JPS6337698B2 - - Google Patents

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JPS6337698B2
JPS6337698B2 JP55083865A JP8386580A JPS6337698B2 JP S6337698 B2 JPS6337698 B2 JP S6337698B2 JP 55083865 A JP55083865 A JP 55083865A JP 8386580 A JP8386580 A JP 8386580A JP S6337698 B2 JPS6337698 B2 JP S6337698B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱反射性パネルに関し、更に詳しくは
透明皮膜支持体、この支持体上に設けられた屈折
率が２より大きい誘電体からなる干渉皮膜および
透明皮膜支持体とは反対側で干渉皮膜上に設けら
れた金の熱反射皮膜からなる外観が無彩色の熱反
射性窓ガラスに関する。
現在、特にビルデイングのガラス工事関係の分
野では、すぐれた日除け性能、すなわち可視光は
最大限に透過するが、全太陽輻射線の透過率は最
も低いような窓ガラスで、外観が無彩色の上に、
透明なガラスでできた窓ガラスと同等な視覚反射
能を有する窓ガラスの需要が高まつている。場合
によつては、ビルデイングの各室のうち、数室
（例えばコンピユーター設置用の空調室）だけは
熱反射性の窓ガラスを取付けなければらないが、
他の室は全部普通の窓ガラス、すなわち透明ガラ
スのものを取付ければよいということがある。こ
ういう場合、熱反射性窓ガラスは外部に対しては
透明ガラスと同様な視覚反射を与え、それによつ
てビルデイング外側が調和のとれた外観を呈する
ことが望ましい。また、パネル類をビルデイング
の環境（例えば古い都市における高密度の開発）
にマツチさせる必要がある場合、全部前述の熱反
射性パネルが取付けられているようなビルデイン
グについても、同様なことが言える。
ところで、金の薄膜は化学的に極めて安定で且
つ約50％以下の光の透過率、すなわち良好な日除
け性能を持つているため、熱反射性パネルの被覆
材料として特に有効なことが見出されている。然
し、このような金皮膜は非常に陰影の強い外観を
持つているから前述のような用途には適さない。
金の皮膜の厚さは被覆されたパネルが無彩色の外
観と低い視覚反射性を示すようになるまで薄くす
ることはできるが、さりとて余り薄くするとその
日除け性能の大部分が失なわれてしまう。
この点については、誘電体からなる屈折率が２
より大きい干渉皮膜を金の皮膜と透明皮膜支持体
（普通珪酸塩窓ガラス）の間に設けたような熱反
射性パネルを使用することによつて、ある程度の
改良が得られる。それは二つの皮膜系すなわち、
干渉皮膜と金の皮膜が、無彩色と低視覚反射性の
範囲をもつと日除け効果の高いより厚い金の皮膜
の方向に僅かに拡げることができるからである。
然し、これでは大部分の用途には不十分である。
色彩が丁度中性あるいは無彩色（ガラス側からパ
ネルを見るとき、すなわち窓ガラスが取付けられ
た時外側から見た場合）になるような視覚反射
は、金の皮膜厚が70Aの場合に得られる。
次に示す技術的データは、厚さが70Aの金の薄
膜とガラス（支持体）と金皮膜の間に設けられた
高屈折率の硫化亜鉛の干渉皮膜とを備えた透明ガ
ラスからできた前述のような種類の熱反射性パネ
ルに適合するデータである。
太陽輻射線の透過率＝55％ 太陽輻射線の反射能（ガラス側から測定）＝13％ 光の透過率（人間の眼の明度に対する感度に関係
する）＝66.3％ 視覚反射能（ガラス側から測定）＝8.2％ 最後の視覚反射能8.2％という値は、１枚の透
明窓ガラスの視覚反射率（８％）と全く同等であ
る。
然し、多くの場合、前述のような熱反射性パネ
ルでは、その太陽輻射線の透過率をもつと少くす
る必要がある。すなわち、有効な日除け性能を得
るためには、太陽輻射線透過率が50％以下でなけ
ればならない。ところが、この目的のために公知
の熱反射性パネルの金の皮膜をもつと厚くして
も、更にまた干渉皮膜の厚さに変更を加えても、
外観が無彩色のパネルを得ることはできない。そ
