WO2024014417A1 - 熱線反射基板及びその製造方法、並びに窓ガラス - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a heat ray reflective substrate, a method for manufacturing the same, and a window glass.
- Heat-reflecting glass which is made by forming a coating containing a conductive layer such as metal on the glass surface, reflects not only heat rays but also radio waves, and when used as window glass for vehicles such as cars and trains, This was obstructing communication from inside to outside. In particular, it is required to transmit radio waves from mobile phones (800 MHz to 2 GHz) and keyless entry systems (Japan and the United States: 315 MHz, Europe: 433.92 MHz).
- Patent Documents 1 and 2 describe heat ray reflective glass having such FSS.
- the present invention aims to provide a heat ray reflective substrate that provides excellent radio wave transparency and also has good heat ray reflection performance.
- a heat ray reflective substrate comprising a dielectric substrate and a heat ray reflective film on at least one main surface of the dielectric substrate, having a radio wave transparent region in at least a portion of the at least one main surface in a plan view;
- the radio wave transparent region includes a slit portion in which no heat ray reflective film is present,
- the solar heat gain coefficient (g 0 ) in the region not including the slit portion and the solar heat gain coefficient (g 1 ) in the region including the slit portion satisfy the following formula (a), Heat ray reflective board.
- the heat ray reflective substrate according to any one of [1] to [6].
- the radio wave transparent area is When the slit part has a lattice pattern, The slit width is 20 to 100 ⁇ m, and the slit interval is 0.2 to 14 mm.
- a heat ray reflective substrate that provides excellent radio wave transmittance and also has good heat ray reflection performance
- a method for manufacturing the heat ray reflective substrate and a window glass equipped with the heat ray reflective substrate.
- FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a heat ray reflective substrate of the present invention.
- FIG. 1(A) is a top view of the heat ray reflective substrate
- FIG. 1(B) is an enlarged cross-sectional view taken along line XX in FIG. 1(A).
- FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of the slit portion in the heat ray reflective substrate of the present invention.
- FIG. 3 is a diagram showing a slit portion in an embodiment of the present invention.
- the heat ray reflective substrate includes a dielectric substrate and a heat ray reflective film on at least one main surface of the dielectric substrate, and has radio wave transparency in at least a portion of the at least one main surface in a plan view.
- the radio wave transparent area has a slit part where no heat ray reflective film is present, and in the radio wave transparent area, the solar heat gain coefficient (g 0 ) in the area not including the slit part and the area including the slit part
- the solar heat gain rate (g 1 ) in satisfies the following formula (a).
- g 1 ⁇ (1-f 2 ) ⁇ g 0 + f 2 ⁇ ...(a) In the formula, f2 is the designed aperture ratio, and ⁇ is the solar heat gain coefficient of the dielectric substrate.
- FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the heat ray reflective substrate of the present invention, in which (A) in FIG. 1 is a top view of the heat ray reflective substrate, and (B) in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a cross section along the line.
- the heat ray reflective substrate 10 in this embodiment includes a dielectric substrate 11 and a heat ray reflective film 13 on at least one main surface of the dielectric substrate 11, and includes a heat ray reflective film 13 on at least one main surface of the at least one main surface in plan view.
- the dielectric substrate in this embodiment is not particularly limited as long as it is a dielectric substrate, but for example, a glass substrate such as soda lime glass, alkali-free glass, or quartz glass can be used.
- the glass substrate may be subjected to physical strengthening treatment or chemical strengthening treatment. Further, the glass substrate may be composed of a single piece of glass, or may be composed of a plurality of glasses laminated with a resin film (resin film) interposed therebetween.
- the dielectric substrate in this embodiment is not limited to a glass substrate, and may be, for example, a resin substrate (resin substrate), a composite substrate in which a resin substrate and a glass substrate are laminated, or the like.
- the resin substrate include substrates made of acrylic resins such as polymethyl methacrylate, aromatic polycarbonate resins such as polyphenylene carbonate, aromatic polyester resins such as polyethylene terephthalate (PET), and the like.
- the shape of the dielectric substrate in this embodiment is also not particularly limited, and may be planar or curved. Further, the thickness of the dielectric substrate in this embodiment is not particularly limited, and can be adjusted as appropriate depending on desired strength, lightness, etc.
- the dielectric substrate in this embodiment preferably has a radio wave transmission loss of 4 dB or less, more preferably 3 dB or less, and even more preferably 2 dB or less for a 28 GHz radio wave. Radio wave transmission loss can be measured using the free space method.
- the dielectric substrate in this embodiment preferably has a solar heat gain coefficient of 0.8 or less, more preferably 0.75 or less, and even more preferably 0.7 or less.
- the solar heat gain coefficient of the dielectric substrate is calculated by optical calculation by measuring the optical spectrum and emissivity based on the ISO9050 (2003) standard.
- the specific gravity of the glass substrate is preferably 2.4 or more and 3.0 or less.
- the Young's modulus of the glass substrate is preferably 60 GPa or more and 100 GPa or less.
- the average coefficient of thermal expansion of the glass substrate from 50° C. to 350° C. is preferably 50 ⁇ 10 ⁇ 7 /° C. or more and 120 ⁇ 10 ⁇ 7 /° C. or less. If a glass substrate satisfies these physical property requirements, it can be suitably used as a window material.
- the heat ray reflective film of this embodiment is not particularly limited as long as it can provide the heat ray reflective substrate with a function of reflecting heat rays.
- a typical example of a film that can provide a function of reflecting heat rays is a conductive film.
- the term "conductive film” refers to a film having an electrical resistivity of 10 0 [ ⁇ cm] or less at 20° C., for example.
- the components of the conductive film are not particularly limited, but for example, tin oxide (SnO 2 ) doped with at least one of silver, aluminum, indium tin oxide (ITO), fluorine, and antimony, which has excellent heat reflectivity.
- the main component is preferably a metal such as F, Sb), titanium nitride, niobium nitride, chromium nitride, zirconium nitride, and hafnium nitride (hereinafter also referred to as "conductive film component group A").
- the term "main component” refers to a content of 50 atomic % or more based on all the constituent components. That is, the conductive film of this embodiment contains at least one member selected from the group consisting of conductive film component group A, and the total content of conductive film component group A in the conductive film of this embodiment is It is preferable that the amount is 50 atomic % or more.
- the conductive film preferably contains at least one of silver and aluminum as the main component, and the conductive film has silver as the main component (i.e., 50% atomic content). It is more preferable to contain silver in an amount of 95 atomic % or more, and even more preferable to contain silver in an amount of 95 atomic % or more.
- the conductive film mainly composed of silver may contain one or more additive elements such as gold, palladium, copper, bismuth, neodymium, and platinum.
- additive elements such as gold, palladium, copper, bismuth, neodymium, and platinum.
- diffusion of silver can be suppressed and moisture resistance can be improved.
- the additive elements are not limited to those exemplified above, and any element can be added as long as the effects of the present invention are achieved.
- the thickness of the heat ray reflective film (conductive film) of this embodiment is not particularly limited, and the thickness of the heat ray reflective film (conductive film) is not particularly limited. It may be adjusted as appropriate depending on the nature, appearance, etc.
- the thickness of the heat ray reflective film is usually 1 nm or more, preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, and even more preferably 6 nm or more. Further, the thickness is preferably 100 nm or less, more preferably 50 nm or less, and even more preferably 20 nm or less. The thickness is preferably 1 to 100 nm, for example.
- the heat ray reflective film may have only one layer (single layer), or may have multiple layers such as two layers or three layers. When there are multiple layers of heat ray reflective films, they may be adjacent to each other in the thickness direction of the heat ray reflective film, or may be spaced apart with another film (another layer) to be described later interposed between the layers. In addition, in the case where the heat ray reflective film is multilayered, the total thickness may be within the above range.
- the heat ray reflective substrate in this embodiment may include a film different from the heat ray reflective film (another film) within the range where the effects of the present invention are achieved.
- the heat ray reflective substrate in this embodiment may include, for example, a metal oxide layer or a metal nitride layer as a film (other film) different from the heat ray reflection film, and may include a metal oxide layer or a metal nitride layer. It is preferable that at least one of these layers is included. In particular, it is preferable from the viewpoint of durability to have a layer structure in which the heat ray reflective film (conductive film) is sandwiched between the above-mentioned other layers such as a metal oxide layer or a metal nitride layer.
- the metal oxide layer includes a metal oxide layer whose main components are aluminum oxide, zinc oxide, indium oxide, titanium oxide, niobium oxide, tin oxide, bismuth oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, zirconium oxide, silicon oxide, etc. can be mentioned.
- the metal oxide layer is preferably made of zinc oxide as the main component because it has good compatibility with silver, which is a preferred component of the conductive film, and can increase the durability of the heat ray reflective film (conductive film). preferable.
- the metal nitride layer examples include a metal nitride layer containing silicon nitride (Si 3 N 4 ), aluminum nitride (AlN), or the like as a main component.
