熱線反射ガラスとしては電波障害は避
けられない面があった。

【０００３】例えば、特開昭63ー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
からの反射色調がゴールド色系を得るためには、第１層
であるTiO₂層の膜厚が8.5 〜12.5nm、第２層であるTiN
層の膜厚が72〜81nm、第３層であるTiO₂層の膜厚が５〜
16nmであることが開示されており、また例えば、特開平
１ー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、ガラス板のような透明板の一方の表面に、
例えば膜厚が36〜47nm程度の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TiO₂、SnO₂、ZnO 等を付着し、かつ該透明板
の他方の表面からの反射光が金色である透明板が開示さ
れている等が知られている。

【０００４】そこで、電波障害を低減したゴールド系色
調を呈する熱線反射ガラスとしての提案がなされてい
る。すなわち、本出願人が既に出願した例えば、特開平
３ー252332号公報には透明なガラス基板の一方の表面に
第１層ならびに第３層として有色誘電体薄膜を積層し、
第２層として表面抵抗が200 Ω／口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る電波
低反射の熱線反射ガラス等を開示している。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】前述したような、例
えば特開昭63ー190742号公報ならびに特開平１ー208344
号公報等では、ゴールド色を得るために、TiN 層薄膜の
膜厚が比較的厚く、その結果、低抵抗な膜となり、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
って高層建築物と放送局の間にある一般家庭などで見ら
れているＴＶ画像におけるゴースト現象を発現すること
となる。また例えば特開平３ー252332号公報等では、金
属薄膜または金属窒化物薄膜の５〜13nm程度の超薄膜
を、酸化物薄膜等でサンドイッチしたものであって、電
波低反射ガラスではあるものの、表面抵抗が比較的低
く、その電波低反射性能は鉄筋コンクリート以下ではあ
るとは言え、近年のさらなる電波低反射性能に優れるも
のが望まれつつある。

【０００６】さらに、金属等の導電性の高い膜について
は、断熱性を高めようとして膜厚を厚くすればするほど
低抵抗となって、電波低反射性能が損なわれることとな
り、逆に膜厚を薄くしたとしても大きな表面抵抗とはな
りにくく、同様に上述の性能が充分得難い等の問題があ
り、ことにガラス面側の反射色調がゴールド色でかつ単
板で使用できる熱線遮蔽ガラス、特に高層建築物用とし
て有用なものとは未だになり得ていないと言わざるを得
ない。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明はこのような点
に鑑みてなされたものであり、特定膜厚で表面抵抗が例
えば少なくとも10ＭΩ／口以上であるSUS の酸化物薄膜
と、特定膜厚のCrの酸化物薄膜を用い、積層膜構成とす
ることで、可視光透過率等を特定範囲、例えば10〜50％
で任意に調整せしめることを可能とし、さらにはそれら
の膜を巧みに組み合わせることにより、膜面の反射率を
低くしかつ膜面の色調をニュートラル化させ、ガラス面
の反射色調がゴールド系色調であって、しかも電波反射
率をTV電波帯、ことに周波数150MHz付近において約３％
以下とフロートガラス並に低くすることができ、断熱性
能を保持しつつ、耐摩耗性、耐久性、ことに特定酸化物
薄膜や窒化物薄膜をアンダーコートまたは／および特定
酸化物薄膜をオーバーコートしてさらにより頑固に向上
させ、かつ色調を微妙にコントロールできることを可能
とした、単板で充分使用することができる電波低反射特
性を有する熱線遮蔽ガラスを提供するものである。

【０００８】すなわち、本発明は、透明なガラス基板の
一方の表面に、膜厚が10〜70nmのSUS の酸化物薄膜であ
る第１層と、該第１層の上に、膜厚が30〜70nmのCrの酸
化物薄膜を第２層として被膜積層したことを特徴とする
電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラス。ならびに前記
第１層の下地層として、前記ガラス基板表面と前記第１
層薄膜の間に、膜厚が５〜25nmのCrの窒化物薄膜を、あ
るいは膜厚が５〜20nmのTiまたはTaあるいはSnの酸化物
薄膜をアンダーコート被膜したことを特徴とする上述し
た電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラス。