の理由は、当該干渉皮膜の厚さの範囲内では、厚
さの増加と共に干渉皮膜の色彩が赤紫色から淡緑
色に変化し、これらの色彩間の転移の際、その間
には中性色あるいは無彩色の領域が全くないから
である。
従つて、本発明の目的は、公知の熱反射性パネ
ルを改良して金の皮膜を厚くして太陽輻射線の透
過率を約50％以下とすると同時に無彩色の外観を
保持することにある。
上記の目的達成のために、本発明においては金
の皮膜の厚さを70〜105Aとし、クロム、鉄、ニ
ツケル、チタン、それらの合金あるいはクロム、
アルミニウムおよび鉄の合金からなる中和性皮膜
が、干渉皮膜とは反対側で金の皮膜側に設けられ
ている。
本発明の特に好ましい態様においては、上記中
和性皮膜は20重量％のクロムと80重量％のニツケ
ルからなるクロム―ニツケル合金である。本発明
によるその他の好しい例は実施態様項に記載する
とおりであり、特に、少くとも中和性皮膜好まし
くは全ての皮膜を真空蒸着法によつて透明皮膜支
持体上に蒸着させることにより、良好な結果が得
られる。また、透明皮膜支持体と干渉皮膜（この
場合硫化亜鉛の薄膜）の間に、実質的に可視光を
吸収しないような誘電性で接着性の中間皮膜を設
けることも有用であつて、この中間皮膜は例えば
ドイツ特許公報第2203943号に開示されるように、
透明皮膜支持体と実質的に同一の屈折率を持つた
材料から作られている。
従つて、本発明による熱反射性パネルでは、中
和性皮膜が干渉皮膜と反対側で金の皮膜側に設け
られており、この中和性皮膜は好ましくはニツケ
ル、クロム、鉄あるいはチタンからなつており、
これら金属類の合金およびクロム、鉄とアルミニ
ウムの合金もまた適当であることが見出された。
然し、吸収用皮膜材料として、例えばドイツ特許
第2029181号明細書に記載されるとおり、クロム
―ニツケル合金を用いると特に有利である。
本発明による中和性皮膜により、金の皮膜と高
屈折率の干渉皮膜を含む系において厚さ70A以上
の金の皮膜を用いた場合、完全に無彩色の視覚反
射がガラス側から得られる。（熱反射性パネルが
窓ガラスとして使用される場合、このパネルは透
明皮膜支持体がビルデイングの外側に配置され、
一方被覆系は内側に向いているように組込まれる
ことは当然である。）反射率もまた一枚の透明ガ
ラス窓のそれに近い。然し、この“色の中性効
果”が起る金の膜厚の範囲は、その膜厚が約
105Aまでの膜に限られる。金の皮膜がこれ以上
厚くなると、中和性皮膜を用いて色を中性化ある
いは無彩色にすることは、干渉膜の厚さを変えて
調和させようとしてもできなくなる。
特に有利な点は、本発明による熱反射性パネル
の色の中性が、金の皮膜厚の同時増加によつて得
られるということである。この膜厚の増加は二つ
の理由から有利である。その第一は、金の皮膜の
選択的孔性（近赤外線範囲内における低透過率
と高反射性に比較して可視スペクトル範囲におけ
る高透過率）によつて、光の透過率と全太陽輻射
線の透過率の間に、もつと有利な両者の割合が得
られるということである。更に、パネルによつて
吸収される割合とその結果としてのパネルの加熱
作用も制限することさえできるが、これは例えば
吸孔性ガラスあるいは吸光性皮膜だけを使つて太
陽輻射線の透過率を減少する方法とは対照的であ
る。金の皮膜厚の増加の結果として、熱線すなわ
ち４ミクロン以上の波長の熱輻射線の場合には、
被覆系の側における赤外線の反射性能が増大す
る。更にまた膜厚の増加によつて本発明によるパ
ネルと内部あるいは熱反射性パネルの内側に設け
られたもう一枚の透明窓ガラス（例えば絶縁のた
めの）との間の輻射の交換が少なくなり、従つて
断熱性（係数Ｋ）が改善される。
本発明による中和性皮膜は、膜厚が70Aと
105Aの間の金の皮膜を用いた場合に、中性色を
発現できるということは驚くべき事実である、と
いうのは中和性皮膜に用いられる金属あるいはそ
の合金は、スペクトルの可視光範囲内の波長とは
実質的に無関係な吸収能を持つている、すなわ
ち、金属または合金が透過輻射線を一様に低減す
るからである。また、極めて薄い皮膜（約10A）
でも、“色の中性効果”を発現するのに十分であ
るということも、驚くべき事実である。前述の厚
さを持つた（金属あるいは合金）皮膜の吸光係数
は約10％であり、それ故、このような皮膜は全皮