- the method for forming the heat ray reflective film is not particularly limited, and includes, for example, physical vapor deposition (vacuum vapor deposition, ion plating, magnetron sputtering, etc.), chemical vapor deposition (thermal CVD, plasma CVD, photoCVD), etc. etc.), ion beam sputtering method, etc. can be used.
- physical vapor deposition vacuum vapor deposition, ion plating, magnetron sputtering, etc.
- chemical vapor deposition thermal CVD, plasma CVD, photoCVD), etc. etc.
- ion beam sputtering method etc.
- a direct current magnetron sputtering method, a direct current pulsed magnetron sputtering method, or an alternating current dual magnetron sputtering method is preferable because the uniformity of the thickness can be easily controlled and productivity is excellent.
- the heat ray reflective film in this embodiment may be formed directly on the dielectric substrate or may be formed indirectly.
- the method of indirectly forming the heat ray reflective film on the dielectric substrate is not particularly limited, but examples include a method of attaching a resin film on which the heat ray reflective film is formed to the dielectric substrate. Further, in this embodiment, a commercially available product in which a heat ray reflective film is formed on a dielectric substrate may be used.
- the heat ray reflective film 13 (and the slit portion 14) is formed on the entire one main surface of the dielectric substrate 21, but it may be formed only on a part.
- FIG. 2 shows an embodiment in which a heat ray reflective film 23 and a slit portion 24 are provided on a part of one main surface of a dielectric substrate 21, and the dielectric substrate 21 is exposed over a wide range in other parts.
- a top view of a certain heat ray reflective substrate 20 is shown.
- the radio wave transparent region refers to a region that has radio wave transparency due to the formation of a predetermined pattern using slits.
- the radio wave transparent region of this embodiment is formed on at least a portion of at least one main surface of the dielectric substrate in a plan view, and includes a slit portion in which no heat ray reflective film is present.
- the radio wave transparent region A is the entire main surface provided with the heat ray reflective film 13 in plan view.
- a part of the main surface on which the heat ray reflective film 13 is formed may be used as the radio wave transparent region A.
- the slit portion is a portion where at least the heat ray reflection film changes discontinuously in a plan view of the heat ray reflection substrate, and is defined by the heat ray reflection film.
- the slit portion may have a form in which the heat ray reflective film and other layers are all removed and the dielectric substrate is the outermost surface. Can be mentioned. That is, the slit portion may have a form in which the dielectric substrate is exposed, for example. Note that if there is no electrical conduction between the heat ray reflective films that define the slit portions, part or almost all of the components of the heat ray reflective films may remain.
- the form of the slit part is not limited to a form in which the dielectric substrate is the outermost surface, and for example, it does not include a heat ray reflective film, and it does not include a layer other than the heat ray reflective film (other
- the structure may include at least one layer of (layer). That is, the slit portion may have no heat ray reflective film, and only a layer other than the heat ray reflective film (for example, a film with an electrical resistivity of more than 100 [ ⁇ cm]) may be laminated on the dielectric substrate.
- the heat ray reflective film may not be present in the slit portion, and a metal oxide layer or metal nitride layer as exemplified in the description of the other layers above may be laminated on the dielectric substrate.
- the solar heat gain coefficient (g 0 ) in the region not including the slit portion and the solar heat gain coefficient (g 1 ) in the region including the slit portion are determined by the following formula (a). It has been found that by satisfying the following requirements, a heat ray reflective substrate that has both radio wave transmittance and heat ray reflective performance (heat shielding performance) can be obtained.
- f2 in formula (a) is the designed aperture ratio
- ⁇ is the solar heat gain coefficient of the dielectric substrate, that is, the solar heat gain coefficient of the dielectric substrate before the heat ray reflective film is provided. .
- Equation (a) represents the theoretical value of g1 .
- the area ratio of the heat ray reflective film decreases, which tends to increase the solar heat gain rate and lower the heat shielding performance.
- a value lower than the solar heat gain coefficient that should be originally obtained is achieved.
- the solar heat gain coefficient ⁇ of the dielectric substrate is calculated by optical calculation based on the ISO9050 (2003) standard by measuring the spectroscopic spectrum and emissivity.
- the solar heat gain coefficient g 0 is calculated by optical calculation by measuring the spectrum and emissivity based on the ISO9050 (2003) standard using a radio wave transparent region that does not include the slit portion as the measurement region.
- the solar heat gain coefficient g1 is determined by measuring the radio wave transmittance area including the slit part within ⁇ 10% of the designed aperture ratio f2 , and measuring the spectrum and emissivity according to the ISO9050 (2003) standard. It is calculated based on optical calculation.
- the measurement area for measuring g 1 may be, for example, a square-shaped area with one side having a length 10 times or more the maximum value of the slit interval.
- the size of the measurement area for g 0 measurement is not particularly limited as long as it does not include the slit portion.
- the "design aperture ratio f2" refers to the slit width, slit interval, slit pattern, etc. per the entire area of the main surface on which the heat ray reflective film is provided on the heat ray reflective substrate. It means the calculated area ratio (%) of the designed slit portion.
- the area ratio f 1 (%) of the slit portion in the radio wave transparent region is calculated by measurement using an optical microscope or the like. That is, in measuring the solar heat gain rate g1 , an optical microscope or the like is used to keep the difference between the area ratio f1 of the slit portion in the measurement area and the designed aperture ratio f2 within 10%. Adjust the position of the measurement area and take measurements.
- the measurement substrate is not brought into contact with the integrating sphere of the light receiving part in the optical measurement for calculating the solar heat gain coefficients g 1 and g 0 . Measure the in-line transmittance.
- a heat ray reflective substrate that satisfies the above formula (a) has a slit portion that causes optical scattering at the slit portion when light enters from the surface provided with the heat ray reflective film toward the opposite surface. Obtained by forming. More specifically, a heat ray reflective substrate that satisfies formula (a) can be obtained by adjusting so that a film residue, which is an uncut portion of the heat ray reflective film, remains when forming the slit portion. Specifically, the film residue in the slit portion is found on the side wall of the slit portion, as shown in FIG.
- the slit portion is formed by removing the heat ray reflective film using a nanosecond laser.
- Nanosecond lasers are a low cost and highly industrial method. Furthermore, compared to femtosecond lasers, which have a very short pulse width, nanosecond lasers emit laser light for a longer period of time, and the effect of heat on the heat ray reflective film is greater. Therefore, by performing etching using a nanosecond laser, it is possible to form slits on the heat ray reflective film while leaving film residue and causing appropriate deformation due to heat, which improves radio wave transparency. A heat ray reflective substrate having both heat shielding performance can be obtained.
- the slit part of this embodiment can be used as long as the heat ray reflective film is removed and the slit part can provide optical scattering to the light that enters from the surface on which the heat ray reflective film is provided. It may also be formed by the following method.
- the laser beam processing conditions e.g. focus, scan speed, etc.
- the laser beam processing conditions are set appropriately, taking into account the amount of film residue and the balance of insulation, transparency, and heat shielding properties of the laser-processed area. can.
- the laser beam is generally adjusted to the position where the slit width is the smallest, that is, just focused, on the surface of the object to be etched.
- the slit area will be smaller than if you perform etching with the focus position adjusted to just the focus.
- film residue to increase and the heat ray reflective substrate to appear slightly cloudy.
- a similar tendency is also seen when the focus is shifted from the position where the slit width is minimum to the inside of the etching target.
- the amount of film residue in the slit portion can be adjusted. If the amount of film residue is too small, the heat shielding performance will be degraded, and if the amount of film residue is too large beyond a certain amount, the insulation required as an FSS will not be obtained and the FSS will no longer function. Therefore, by appropriately adjusting the focus conditions, the heat ray reflective substrate according to this embodiment can be obtained.
- the shape of the slit part can be, for example, linear, lattice, curved, zigzag, concentric, spiral, or random linear. A shape is preferred, and a straight shape is more preferred.
- the heat ray reflective film is irradiated with a fixed laser while the substrate is transported in the first direction to form linear slits extending in the first direction. Easy to form. Further, for example, by transporting the substrate in a second direction different from the first direction while irradiating the heat ray reflective film with a fixed laser, a linear shape extending in the first direction and the second direction can be formed. The slit portion can also be easily formed.
- the shape of the slit portion in this embodiment is a linear shape extending in the first direction, or a combination of a linear shape extending in the first direction and a linear shape extending in the second direction.
- the slit portions preferably have a plurality of parallel lines or a lattice shape, and heat ray reflective films of a predetermined width and slit portions of a predetermined width are arranged alternately in the width direction in the parallel line or lattice shape. It is preferable to have periodicity because it can block radio waves in a specific frequency band and improve radio wave transparency of a target frequency.
- the slits have a predetermined width and extend in one direction in a linear or lattice shape, and a plurality of slits are arranged parallel to the width direction to form a radio wave transparent area. , radio wave transmittance to linearly polarized waves orthogonal to the stretching direction becomes high.