【０００９】さらに、前記第２層の上に第３層として、
膜厚が５〜30nmのTiまたはTaあるいはSnの酸化物薄膜を
オーバーコート被膜したことを特徴とする上述した電波
低反射特性を有する熱線遮蔽ガラス。さらにまた前記電
波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラスにおいて、前記被
膜した熱線遮蔽性能膜のシート抵抗値が10ＫΩ／口以上
で、かつ該ガラスのガラス面側からの反射色調がゴール
ド系色調を呈することを特徴とする上述した電波低反射
特性を有する熱線遮蔽ガラスをそれぞれ提供するもので
ある。

【００１０】ここで、前記膜厚が10〜70nmのSUS の酸化
物薄膜を第１層とし、該第１層の上に、膜厚が30〜70nm
のCrの酸化物薄膜を第２層として被膜積層したのは、SU
S あるいはCrの酸化物薄膜は、いずれも表面電気抵抗が
10ＭΩ／口以上の高抵抗であって、電波低反射性能が優
れ、両者を組み合わせても電波低反射、ことにTV電波
帯、特に例えば周波数150MHz付近における電波反射率を
３％以下と通常のフロートガラス並の低反射率を得るこ
とができるためであり、またそれらの膜は純粋には無色
透明ではなく、やや黄色味を帯びているが、その特性を
活かし、前記第１層と前記第２層を巧みに適宜組み合わ
せることで、膜面の反射率を低くし、ガラス面からの反
射色調がゴールド系色調を発現させることを可能とし得
ることができたものであり、しかも断熱機能を保持しつ
つ、膜の密着性を高め耐摩耗性、耐久性、耐薬品性等を
優れたものとし、単板で充分使用できるものとするもの
であるためである。好ましくはSUS の酸化物薄膜の膜厚
は20〜65nm程度、Crの酸化物薄膜の膜厚は35〜60nm程度
である。

【００１１】また、前記第１層の下地層として、前記ガ
ラス基板表面と前記第１層薄膜の間に、膜厚が５〜25nm
のCrの窒化物薄膜をアンダーコート被膜したのは、こと
に可視光透過率を例えば10〜50％の範囲内で任意に調整
せしめることを可能とするためであって、電波障害を起
こさない膜厚の範囲内で熱線反射性能を高め、室内の居
住性を考え、膜面の反射率を低減し、膜面の色調をニュ
ートラル化するためであり、好ましくは膜厚は５〜20nm
程度である。また、あるいは下地層として膜厚が５〜20
nmのTiまたはTaあるいはSnの酸化物薄膜をアンダーコー
ト被膜したのは、下地層としてガラスとの密着性に優
れ、指定された膜厚の範囲内で透明である該酸化物薄膜
をアンダーコートすることによって、光学特性を著しく
損なうことなく、その上に積層する第１層および第２層
の積層膜との密着性をも著しく向上せしめ、耐摩耗性、
耐久性等にも優れた膜構成とすることができるためであ
り、好ましくはTiまたはTaあるいはSnの酸化物薄膜の膜
厚は５〜18nm程度である。

【００１２】さらにまた、前記第２層の上に第３層とし
て、膜厚が５〜30nmのTiまたはTaあるいはSnの酸化物薄
膜をオーバーコート被膜したことにより、さらに耐久性
等が頑固に向上し、かつガラス面からの反射色調を微妙
にコントロールできることが可能とでき得るものとなる
ものであり、好ましくは10〜25nm程度である。また、前
記被膜した熱線遮蔽性能膜のシート抵抗値が10ＫΩ／口
以上で、かつ該ガラスのガラス面側からの反射色調がゴ
ールド系色調を呈するものとしたのは、充分な電波低反
射性能を有し、TV映像でのゴースト現象等の電波障害を
より確実に発現しないようにするためであり、またガラ
ス面側からの反射色調がゴールド系色調を呈することに
より、ビル等が意匠性に優れ環境に優しいものとなるた
めである。好ましくは１ＭΩ／口以上、より好ましくは
１ＧΩ／口以上である。

【００１３】つぎに、ガラス基板としては、無機質はも
ちろん有機質でも透明ガラスであればよく、無色あるい
は着色等でもガラス面側から見た反射色調がゴールド系
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、複層ガラスある
いは合せガラス、強化ガラス等各種板ガラス製品として
使用できることは言うまでもない。