膜系の透過率（光の透過率）を不当に低下させる
ことはない。
特許請求の範囲に示す中和性皮膜とより厚い金
の皮膜の組合わせによる本発明によつて得られる
相乗効果は、これまで何人も予見することができ
なかつたことである。確かに、ドイツ特許第
2029181号明細書には、窓ガラスと例えば熱反射
性金皮膜の間に設けられ、且つ本発明による中和
性皮膜に相当する材料からできた吸収性皮膜を使
用することが開示されてはいるが、同明細書には
熱反射用の金の皮膜の反対側に設けた干渉用皮
膜、より詳しくは硫化亜鉛皮膜と組合わせた本発
明による中和性皮膜の作用の在り方については、
何らこれを示唆するような記載がない。また、米
国特許第347694号明細書には、ニツケル皮膜と金
の皮膜が重ねて透明皮膜支持体すなわち窓ガラス
に設けられた一つの皮膜系が記載されているが、
この皮膜系の構造は本発明による皮膜系の構造と
は異なるものである。本発明においては例えばク
ロム―ニツケル合金からできた中和性皮膜は、窓
ガラスとは反対側において干渉皮膜と金の皮膜か
らなる２―皮膜系側の面上に設けられているから
である。ドイツ特許公報第1911036号は、例えば
金の皮膜が両側の干渉皮膜に埋込まれているよう
な干渉系と一緒に金属、半金属あるいは金属合金
の膜を使用することに関するものであるが、その
効果は本発明による熱反射性パネルとは完全に相
違している。最後に、南アフリカ特許第7603―
269号明細書には熱反射性金属皮膜に銅を使い、
更にこの皮膜を本発明による中和性皮膜と同一の
材量からなる金属あるいは金属合金で被覆するこ
とによつてピンクのブラインドを作る方法が開示
されている。然し、この特許には、金の皮膜と組
合わせて本発明による方式に従つて設けられた中
和性皮膜を使うことにより、上述のように相乗効
果が得られるという点については、何ら示唆する
ような記載はない。
以下図面に従つて本発明の一態様例を詳しく述
べることにする。
図に示すとおり、１２は一例としての硫化亜鉛
の干渉皮膜を示し、透明皮膜支持体１０、すなわ
ち透明な窓ガラス上に設けられている。その次に
熱反射性の金の皮膜１４が配置され、続いてニツ
ケル80％とクロム20％を含むクロム―ニツケル合
金からなる中和性皮膜１６が設けられている。
図示の本発明によるパネルは次のようににして
作られる： まず、圧力５×10-5mmHgの高真空蒸発器内で
硫化亜鉛の干渉皮膜１２を厚さ４mmの透明窓ガラ
スに蒸着する。次に金の皮膜１４（厚さ93A）と
中和性皮膜１６（厚さ13A）を次々に蒸着する。
得られた熱反射性パネルは次のような性状を待つ
ていた： 太陽輻射線の透過率＝44％ 太陽輻射線の反射能（ガラス側から測定）＝18％ 光の透過率（人間の眼の明度に対する感度に関係
する）＝57％ 視覚反射能（ガラス側から測定）＝8.7％ ガラス側から見ると、パネルは色が中性あるい
は無彩色であつて、一枚の被覆していない透明窓
ガラス１０と実質的に同様な光学的効果を持つて
いた。
干渉皮膜と厚さ70Aの金の皮膜を備えている前
に述べたような熱反射性パネルとこれに対応する
中性色のパネルの技術的なデータを比較してみる
と、本発明によるパネルに使われているより厚い
金の皮膜により、選択性、すなわち光の透過率と
太陽輻射線の透過率との比が、著しく改善されて
いることが分る。改善の範囲は66.3／55＝1.21〜57／44 ＝1.30である。更に太陽輻射の反射能も13％から
18％に増加している。このことは本発明によるパ
ネルあるいは窓ガラスは、太陽輻射の透過率が専
ら吸収だけで50％以下に制限されているような他
の装置に比較して、太陽輻射によつて強熱される
度合がより低いということを意味している。従つ
て、加熱に起因する色々な障害によつて割れたり
破砕するというような危険性ももつと少ない。厚
手の金皮膜を使用することのもう一つの利点は、
厚手の皮膜によつて熱輻射（４ミクロンより大き
い波長の範囲）の反射能が増加するため、被覆側
と内部あるいはもう一つの内側窓ガラスとの間の
輻射交換が著しく低減される、すなわち断熱係数
Ｋに著しい改善が見られるということである。例
えば、表面に対して直角な輻射線放射能は、厚さ
70Aの金皮膜に対する0.18から本例の皮膜の場合