- the specific frequency depends on the pattern made of the heat ray reflective film, so the width of the slits, the slit spacing (the width between the slits), and the slit pattern can be adjusted as appropriate depending on the characteristics of the radio waves that you want to transmit. Can be set.
- the slit section meet the following conditions.
- Slit pattern lattice Slit spacing: 0.2-14mm Slit width: 20-100 ⁇ m
- the frequency of radio waves to be transmitted is 0.1 to 40 GHz
- the slit section meet the following conditions.
- the slit intervals of the slit portions formed in the heat ray reflection film may be constant or may be different throughout the heat ray reflection film.
- the present inventors also found that in the radio wave transmitting region, the luminous transmittance (Tv 0 ) in the region not including the slit portion and the luminous transmittance (Tv 1 ) in the region including the slit portion are Tv 1 ⁇ It has been found that when the relationship of Tv 0 is satisfied, a heat ray reflective substrate with particularly excellent heat shielding performance can be obtained. That is, in this embodiment, it is preferable that the radio wave transparent region satisfies the above relationship.
- the luminous transmittance increases and Tv 1 >Tv 0 .
- the luminous transmittance is more likely to decrease in the region including the slit portion than in the region not including the slit portion. The reason for this is thought to be that due to the presence of film residue in the slit section, light that should normally be incident from the side where the heat ray reflective film is provided to the opposite side is likely to be scattered on the side walls of the slit section. It will be done. Due to the presence of film residue in the slit portion, a heat ray reflective film that has both excellent heat ray reflection performance and radio wave transparency can be obtained.
- the luminous transmittances Tv 0 and Tv 1 are calculated based on JIS R 3106 (1998) by multiplying the transmittance (reflectance) of each wavelength by a coefficient corresponding to the luminous efficiency. More specifically, the luminous transmittance Tv 0 is measured by the method described above using a radio wave transparent region that does not include the slit portion as the measurement region. Here, the size of the measurement area for measuring Tv 0 is not particularly limited as long as it does not include the slit portion.
- the luminous transmittance Tv 1 is determined by using the radio wave transmittance region as the measurement region, adjusting it so that the measurement region includes a slit portion within ⁇ 10% of the designed aperture ratio f 2 , and using the same method as described above.
- the measurement area is, for example, a square-shaped area with one side having a length 10 times or more the maximum value of the slit interval.
- the area ratio f1 of the slit portion in the measurement area can be measured using an optical microscope or the like.
- the "design aperture ratio f2" is as described above.
- the Tv 0 is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 70% or more.
- Tv 0 is 50% or more, a heat ray reflective substrate with excellent transparency can be obtained.
- Tv 0 is preferably 90% or less.
- Tv 0 is preferably 50 to 90%, for example.
- Tv 1 is preferably 50% or more, more preferably 60% or more, and even more preferably 70% or more.
- Tv 1 is preferably 90% or less.
- Tv 1 is preferably 50 to 90%, for example.
- [Haze in the region including the slit portion] is preferably at least twice as much as [Haze in the region not including the slit portion].
- the heat ray reflective substrate of this embodiment has excellent heat shielding performance when [Haze in the region including the slit portion] is twice or more than [Haze in the region not including the slit portion] in the radio wave transparent region. show. This is because when light enters the opposite surface from the surface on which the heat ray reflective film is provided in the region including the slits, light scattering occurs at the slits, resulting in an increase in haze. This is because heat shielding properties are improved.
- [Haze in the region including the slit portion] is more preferably three times or more than [Haze in the region not including the slit portion], and more preferably four times or more. More preferred.
- [Haze in the area including the slit part] is preferably 8 times or less than [Haze in the area not including the slit part], more preferably 7.5 times or less, and 7 times The following are more preferred.
- [Haze in the region including the slit portion] is preferably 3 to 8 times the [Haze in the region not including the slit portion].
- Haze is measured using a haze meter in accordance with JIS K 7136 (2000). More specifically, [Haze in a region not including a slit portion] is measured by the above method using a radio wave transparent region not including a slit portion as a measurement region.
- the size of the measurement area for measuring [Haze in area not including slits] is not particularly limited as long as it does not include slits.
- [Haza in the area including the slit part] is adjusted so that the radio wave transparent area is the measurement area, and the measurement area includes the slit part within ⁇ 10% with respect to the designed aperture ratio f2 , Measure in the same manner as above.
- the measurement area is preferably a square area, for example, with one side having a length ten times or more as long as the maximum slit interval.
- the area ratio f1 of the slit portion to the measurement area can be measured using an optical microscope or the like.
- the "design aperture ratio f2" is as described above.
- the heat ray reflective substrate according to this embodiment preferably has the following characteristics.
- the radio wave transparent region according to this embodiment preferably has a large amount of radio wave transmission at the target frequency, and more specifically, it is preferable that the radio wave at the target frequency is transmitted by ⁇ 20 dB or more. It exhibits excellent radio wave transparency by transmitting -20 dB or more of radio waves at the target frequency.
- the radio wave transparent region preferably transmits radio waves of the target frequency by -15 dB or more, and even more preferably by -10 dB or more. The amount of transmission or transmittance can be measured, for example, by free space methods.
- the target frequency is preferably 700 MHz to 100 GHz, and the frequency band is 1 GHz to 40 GHz, including Sub6 band (3.6 to 6 GHz), sub-millimeter wave band (24 GHz to 30 GHz), and millimeter wave band (30 GHz to 300 GHz). radio waves are more preferable.
- the heat ray reflective substrate according to this embodiment only needs to transmit ⁇ 20 dB or more at any frequency among the target frequencies.
- the heat ray reflective substrate of this embodiment preferably has a radio wave transmission loss of 3 dB or less, more preferably 2 dB or less, and preferably 1 dB or less in the radio wave transparent region for radio waves with a frequency of 28 GHz. More preferred.
- the radio wave transmission loss for radio waves with a frequency of 79 GHz is similarly preferably 3 dB or less, more preferably 2 dB or less, and even more preferably 1 dB or less.
- the radio wave transmission loss for radio waves with a frequency of 28 GHz (79 GHz) in the radio wave transparent region is calculated from the radio wave transmission loss for radio waves with a frequency of 28 GHz (79 GHz) of the entire heat ray reflective substrate in the radio wave transparent region. This is the value obtained by subtracting the radio wave transmission loss for radio waves (79 GHz).
- Radio wave transmission loss refers to a value measured by, for example, a free space method. In this way, we have explained the radio wave transmission loss for radio waves with frequencies of 28 GHz and 79 GHz as an example, but the radio wave transmission loss similar to the above can occur not only in the 28 GHz band and 79 GHz band but also in the frequency band of several hundred MHz to 100 GHz. It is preferable that it be obtained.
- the heat ray reflective substrate according to the present embodiment is suitably used in applications requiring heat ray reflectivity and radio wave transparency.
- Examples of such uses include window glass for architectural use, window glass for automobile use (window glass, rear glass, side glass), window glass for railway vehicle use, and the like.
- Example 1 to 4 are examples
- Example 5 is a comparative example.
- Example 1 A multilayer structure containing a conductive layer containing Ag and a metal oxide layer containing zinc oxide as a laminate containing a heat ray reflective film on soda lime glass (solar heat gain coefficient ⁇ of 0.880) with a thickness of 2 mm. The film was formed by sputtering so that the luminous transmittance Tv 0 was 87.1% and the solar heat gain coefficient g 0 was 0.640.
- the heat ray reflective film structure of Example 1 is shown as "1Ag" in the table below.
- lattice-shaped slits are formed on the entire heat ray reflective film (100 mm x 100 mm) so that the slit width is 40 ⁇ m and the slit interval is 0.5 mm.
- a heat ray reflective substrate was obtained. Note that the focus conditions for laser etching were such that the laser etching was performed at a position on the surface of the heat ray reflective substrate where the slit width was the smallest, that is, shifted upward by about 25 ⁇ m from the just focus position (condition 1). Further, the designed aperture ratio f2 is as shown in the table.
- Example 2 A heat ray reflective substrate was produced in the same manner as in Example 1, except that the slit intervals in the slit portion were as shown in Table 1.
- the designed aperture ratio f2 is as shown in the table.
- Example 3 A heat ray reflective substrate was formed in the same manner as in Example 1, except that the amount of Ag was doubled in the formation of the heat ray reflective film so that the luminous transmittance Tv 0 and the solar heat gain coefficient g 0 became the values shown in Table 1. Created. In addition, the heat ray reflective film structure of Example 3 is shown as "2Ag" in the table below.
- Example 4 A heat ray reflective substrate was produced in the same manner as in Example 3, except that the slit intervals in the slit portion were as shown in Table 1.
- Example 5 A heat ray reflective film was formed so that the luminous transmittance Tv 0 had the value shown in Table 1, and laser etching was performed using a picosecond laser (GR50 manufactured by Spectra-Physics) with the following focus conditions. A heat ray reflective substrate was produced in the same manner as in Example 3 except for the above steps. Focus conditions: Performed at just focus position (condition 2).