【００１４】

【作用】前述したとおり、本発明の電波低反射特性を有
する熱線遮蔽ガラスは、特定膜厚のSUS の酸化物薄膜を
第１層とし、その上に特定膜厚のCrの酸化物薄膜を第２
層として被膜積層し、該第１層と第２層を、さらに特定
膜厚で特定酸化物薄膜あるいは特定窒化物薄膜の下地層
または／および特定膜厚の特定酸化物のオーバーコート
層を適宜巧みに組み合わせるものとしたので、その表面
抵抗値が10ｋΩ／口以上と高く、可視光透過率を10％〜
50％程度の範囲内で任意にコントロールすることがで
き、しかも膜面からの反射を低くかつその反射色調のニ
ュートラル化を可能にせしめ、とりわけガラス面側から
の反射色調がゴールド系色調を呈することとなり、各薄
膜の密着性を高め、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、TV帯での電波低反
射性能が格段に優れて通常のフロートガラス並であるこ
とから、高層建築物等に使用されても、その周囲におい
て従来発現していたTV画像におけるゴースト現象等の電
波障害を低減することができ、さらに適度の干渉効果で
もって熱線反射を持たせて断熱機能を充分有するものと
なって冷暖房の効果を高め、透視性を適宜抑えてより色
調に富むものとすることができる当、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、有用な電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラス
を提供するものである。

【００１５】

【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。

【００１６】実施例１ 大きさ 600mmｘ600 mm、厚さ６mmのクリアーガラス（Fl
６）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、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てあるSUS とCr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５ｘ10^-6Torr以下までに脱気し
た後、該真空槽内にO₂ガス（但し、ArとO₂の流量比は
１：１から０：１の範囲にあればよい。）を導入して真
空度を約２ｘ10^-3Torrに保持し、前記SUS のターゲット
に約1.5kw の電力を印加し、O₂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300mm ／min で前記板ガラスを搬送するこ
とによって約10nm厚さのSUSO_x 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。

【００１７】次に、板ガラスを前記真空槽中においたま
ま、前記Crターゲットに約2.2kw の電力を印加し、O₂ガ
ス（但し、ArとO₂の流量比は１：１から０：１の範囲に
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Crターゲット上方においてスピード約 70mm ／
min で搬送することにより、前記板ガラスのSUSO_x 成膜
表面に約70nm厚さの CrO_X 薄膜を第２層として成膜積層
した。成膜が完了した後、Crターゲットへの印加を停止
する。

【００１８】得られた２層膜を有する電波低反射特性を
有する熱線遮蔽ガラスについて、可視光透過率（380 〜
780nm ）、可視光反射率（380 〜780nm ）ならびに日射
透過率（340 〜1800nm）については 340型自記分光光度
計（日立製作所製）とJISZ8722、JISR3106によってそれ
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）値の変化量（△Ｈ％）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10cm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ー10F ）が２箇所で当たるように
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（△Ｈ％）をもって表し
た数値である。

【００１９】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 HCl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、×印は劣化が明らかに目立ったものであ
る。

【００２０】さらに表面抵抗については、10⁵ Ω／口以
下のものは四探針抵抗測定装置RT-8（NAPSON社製）によ
って、10⁵ Ω／口〜10⁵ ＭΩ／口のものは三菱油化製表
面高抵抗計（HIRESTA HTー210 ）によって測定したもの
である。

【００２１】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、優れた居住性をもって、耐摩耗性、耐食性、耐
候性、耐久性を有し、電波を充分透過するものであっ
て、電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラスとして高層
建築物等の窓ガラスに有用なものとなり、ことにガラス
面側からの反射色調がゴールド系色調で所期のめざすも
のを得た。

【００２２】実施例２〜14 実施例１と同様の方法で、表１に示す２層膜乃至４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。

【００２３】得られた２〜４層膜を有する電波低反射特
性を有する熱線遮蔽ガラスは、実施例１と同様に優れた
所期の光学特性等各物性を示した。なお、TiO _x 薄膜に
ついてはDCマグネトロン反応スパッタ装置でTiターゲッ
トを用い、同真空度、前記O₂ガス、印加電力1.9kw にお
いて、例えば板ガラス搬送スピード約56mm／min で膜厚
約20nmのTiO _x 薄膜を得た。またTaO _x 薄膜については
同装置でTaターゲットを用い、同真空度、O₂ガス、印加
電力1.3kw において、例えば板ガラス搬送スピード約56
mm／min で膜厚約15nmのTaO _x 薄膜を得た。またSnO _X
薄膜についてはDCマグネトロン反応スパッタ装置でSnタ
ーゲットを用い、同真空度、前記O₂ガス、印加電力1.0k
w 、例えば板ガラス搬送スピード約144mm ／min で膜厚
約20nmのSnO _X 薄膜を得た。