における約0.11に減じている。
これまでに述べたところ、図面および特許請求
の範囲に開示されている本発明の特徴は、本発明
の各種の実施態様を実施する上で、個々あるいは
如何なる組合わせにおいても、欠くべからざるも
のである。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による熱反射性パネルの断面図であ
る。 １０……透明皮膜支持体、１２……干渉皮膜、
１４……金皮膜、１６……中和性皮膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 透明皮膜支持体、該支持体上に設けられて屈
    折率が２より大きい誘電体からなる干渉皮膜、お
    よび該透明皮膜支持体とは反対側に該干渉皮膜側
    面上に設けられた熱反射性の金皮膜からなる無彩
    色の外観を有する熱反射性パネルにおいて、金皮
    膜１の厚さが70〜105Aであつて、かつ、クロム、
    鉄、ニツケル、チタン、それらの合金あるいはク
    ロム、アルミニウムおよび鉄の合金からなる中和
    性皮膜が、干渉皮膜１２とは反対側に、金皮膜１
    ４側面上に設けられていることを特徴とする反射
    性パネル。 ２ 中和性皮膜１６が20重量％のクロムと80重量
    ％のニツケルを含むクロム―ニツケル合金からな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
    熱反射性パネル。 ３ 中和性皮膜１６の厚さが少くとも8Aである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１項または第
    ２項記載の熱反射性パネル。 ４ 中和性皮膜１６の厚さが60A以下であること
    を特徴とする特許請求の範囲第３項記載の熱反射
    性パネル。 ５ 中和性皮膜１６の厚さが約13Aであることを
    特徴とする特許請求の範囲第４項記載の熱反射性
    パネル。 ６ 金皮膜１２の厚さが約93Aであることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項〜第５項の何れかに
    記載の熱反射性パネル。 ７ 干渉皮膜１２が硫化亜鉛からなることを特徴
    とする特許請求の範囲第１項〜第６項の何れかに
    記載の熱反射性パネル。 ８ 実質的に可視光を吸収しない材料からなる誘
    電性中間皮膜が透明皮膜支持体１０と硫化亜鉛干
    渉皮膜１２の間に設けられ、該中間皮膜は実質的
    に透明皮膜支持体の屈折率に等しい屈折率を有す
    る材料から作られていることを特徴とする特許請
    求の範囲第７項記載の熱反射性パネル。 ９ 中間皮膜が金属酸化物または混合酸化物から
    できていることを特徴とする特許請求の範囲第８
    項記載の熱反射性パネル。 １０ 中間皮膜が酸化珪素からできていることを
    特徴とする特許請求の範囲第９項記載の熱反射性
    パネル。 １１ 中間皮膜がガラスからなることを特徴とす
    る特許請求の範囲第８項記載の熱反射性パネル。 １２ 中間皮膜の厚さが可視光の波長より著しく
    短かいことを特徴とする特許請求の範囲第８項〜
    第１１項の何れかに記載の熱反射性パネル。 １３ 透明皮膜支持体１０が珪酸塩ガラスからな
    ることを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第１
    ２項の何れかに記載の熱反射性パネル。 １４ 少くとも中和性皮膜１６が真空蒸着法によ
    つて作られることを特徴とする特許請求の範囲第
    １項〜第１３項の何れかに記載の熱反射性パネ
    ル。 １５ 透明皮膜支持体１０上に設けられた皮膜の
    全て１２，１４，１６が真空蒸着法によつて作ら
    れることを特徴とする特許請求の範囲第１４項記
    載の熱反射性パネル。 １６ 熱反射性パネルが熱反射性窓ガラスである
    特許請求の範囲第１項〜第１５項のいずれか１項
    に記載の熱反射性パネル。
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