- the area ratio f 1 of the slit portion occupying the above region is measured using an optical microscope, and the area ratio f 1 of the slit portion occupying the above region is based on the designed aperture ratio f 2 The measurement was performed with adjustment so that it was within ⁇ 10%.
- Luminous transmittance For each example heat ray reflective substrate, a coefficient corresponding to visibility was calculated for the transmittance (reflectance) of each wavelength based on JIS R 3106 (1998) in a radio wave transparent area of 10 mm x 10 mm that does not include slits. Calculated by multiplying. The obtained value is shown in Table 1 as "Tv 0 ". In the radio wave transparent area of 10 mm x 10 mm including the slit portion, the luminous transmittance was determined by the same method as above. The obtained value is shown in Table 1 as "Tv 1 ".
- the area ratio f 1 of the slit portion in the above region is measured using an optical microscope, and the area ratio f 1 of the slit portion in the above region is determined based on the designed aperture ratio f 2 The measurement was performed with adjustment so that it was within ⁇ 10%.
- the area ratio f1 of the slit part occupying the above area is measured using an optical microscope, and the area ratio f1 of the slit part occupying the above area is the designed aperture ratio. The measurement was performed while adjusting the f2 to be within ⁇ 10%.
- ⁇ in the table means approximately, and means within ⁇ 25% of the following numerical value.
- the area ratio f1 of the slit part occupying the above-mentioned area is measured by optical microscope measurement, and the area ratio f1 of the slit part occupying the above-mentioned area is within ⁇ 10% of the designed aperture ratio f2 . Adjustments were made and measurements were taken.
- Example 5 which is a comparative example, g 1 >(1 ⁇ f 2 ) ⁇ g 0 +f 2 ⁇ , and the heat shielding performance was inferior to Examples 1 to 4, which are examples.
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Abstract
本発明は、誘電体基板と、前記誘電体基板の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜を備えた熱線反射基板であって、前記少なくとも一方の主面上の平面視における少なくとも一部に電波透過性領域を有し、前記電波透過性領域は、熱線反射膜が存在しないスリット部を備え、前記電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における、所定の方法で得られる日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、特定の関係を満たす、熱線反射基板に関する。
Description
本発明は、熱線反射基板及びその製造方法、並びに窓ガラスに関する。
ガラス表面に金属などの導電性を有する導電層を含むコーティングを形成してなる熱線反射ガラスは、熱線だけではなく電波も反射してしまい、車や電車といった車両の窓ガラスとして用いた場合、車両内部から外部への通信等の妨げとなっていた。特に、携帯電話(800MHz~2GHz)やキーレスエントリー(日本、米国:315MHz、欧州:433.92MHz)の電波を透過させることが求められている。
このため、通信等のための電波を透過させる方法としては、コーティングされている熱線反射膜をくり抜き電波を透過させる方法等が挙げられるが、くり抜きによる色むら等の多くの問題点を有している。また電波を透過させる技術として、熱線反射膜に直交する2本のスリットを設けた周波数選択表面(FSS(Frequency Selective Surface))がある。
特許文献1、2には、このようなFSSを有する熱線反射ガラスに関する記載がなされている。
しかしながら、特許文献1、2に記載されている熱線反射ガラスでは、電波透過性を付与するためのスリットによって、熱線反射膜の被覆面積が減少し、遮熱性能が低下し得る。そのため、遮熱性能の向上という観点でさらなる改良の余地があった。
本発明は、上記課題に鑑み、優れた電波透過性を付与しつつ、かつ熱線反射性能も良好な熱線反射基板を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、スリット部にて光学的散乱が発生するよう熱線反射基板を構成することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の構成をとる。
[1]誘電体基板と、前記誘電体基板の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜を備えた熱線反射基板であって、
前記少なくとも一方の主面上の平面視における少なくとも一部に電波透過性領域を有し、
前記電波透過性領域は、熱線反射膜が存在しないスリット部を備え、
前記電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、下記式(a)を満たす、
熱線反射基板。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
(式中、f2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率である。)
[2]前記電波透過性領域において、
スリット部を含まない領域における視感透過率(Tv0)と、スリット部を含む領域における視感透過率(Tv1)が、
Tv1<Tv0の関係を満たす
[1]に記載の熱線反射基板。
[3]前記電波透過性領域は、目標周波数の電波を-20dB以上透過する、
[1]または[2]に記載の熱線反射基板。
[4]前記目標周波数は700MHz~100GHzである
[3]に記載の熱線反射基板。
[5]前記電波透過性領域において、
g1=β((1-f2)・g0+f2α)としたときに、β<0.995を満たす、
[1]~[4]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[6]前記スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)が0.7以下である、
[1]~[5]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[7]前記電波透過性領域において、[スリット部を含む領域におけるHaze]が、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の4倍以上である、
[1]~[6]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[8]前記電波透過性領域は、
スリットパターンが格子状であるスリット部を備えるとき、
スリット幅が20~100μm、スリット間隔が0.2~14mmである、
[1]~[7]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[9][1]~[8]のいずれか1つに記載の熱線反射基板を備える窓ガラス。
[10][1]~[8]のいずれか1つに記載の熱線反射基板の製造方法であって、
前記スリット部をナノ秒レーザーを用いて形成する、
熱線反射基板の製造方法。
[1]誘電体基板と、前記誘電体基板の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜を備えた熱線反射基板であって、
前記少なくとも一方の主面上の平面視における少なくとも一部に電波透過性領域を有し、
前記電波透過性領域は、熱線反射膜が存在しないスリット部を備え、
前記電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、下記式(a)を満たす、
熱線反射基板。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
(式中、f2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率である。)
[2]前記電波透過性領域において、