【００２４】また、CrN _x 薄膜については同装置でCrタ
ーゲットを用い、同真空度、N₂ガス、印加電力約1.2kw
において、例えば板ガラス搬送スピード約175mm ／min
で膜厚約25nmのCrN _x 薄膜を得た。

【００２５】比較例１〜３ 実施例１と同様に処理したガラスを用い、同装置にSUS
ターゲットを２本セットし、真空槽内を約５ｘ10^-6Torr
以下に脱気した後、該真空槽内にO₂ガスを導入し、真空
度を約２ｘ10^-3Torrに保持し、前記SUS のターゲットに
約1.5kw の電力を印加し、板ガラス搬送スピード約150m
m ／min で膜厚約20nmのSUSO_X 薄膜を第１層として成膜
した。次いでもう一方のSUS ターゲットを使用し、Arガ
ス圧約２ｘ10^-3Torrで印加電力約1.0kw において、板ガ
ラス搬送スピード約600mm ／minで膜厚約５nmのSUS 薄
膜を得た。さらに第１層と同様にして板ガラス搬送スピ
ード約100mm ／min で膜厚約30nmのSUSO_X 薄膜を第３層
として成膜積層した。

【００２６】また、CrO _X 薄膜については、前記実施例
と同様の方法で板ガラス搬送スピードを所望の膜厚とな
るよう調整して得た。このような方法によって、表１に
示すような２〜３層の積層膜を得、その膜構成におい
て、実施例１に示したと同様の測定法、同様の評価手段
で行い、その結果を表１にそれぞれ示す。

【００２７】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、320 Ω／口以下であって、電波反射率も９％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
悪く、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。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【発明の効果】以上前述したように、本発明はスパッタ
法で、特定膜厚のSUS 酸化物薄膜と特定膜厚のCr酸化物
薄膜である高表面電気抵抗を有する薄膜を特異に適宜巧
みに組み合わせて積層膜に構成せしめ、さらに特定膜厚
の特定酸化物薄膜あるいは特定窒化物薄膜のアンダーコ
ートまたは／および特定膜厚の特定酸化物薄膜のオーバ
ーコートをするようにしたことにより、断熱ガラスであ
って、耐摩耗性、耐食性ならびに耐久性に優れ、電波透
過がよく、通常のフロートガラス並の電波低反射率であ
り、高層建築物周辺に対し電波障害を発現するようなこ
ともなく、ガラス面側からの反射色調がゴールド系色調
を呈する居住性のよい、単板ガラスはもちろん合せガラ
スあるいは複層ガラス等として使用し得る、有用な電波
低反射特性を有する熱線遮蔽ガラスを効率よく提供する
ものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明なガラス基板の一方の表面に、膜厚が
   10〜70nmのSUS の酸化物薄膜である第１層と、該第１層
   の上に、膜厚が30〜70nmのCrの酸化物薄膜を第２層とし
   て被膜積層したことを特徴とする電波低反射特性を有す
   る熱線遮蔽ガラス。
2. 【請求項２】前記第１層の下地層として、前記ガラス基
   板表面と前記第１層薄膜の間に、膜厚が５〜25nmのCrの
   窒化物薄膜を、あるいは膜厚が５〜20nmのTiまたはTaあ
   るいはSnの酸化物薄膜をアンダーコート被膜したことを
   特徴とする請求項１記載の電波低反射特性を有する熱線
   遮蔽ガラス。
3. 【請求項３】前記第２層の上に第３層として、膜厚が５
   〜30nmのTiまたはTaあるいはSnの酸化物薄膜をオーバー
   コート被膜したことを特徴とする請求項１あるいは２記
   載の電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラス。
4. 【請求項４】前記電波低反射特性を有する熱線遮蔽ガラ
   スにおいて、前記被膜した熱線遮蔽性能膜のシート抵抗
   値が10ＫΩ／口以上で、かつ該ガラスのガラス面側から
   の反射色調がゴールド系色調を呈することを特徴とする
   請求項１乃至３記載の電波低反射特性を有する熱線遮蔽
   ガラス。