スリット部を含まない領域における視感透過率(Tv0)と、スリット部を含む領域における視感透過率(Tv1)が、
Tv1<Tv0の関係を満たす
[1]に記載の熱線反射基板。
[3]前記電波透過性領域は、目標周波数の電波を-20dB以上透過する、
[1]または[2]に記載の熱線反射基板。
[4]前記目標周波数は700MHz~100GHzである
[3]に記載の熱線反射基板。
[5]前記電波透過性領域において、
g1=β((1-f2)・g0+f2α)としたときに、β<0.995を満たす、
[1]~[4]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[6]前記スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)が0.7以下である、
[1]~[5]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[7]前記電波透過性領域において、[スリット部を含む領域におけるHaze]が、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の4倍以上である、
[1]~[6]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[8]前記電波透過性領域は、
スリットパターンが格子状であるスリット部を備えるとき、
スリット幅が20~100μm、スリット間隔が0.2~14mmである、
[1]~[7]のいずれか1つに記載の熱線反射基板。
[9][1]~[8]のいずれか1つに記載の熱線反射基板を備える窓ガラス。
[10][1]~[8]のいずれか1つに記載の熱線反射基板の製造方法であって、
前記スリット部をナノ秒レーザーを用いて形成する、
熱線反射基板の製造方法。
本発明によれば、優れた電波透過性を付与しつつ、かつ熱線反射性能も良好な熱線反射基板、当該熱線反射基板の製造方法、及び当該熱線反射基板を備える窓ガラスを提供できる。
以下、本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施できる。
また、数値範囲を示す「~」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際の製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
また、数値範囲を示す「~」とは、その前後に記載された数値を下限値及び上限値として含む意味で使用される。
以下の図面において、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明することがあり、重複する説明は省略または簡略化することがある。また、図面に記載の実施形態は、本発明を明瞭に説明するために模式化されており、実際の製品のサイズや縮尺を必ずしも正確に表したものではない。
≪熱線反射基板≫
本実施形態に係る熱線反射基板は、誘電体基板と、前記誘電体基板の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜を備え、少なくとも一方の主面上の平面視における少なくとも一部に電波透過性領域を有し、電波透過性領域は、熱線反射膜が存在しないスリット部を備え、電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、下記式(a)を満たす。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
(式中、f2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率である。)
本実施形態に係る熱線反射基板は、誘電体基板と、前記誘電体基板の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜を備え、少なくとも一方の主面上の平面視における少なくとも一部に電波透過性領域を有し、電波透過性領域は、熱線反射膜が存在しないスリット部を備え、電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、下記式(a)を満たす。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
(式中、f2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率である。)
図1は、本発明の熱線反射基板の一実施形態を表す図であり、図1の(A)は熱線反射基板の上面図であり、図1の(B)は(A)のX-X線における断面の拡大図である。
本実施形態における熱線反射基板10は、誘電体基板11と、前記誘電体基板11の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜13を備え、上記少なくとも一方の主面上の、平面視における少なくとも一部に電波透過性領域Aを有する。
本実施形態における熱線反射基板10は、誘電体基板11と、前記誘電体基板11の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜13を備え、上記少なくとも一方の主面上の、平面視における少なくとも一部に電波透過性領域Aを有する。
<誘電体基板>
本実施形態における誘電体基板は、誘電体からなる基板であれば特に限定されないが、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス基板を使用できる。ガラス基板には物理強化処理や化学強化処理が施されていてもよい。またガラス基板は一枚のガラスから構成されてもよく、複数のガラスが樹脂製の膜(樹脂膜)等を挟んで積層されて構成してもよい。
本実施形態における誘電体基板は、誘電体からなる基板であれば特に限定されないが、例えば、ソーダライムガラスや無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス基板を使用できる。ガラス基板には物理強化処理や化学強化処理が施されていてもよい。またガラス基板は一枚のガラスから構成されてもよく、複数のガラスが樹脂製の膜(樹脂膜)等を挟んで積層されて構成してもよい。
また、本実施形態における誘電体基板はガラス基板に限定されず、例えば樹脂製の基板(樹脂基板)や、樹脂基板とガラス基板とを積層した複合基板等でもよい。樹脂基板としては例えば、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系樹脂やポリフェニレンカーボネート等の芳香族ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の芳香族ポリエステル系樹脂等からなる基板が挙げられる。
本実施形態における誘電体基板の形状も特に限定されず、平面状であっても曲面状であってもよい。また、本実施形態における誘電体基板の厚さも特に限定されず、所望の強度や軽量性等に応じて適宜調整できる。
本実施形態における誘電体基板の電波透過性や熱線反射性等の物性も、本発明の効果を奏する限りにおいて特に限定はされず、最終的に得られる熱線反射基板に求められる物性に応じて、適宜調整すればよい。
例えば、本実施形態における誘電体基板は、28GHzの電波に対する電波透過損失が、4dB以下が好ましく、3dB以下がより好ましく、2dB以下がさらに好ましい。電波透過損失は自由空間法にて測定できる。
例えば、本実施形態における誘電体基板は、28GHzの電波に対する電波透過損失が、4dB以下が好ましく、3dB以下がより好ましく、2dB以下がさらに好ましい。電波透過損失は自由空間法にて測定できる。
また、本実施形態における誘電体基板は、日射熱取得率が0.8以下であることが好ましく、0.75以下がより好ましく、0.7以下がさらに好ましい。誘電体基板の日射熱取得率は、分光スペクトルおよび放射率をISO9050(2003)規格に基づき測定し、光学計算により算出される。
本実施形態における誘電体基板としてガラス基板を用いる場合は、ガラス基板の比重は、2.4以上、3.0以下が好ましい。また、ガラス基板のヤング率は60GPa以上、100GPa以下が好ましい。また、ガラス基板の、50℃から350℃までの平均熱膨張係数は50×10-7/℃以上、120×10-7/℃以下が好ましい。ガラス基板がこれらの物性要件を満たせば、窓材として充分好適に使用できる。
<熱線反射膜>
本実施形態の熱線反射膜は、熱線反射基板に熱線を反射する機能を付与できるものであれば特に限定されない。熱線を反射する機能を付与できる膜として、典型的には、導電性膜が挙げられる。
本実施形態の熱線反射膜は、熱線反射基板に熱線を反射する機能を付与できるものであれば特に限定されない。熱線を反射する機能を付与できる膜として、典型的には、導電性膜が挙げられる。
本明細書において「導電性膜」とは、例えば、20℃における電気抵抗率が100[Ω・cm]以下の膜をいう。導電性膜の成分は特には限定されないが、例えば、優れた熱線反射性を有する、銀、アルミニウム、インジウムスズ酸化物(ITO)、フッ素及びアンチモンの少なくとも一つがドープされた酸化スズ(SnO2:F,Sb)、窒化チタン、窒化ニオブ、窒化クロム、窒化ジルコニウム及び窒化ハフニウム(以下「導電性膜成分群A」ともいう)等の金属を主成分とすることが好ましい。なお、本明細書において、主成分とは、全構成成分に対する含有率が50原子%以上であることをいう。すなわち、本実施形態の導電性膜は、導電性膜成分群Aからなる群より選ばれる少なくとも1種を含有し、本実施形態の導電性膜における、導電性膜成分群Aの含有率は合計で50原子%以上であることが好ましい。
熱線反射基板が優れた熱線反射性を奏するためには、導電性膜は、銀及びアルミニウムの少なくとも1種が主成分であれば好ましく、導電性膜は銀を主成分とする(すなわち50%原子以上含有する)ことがより好ましく、銀を95原子%以上含有することがさらに好ましい。
また、上記の銀を主成分とする導電性膜は、金、パラジウム、銅、ビスマス、ネオジウム、白金等の添加元素を1種又は複数種含有してもよい。銀を主成分とする導電性膜にこのような添加元素を含有させることで、銀の拡散を抑制し耐湿性を向上できる。なお、添加元素は上記に例示したものに限定されず、本発明の効果を奏する限りにおいて任意の元素を添加できる。
また、本実施形態の熱線反射膜(導電性膜)の厚さは特に限定されず、最終的に得られる熱線反射基板において求められる所定の周波数の電波透過性や、熱線反射性、可視光透過性、外観等に応じて適宜調整すればよい。熱線反射膜の厚さは、通常は1nm以上であればよく、3nm以上が好ましく、5nm以上がより好ましく、6nm以上がさらに好ましい。また、該厚さは、100nm以下が好ましく、50nm以下がより好ましく、20nm以下がさらに好ましい。該厚さは、例えば1~100nmが好ましい。
また、熱線反射膜は、1層のみ(単層)でもよく、2層や3層等の複層でもよい。熱線反射膜が複層存在する場合は、それらが熱線反射膜の厚さ方向において隣接してもよく、層間に後述するその他の膜(その他の層)が介在して離間してもよい。なお、熱線反射膜が複層の場合において、合計の厚さは、上記の範囲内であればよい。
本実施形態における熱線反射基板は、本発明の効果を奏する範囲において、熱線反射膜とは異なる膜(その他の膜)を備えてもよい。
本実施形態における熱線反射基板は、熱線反射膜とは異なる膜(その他の膜)として、例えば、金属酸化物層や金属窒化物層を備えてもよく、金属酸化物層および金属窒化物層のうち少なくとも一方の層を含むと好ましい。特に、熱線反射膜(導電性膜)が金属酸化物層や金属窒化物層等の上記その他の層で挟まれている層構成を有すると耐久性の点で好ましい。
金属酸化物層としては、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化チタン、酸化ニオブ、酸化スズ、酸化ビスマス、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素等を主成分とする金属酸化物の層が挙げられる。これらのうち、導電性膜の好ましい成分である銀との相性がよく、熱線反射膜(導電性膜)の耐久性を高められる点で、金属酸化物層は酸化亜鉛を主成分とすることが好ましい。
金属窒化物層としては、窒化ケイ素(Si3N4)、窒化アルミニウム(AlN)等を主成分とする金属窒化物の層が挙げられる。
熱線反射膜を形成する方法は特に限定されず、たとえば物理的蒸着法(真空蒸着法、イオンプレーティング法、マグネトロンスパッタリング法等)、化学的蒸着法(熱CVD法、プラズマCVD法、光CVD法等)、イオンビームスパッタリング法等を使用できる。成膜面積が大きい場合、厚さの均一性が制御しやすく、生産性に優れることから、直流マグネトロンスパッタリング法、直流パルスマグネトロンスパッタリング法または交流デュアルマグネトロンスパッタリング法が好ましい。
本実施形態における熱線反射膜は、誘電体基板に直接形成してもよく、間接的に形成してもよい。熱線反射膜を誘電体基板に間接的に形成する方法は特に限定されないが、熱線反射膜が形成された樹脂フィルムを誘電体基板に貼付する方法などが挙げられる。また、本実施形態においては、誘電体基板に熱線反射膜が形成された市販品等を用いてもよい。
また、図1に示す実施形態においては誘電体基板21の一方の主面の全体に熱線反射膜13(及びスリット部14)が形成されているが、一部のみに形成されていてもよい。一例として、図2に、誘電体基板21の一方の主面の一部に熱線反射膜23及びスリット部24が設けられ、他の部分では広範囲で誘電体基板21が露出している実施形態である熱線反射基板20の上面図を示す。
<電波透過性領域>
本実施形態において電波透過性領域とは、スリット部により所定のパターンが形成されることで電波透過性を有する領域のことをいう。本実施形態の電波透過性領域は、誘電体基板の少なくとも一方の主面上の、平面視における少なくとも一部に形成され、熱線反射膜が存在しないスリット部を備える。
本実施形態において電波透過性領域とは、スリット部により所定のパターンが形成されることで電波透過性を有する領域のことをいう。本実施形態の電波透過性領域は、誘電体基板の少なくとも一方の主面上の、平面視における少なくとも一部に形成され、熱線反射膜が存在しないスリット部を備える。
図1の例では、スリット部14により形成される実質的に平行線状のパターンが、熱線反射膜を備える主面の全面に形成されている。よって、図1の例では熱線反射膜13を備える主面上の平面視における全部が電波透過性領域Aである。一方で、図2に例示するように、熱線反射膜13が形成された主面上の一部を電波透過性領域Aとしてもよい。
(スリット部)
スリット部は、熱線反射基板の平面視において少なくとも熱線反射膜が不連続に変化している部分であり、熱線反射膜によって区画される。スリット部の形態は、例えば、熱線反射基板が熱線反射膜とその他の層を含む場合、熱線反射膜とその他の層の全てが取り除かれ、誘電体基板が最表面となる部分が存在する形態が挙げられる。すなわち、スリット部は、例えば、誘電体基板が露出している形態が挙げられる。なお、スリット部を区画する熱線反射膜間の導通がなければ、熱線反射膜の成分の一部またはほぼすべてが残留していてもよい。
スリット部は、熱線反射基板の平面視において少なくとも熱線反射膜が不連続に変化している部分であり、熱線反射膜によって区画される。スリット部の形態は、例えば、熱線反射基板が熱線反射膜とその他の層を含む場合、熱線反射膜とその他の層の全てが取り除かれ、誘電体基板が最表面となる部分が存在する形態が挙げられる。すなわち、スリット部は、例えば、誘電体基板が露出している形態が挙げられる。なお、スリット部を区画する熱線反射膜間の導通がなければ、熱線反射膜の成分の一部またはほぼすべてが残留していてもよい。
また、本発明の効果を奏する限りにおいて、スリット部の形態は、誘電体基板が最表面となる部分を有する形態に限らず、例えば、熱線反射膜を含まず、熱線反射膜以外の層(その他の層)の少なくとも1層を含む形態であってもよい。つまり、スリット部は、熱線反射膜が存在せず、熱線反射膜以外の層(例えば電気抵抗率が100[Ω・cm]超の膜)のみが、誘電体基板に積層されていてもよい。例えば、スリット部においては熱線反射膜が存在せず、誘電体基板上に先述のその他の層の説明において例示したような金属酸化物層や金属窒化物層が積層されていてもよい。
本発明者らは、電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、下記式(a)を満たすことにより、電波透過性と熱線反射性能(遮熱性能)を両立した熱線反射基板が得られることを見出した。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
ここで、式(a)中のf2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率、すなわち熱線反射膜が設けられる前の誘電体基板の日射熱取得率である。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
ここで、式(a)中のf2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率、すなわち熱線反射膜が設けられる前の誘電体基板の日射熱取得率である。
式(a)の右辺は、g1の理論値を表す。一般的に、電波透過性を向上させるためにスリット部を形成すると、熱線反射膜の面積割合が減少するため、日射熱取得率が増加し、遮熱性能が低下する傾向を示す。しかしながら、本実施形態の熱線反射基板は、スリット部の形成によっても、本来得られるはずの日射熱取得率よりも低い値が実現される。
ここで、誘電体基板の日射熱取得率αは、ISO9050(2003)規格に基づき、分光スペクトルおよび放射率を測定し、光学計算により算出される。
日射熱取得率g0は、スリット部を含まない電波透過性領域を測定領域とし、分光スペクトルおよび放射率をISO9050(2003)規格に基づき測定し、光学計算により算出する。
また、日射熱取得率g1は、設計上の開口率f2に対して±10%以内のスリット部を含む電波透過性領域を測定領域とし、分光スペクトルおよび放射率をISO9050(2003)規格に基づき測定し、光学計算により算出する。g1の測定における測定領域としては、例えば、一辺がスリット間隔の最大値の10倍以上の長さを有する正方形状の領域であればよい。
また、日射熱取得率g1は、設計上の開口率f2に対して±10%以内のスリット部を含む電波透過性領域を測定領域とし、分光スペクトルおよび放射率をISO9050(2003)規格に基づき測定し、光学計算により算出する。g1の測定における測定領域としては、例えば、一辺がスリット間隔の最大値の10倍以上の長さを有する正方形状の領域であればよい。
なお、g0の測定における測定領域はスリット部を含まなければ、その大きさは特に限定されない。
また、g1の測定において、「設計上の開口率f2」とは、熱線反射基板において熱線反射膜が設けられた主面の全体の面積当たりの、スリット幅、スリット間隔、スリットパターン等から算出される設計上のスリット部の面積割合(%)を意味する。
なお、電波透過性領域に占めるスリット部の面積割合f1(%)は、光学顕微鏡等の測定によって算出される。すなわち、日射熱取得率g1の測定においては、光学顕微鏡等を用いて、測定領域に占めるスリット部の面積割合f1と設計上の開口率f2とのずれを10%以内となるように測定領域の位置を調整して測定する。
なお、電波透過性領域に占めるスリット部の面積割合f1(%)は、光学顕微鏡等の測定によって算出される。すなわち、日射熱取得率g1の測定においては、光学顕微鏡等を用いて、測定領域に占めるスリット部の面積割合f1と設計上の開口率f2とのずれを10%以内となるように測定領域の位置を調整して測定する。
なお、日射熱取得率g1、g0の測定において、スリット部における光の散乱の影響を考慮して測定する必要がある。また、本実施形態においては、光の散乱の影響を抑制するため、日射熱取得率g1、g0を算出するための光学測定において、測定基板は受光部の積分球に接触させずに、直線透過率の測定を行う。
本実施形態にかかる電波透過性領域は、g1=β((1-f2)・g0+f2α)としたとき、β<0.995であることが好ましい。β<0.995であることにより、さらに優れた遮熱性を示す。βは、β<0.985がより好ましく、β<0.980がさらに好ましい。
上記式(a)を満たす熱線反射基板は、熱線反射膜が設けられた面から反対側の面に向かって光が入射する際に、スリット部にて光学的散乱が発生するようなスリット部を形成することによって得られる。
より具体的には、スリット部の形成時において、熱線反射膜の削り残りである膜残渣が残存するように調整することによって、式(a)を満たす熱線反射基板が得られる。スリット部における膜残渣とは、具体的には、図3に示すようにスリット部側壁に見られる。スリット部の形成時に膜残渣が残ることにより、熱線反射膜が設けられた側の面から反対側の面に向かって光が入射する際に、スリット部の側壁にて光学的散乱が生じる。これにより、本来入射するはずの光が、熱線反射膜が設けられた側の表面で散乱するため、遮熱性能の低下を抑制できる。結果として、電波透過性と遮熱性能の両立が可能となる。
より具体的には、スリット部の形成時において、熱線反射膜の削り残りである膜残渣が残存するように調整することによって、式(a)を満たす熱線反射基板が得られる。スリット部における膜残渣とは、具体的には、図3に示すようにスリット部側壁に見られる。スリット部の形成時に膜残渣が残ることにより、熱線反射膜が設けられた側の面から反対側の面に向かって光が入射する際に、スリット部の側壁にて光学的散乱が生じる。これにより、本来入射するはずの光が、熱線反射膜が設けられた側の表面で散乱するため、遮熱性能の低下を抑制できる。結果として、電波透過性と遮熱性能の両立が可能となる。
本実施形態の熱線反射基板の製造方法において、スリット部は、ナノ秒レーザーを用い、熱線反射膜を除去することで形成される。ナノ秒レーザーは、コストが低く、産業性が高い手法である。また、ナノ秒レーザーは、パルス幅が非常に短いフェムト秒レーザーと比較して、出力されるレーザー光の時間が長く、熱線反射膜に与える熱の影響が大きい。そのため、ナノ秒レーザーを用いてエッチングを行うことで、熱線反射膜に対して、膜残渣を残しつつ、熱による適度な変形を生じさせながら、スリット部を形成することができ、電波透過性と遮熱性能が両立した熱線反射基板を得ることができる。
ただし、本実施形態のスリット部は、熱線反射膜を除去し、かつ、スリット部において、熱線反射膜が設けられた側の面から入射する光に対し、光学的散乱を付与することができれば他の方法によっても形成してもよい。
ただし、本実施形態のスリット部は、熱線反射膜を除去し、かつ、スリット部において、熱線反射膜が設けられた側の面から入射する光に対し、光学的散乱を付与することができれば他の方法によっても形成してもよい。
ナノ秒レーザーによるエッチングにおいて、レーザー光の加工条件(例えば、フォーカス、スキャン速度など)は、膜残渣の量やレーザー加工された領域の絶縁性、透明性、遮熱性などのバランスを考え、適宜設定できる。
従来、レーザー光はエッチング対象の表面において、最もスリット幅が小さくなる位置、すなわちジャストフォーカスとなるように調整することが一般的である。ここで、スリット幅が最も小さくなる位置を確認した後、フォーカス位置をエッチング対象の表面から上方に位置させてエッチングした場合、ジャストフォーカスになるように調整してエッチングした場合よりも、スリット部の膜残渣が多くなり、熱線反射基板が若干白濁したように見える傾向がある。また、スリット幅が最小となる位置から、エッチング対象の内部にフォーカスをずらした場合も、同様の傾向が見られる。
これまで、このような膜残渣のある状況ではスリット部に必要な絶縁性が確保できないと考えられていたため、FSSの形成などではジャストフォーカスでの加工が一般的であった。本発明者らはレーザー光のフォーカスを5μmピッチで細かく調整を行い、従来絶縁性が確保できないと考えられていた膜残渣がある条件でもFSSとしては十分な絶縁性が得られる条件があることを見出した。
すなわち、レーザー光のフォーカス条件をジャストフォーカスから前後にずらすことによって、スリット部における膜残渣の量を調整できる。そして、膜残渣が少なすぎると、遮熱性能が低下し、また、膜残渣が一定量以上に多くなりすぎると、FSSとして必要な絶縁性が得られずFSSとして機能しなくなる。したがって、フォーカス条件を適宜調整することによって、本実施形態に係る熱線反射基板が得られる。
スリット部の形状、すなわちスリットパターンは、例えば、直線状、格子状、曲線状、ジグザグ形状、同心円状、渦巻き状、ランダムな線状が挙げられるが、形成する際の作業性の観点から、線状が好ましく、直線状がより好ましい。特に、レーザーエッチングによりスリット部を形成する場合は、熱線反射膜に、固定させたレーザーを照射しながら基板を第1の方向に搬送することで、第1の方向に延びる直線状のスリット部を容易に形成できる。また、例えば、その後熱線反射膜に、固定させたレーザーを照射しながら基板を、第1の方向と異なる第2の方向に搬送することで、第1の方向及び第2の方向に延びる直線状のスリット部も容易に形成できる。
上記のような製造容易性から、本実施形態におけるスリット部の形状は、第1の方向に延びる直線状、又は、第1の方向に延びる直線状及び第2の方向に延びる直線状の組み合わせが好ましい。具体的には、スリット部は平行する複数の線状や格子状が好ましく、平行線状や格子状となる幅方向に、所定幅の熱線反射膜と所定幅のスリット部とが交互に配置されて周期性を有することで、特定の周波数帯の電波を遮断したり、目的の周波数の電波透過性を高められるため好ましい。
例えば、熱線反射基板の平面視において、スリット部が所定幅を有して一方向に延伸する直線状または格子状であって、それらが幅方向に平行に複数配置されることで電波透過性領域を形成する場合、延伸方向と直交する直線偏波に対する電波透過性が高くなる。
上述したように、特定の周波数は、熱線反射膜からなるパターンに依存するため、透過させたい電波の特性に応じて、スリットの幅や、スリット同士の幅であるスリット間隔、スリットパターンは、適宜設定できる。
例えば、透過させたい電波の周波数が0.1~6GHzである場合は、スリット部は以下の条件とすることが好ましい。
スリットパターン:格子状
スリット間隔:0.2~14mm
スリット幅:20~100μm
さらに、透過させたい電波の周波数が0.1~40GHzである場合は、スリット部は以下の条件とすることが好ましい。
スリットパターン:格子状
スリット間隔:0.2~2.4mm
スリット幅:20~100μm
なお、熱線反射膜に形成するスリット部のスリット間隔は、熱線反射膜全体で一定であってもよく、異なっていてもよい。
例えば、透過させたい電波の周波数が0.1~6GHzである場合は、スリット部は以下の条件とすることが好ましい。
スリットパターン:格子状
スリット間隔:0.2~14mm
スリット幅:20~100μm
さらに、透過させたい電波の周波数が0.1~40GHzである場合は、スリット部は以下の条件とすることが好ましい。
スリットパターン:格子状
スリット間隔:0.2~2.4mm
スリット幅:20~100μm
なお、熱線反射膜に形成するスリット部のスリット間隔は、熱線反射膜全体で一定であってもよく、異なっていてもよい。
また、本発明者らは、電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における視感透過率(Tv0)と、スリット部を含む領域における視感透過率(Tv1)が、Tv1<Tv0の関係を満たす場合、遮熱性能が特に優れる熱線反射基板が得られることを見出した。すなわち、本実施形態において、電波透過性領域は上記の関係を満たすことが好ましい。
従来の熱線反射基板では、スリット部では熱線反射膜が除去されるため、視感透過率が上昇し、Tv1>Tv0となる。それに対して、本実施形態では、スリット部を含む領域の方がスリット部を含まない領域よりも視感透過率が低下しやすい。この理由として、スリット部に膜残渣が存在することで、本来、熱線反射膜が設けられた側から反対側へ入射するはずの光が、スリット部の側壁にて光散乱が生じやすいためと考えられる。スリット部に膜残渣が存在することより、優れた熱線反射性能と電波透過性を両立する熱線反射膜が得られる。
視感透過率Tv0およびTv1は、JIS R 3106(1998年)に基づき、各波長の透過率(反射率)に視感度に相当する係数を乗じることにより算出される。
より具体的には、視感透過率Tv0は、スリット部を含まない電波透過性領域を測定領域とし、上記の方法によって測定する。ここで、Tv0の測定における測定領域はスリット部を含まなければ、その大きさは特に限定されない。
視感透過率Tv1は、電波透過性領域を測定領域とし、測定領域内に設計上の開口率f2に対して±10%以内のスリット部を含むように調整し、上記の方法によって同様に測定する。測定領域は例えば、一辺がスリット間隔の最大値の10倍以上の長さを有する正方形状の領域であることが好ましい。Tv1の測定時において、測定領域に占めるスリット部の面積割合f1は、光学顕微鏡等によって測定できる。ここで、「設計上の開口率f2」とは、上述した通りである。
より具体的には、視感透過率Tv0は、スリット部を含まない電波透過性領域を測定領域とし、上記の方法によって測定する。ここで、Tv0の測定における測定領域はスリット部を含まなければ、その大きさは特に限定されない。
視感透過率Tv1は、電波透過性領域を測定領域とし、測定領域内に設計上の開口率f2に対して±10%以内のスリット部を含むように調整し、上記の方法によって同様に測定する。測定領域は例えば、一辺がスリット間隔の最大値の10倍以上の長さを有する正方形状の領域であることが好ましい。Tv1の測定時において、測定領域に占めるスリット部の面積割合f1は、光学顕微鏡等によって測定できる。ここで、「設計上の開口率f2」とは、上述した通りである。
また、電波透過性領域において、上記Tv0は、50%以上が好ましく、60%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましい。Tv0が50%以上であることにより、透明性に優れた熱線反射基板が得られる。また、透明性と熱線反射特性の両立の観点から、Tv0は、90%以下が好ましい。Tv0は、例えば50~90%が好ましい。
また、電波透過性領域において、上記Tv1は、50%以上が好ましく、60%以上がより好ましく、70%以上がさらに好ましい。Tv1が50%以上であることにより、透明性に優れた熱線反射基板が得られる。また、透明性と熱線反射特性の両立の観点から、Tv1は、90%以下が好ましい。Tv1は、例えば50~90%が好ましい。
また、本実施形態にかかる熱線反射基板は、電波透過性領域において、[スリット部を含む領域におけるHaze]が、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の2倍以上であることが好ましい。
本実施形態の熱線反射基板は、電波透過性領域において、[スリット部を含む領域におけるHaze]が、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の2倍以上であると、優れた遮熱性能を示す。これは、スリット部を含む領域において、熱線反射膜が設けられた側の面から反対側の面に光が入射する際に、スリット部にて光散乱が生じるため、Hazeが増加し、結果として遮熱性が向上するためである。
本実施形態において、電波透過性領域は、[スリット部を含む領域におけるHaze]が、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の3倍以上であることがより好ましく、4倍以上であることがさらに好ましい。また、熱線反射基板の美観を担保するため、[スリット部を含む領域におけるHaze]は[スリット部を含まない領域におけるHaze]の8倍以下が好ましく、7.5倍以下がより好ましく、7倍以下がさらに好ましい。[スリット部を含む領域におけるHaze]は[スリット部を含まない領域におけるHaze]の3~8倍が好ましい。
Hazeの測定は、ヘイズメーターを用いて、JIS K 7136(2000年)に準拠して測定される。
より具体的には、[スリット部を含まない領域におけるHaze]は、スリット部を含まない電波透過性領域を測定領域とし、上記の方法によって測定する。ここで、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の測定における測定領域はスリット部を含まなければ、その大きさは特に限定されない。
また、[スリット部を含む領域におけるHaza]は、電波透過性領域を測定領域とし、測定領域内に設計上の開口率f2に対して±10%以内のスリット部を含むように調整し、上記の方法と同様に測定する。測定領域は例えば一辺がスリット間隔の最大値に対して10倍以上の長さを有する正方形状の領域であることが好ましい。この時、測定領域に占めるスリット部の面積割合f1は、光学顕微鏡等によって測定できる。ここで、「設計上の開口率f2」は、上述した通りである。
より具体的には、[スリット部を含まない領域におけるHaze]は、スリット部を含まない電波透過性領域を測定領域とし、上記の方法によって測定する。ここで、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の測定における測定領域はスリット部を含まなければ、その大きさは特に限定されない。
また、[スリット部を含む領域におけるHaza]は、電波透過性領域を測定領域とし、測定領域内に設計上の開口率f2に対して±10%以内のスリット部を含むように調整し、上記の方法と同様に測定する。測定領域は例えば一辺がスリット間隔の最大値に対して10倍以上の長さを有する正方形状の領域であることが好ましい。この時、測定領域に占めるスリット部の面積割合f1は、光学顕微鏡等によって測定できる。ここで、「設計上の開口率f2」は、上述した通りである。
<特性>
本実施形態にかかる熱線反射基板は、以下の特性を有することが好ましい。
本実施形態にかかる電波透過性領域は、目標周波数における電波の透過量が大きいことが好ましく、より具体的には、目標周波数の電波を-20dB以上透過することが好ましい。目標周波数の電波を-20dB以上透過することにより、優れた電波透過性を示す。電波透過性領域は、目標周波数の電波を-15dB以上透過することがより好ましく、-10dB以上透過することがさらに好ましい。透過量または透過率は、例えば自由空間法によって測定できる。
本実施形態にかかる熱線反射基板は、以下の特性を有することが好ましい。
本実施形態にかかる電波透過性領域は、目標周波数における電波の透過量が大きいことが好ましく、より具体的には、目標周波数の電波を-20dB以上透過することが好ましい。目標周波数の電波を-20dB以上透過することにより、優れた電波透過性を示す。電波透過性領域は、目標周波数の電波を-15dB以上透過することがより好ましく、-10dB以上透過することがさらに好ましい。透過量または透過率は、例えば自由空間法によって測定できる。
また、目標周波数は、好ましくは700MHz~100GHzであり、Sub6帯(3.6~6GHz)、準ミリ波帯(24GHz~30GHz)およびミリ波帯(30GHz~300GHz)を含む1GHz~40GHzの周波数帯域の電波がより好ましい。
なお、本実施形態にかかる熱線反射基板は、上記目標周波数のうち、任意の周波数にて-20dB以上透過すればよい。
なお、本実施形態にかかる熱線反射基板は、上記目標周波数のうち、任意の周波数にて-20dB以上透過すればよい。
また、本実施形態の熱線反射基板は、例えば、電波透過性領域における周波数28GHzの電波に対する電波透過損失が3dB以下であることが好ましく、2dB以下であることがより好ましく、1dB以下であることがさらに好ましい。また、周波数79GHzの電波に対する電波透過損失も同様に3dB以下であることが好ましく、2dB以下であることがより好ましく、1dB以下であることがさらに好ましい。
なお、電波透過性領域における周波数28GHz(79GHz)の電波に対する電波透過損失は、電波透過性領域における熱線反射基板全体の周波数28GHz(79GHz)の電波に対する電波透過損失から、誘電体基板の周波数28GHz(79GHz)の電波に対する電波透過損失を差し引いた値である。電波透過損失は、例えば自由空間法によって測定される値をいう。
このように、周波数28GHz及び79GHzの電波に対する電波透過損失を例に挙げて説明したが、28GHz帯及び79GHz帯に限らず、数百MHz~100GHz程度の周波数帯において上記と同様の電波透過損失が得られることが好ましい。
このように、周波数28GHz及び79GHzの電波に対する電波透過損失を例に挙げて説明したが、28GHz帯及び79GHz帯に限らず、数百MHz~100GHz程度の周波数帯において上記と同様の電波透過損失が得られることが好ましい。
<用途>
本実施形態にかかる熱線反射基板は、熱線反射性と電波透過性とを求められる用途に好適に用いられる。かかる用途としては、例えば建築用途の窓ガラス、又は自動車用途の窓ガラス(ウインドガラス、リアガラス、サイドガラス)、鉄道車両用途等の窓ガラスなどが挙げられる。
本実施形態にかかる熱線反射基板は、熱線反射性と電波透過性とを求められる用途に好適に用いられる。かかる用途としては、例えば建築用途の窓ガラス、又は自動車用途の窓ガラス(ウインドガラス、リアガラス、サイドガラス)、鉄道車両用途等の窓ガラスなどが挙げられる。
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されない。なお、例1~4は実施例であり、例5は比較例である。
[熱線反射基板の製造]
(例1)
2mmの厚さのソーダライムガラス(日射熱取得率αが0.880)上に、熱線反射膜を含む積層体として、Agを含む導電性層と酸化亜鉛を含む金属酸化物層とを含む多層膜をスパッタリング法により、視感透過率Tv0が87.1%、日射熱取得率g0が0.640となるように成膜した。例1の熱線反射膜構成を下記表において、「1Ag」として示す。
次いで、ナノ秒レーザー(レーザーマーカーMD-X1520、キーエンス社製)によって、熱線反射膜の全体(100mm×100mm)に、スリット幅が40μm、スリット間隔が0.5mmとなるように、格子状のスリット部を設け、熱線反射基板を得た。なお、レーザーエッチングにおける、フォーカスの条件は、熱線反射基板の表面上で、最もスリット幅が小さくなる位置、即ち、ジャストフォーカス位置から上方側に約25μmずらした状態で行った(条件1)。また、設計上の開口率f2は、表中に示す通りである。
(例1)
2mmの厚さのソーダライムガラス(日射熱取得率αが0.880)上に、熱線反射膜を含む積層体として、Agを含む導電性層と酸化亜鉛を含む金属酸化物層とを含む多層膜をスパッタリング法により、視感透過率Tv0が87.1%、日射熱取得率g0が0.640となるように成膜した。例1の熱線反射膜構成を下記表において、「1Ag」として示す。
次いで、ナノ秒レーザー(レーザーマーカーMD-X1520、キーエンス社製)によって、熱線反射膜の全体(100mm×100mm)に、スリット幅が40μm、スリット間隔が0.5mmとなるように、格子状のスリット部を設け、熱線反射基板を得た。なお、レーザーエッチングにおける、フォーカスの条件は、熱線反射基板の表面上で、最もスリット幅が小さくなる位置、即ち、ジャストフォーカス位置から上方側に約25μmずらした状態で行った(条件1)。また、設計上の開口率f2は、表中に示す通りである。
(例2)
スリット部におけるスリット間隔を表1の通りにした以外は、例1と同様に熱線反射基板を作製した。設計上の開口率f2は、表中に示す通りである。
スリット部におけるスリット間隔を表1の通りにした以外は、例1と同様に熱線反射基板を作製した。設計上の開口率f2は、表中に示す通りである。
(例3)
熱線反射膜の成膜においてAg量を2倍とし、視感透過率Tv0、日射熱取得率g0が表1に示す値となるようにした以外は、例1と同様に熱線反射基板を作製した。なお、例3の熱線反射膜構成を下記表において「2Ag」として示す。
熱線反射膜の成膜においてAg量を2倍とし、視感透過率Tv0、日射熱取得率g0が表1に示す値となるようにした以外は、例1と同様に熱線反射基板を作製した。なお、例3の熱線反射膜構成を下記表において「2Ag」として示す。
(例4)
スリット部におけるスリット間隔を表1の通りにした以外は、例3と同様に熱線反射基板を作製した。
スリット部におけるスリット間隔を表1の通りにした以外は、例3と同様に熱線反射基板を作製した。
(例5)
視感透過率Tv0が表1に示す値となるように熱線反射膜を成膜したこと、ピコ秒レーザー(Spectra-Physics社製 GR50)を用い、フォーカスの条件を以下の通りとしてレーザーエッチングを行ったこと以外は、例3と同様に熱線反射基板を作製した。
フォーカスの条件:ジャストフォーカス位置で行った(条件2)。
視感透過率Tv0が表1に示す値となるように熱線反射膜を成膜したこと、ピコ秒レーザー(Spectra-Physics社製 GR50)を用い、フォーカスの条件を以下の通りとしてレーザーエッチングを行ったこと以外は、例3と同様に熱線反射基板を作製した。
フォーカスの条件:ジャストフォーカス位置で行った(条件2)。
[日射熱取得率]
各例の熱線反射基板につき、電波透過性領域を設けた面を測定面として、10mm×10mmのスリット部を含まない電波透過性領域において、分光光度計(日立ハイテク社製、型番U-4100)によって分光スペクトルおよび放射率をISO9050(2003)規格に基づき測定し、光学計算により算出した。表1において、「g0」として示す。
また、スリット部を一部含む10mm×10mmの電波透過性領域について、上記と同様の方法により、日射熱取得率を求めた。得られた値を表1において「g1」として示す。なお、g1の測定においては、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2に対して±10%以内となるように調整して測定を行った。
各例の熱線反射基板につき、電波透過性領域を設けた面を測定面として、10mm×10mmのスリット部を含まない電波透過性領域において、分光光度計(日立ハイテク社製、型番U-4100)によって分光スペクトルおよび放射率をISO9050(2003)規格に基づき測定し、光学計算により算出した。表1において、「g0」として示す。
また、スリット部を一部含む10mm×10mmの電波透過性領域について、上記と同様の方法により、日射熱取得率を求めた。得られた値を表1において「g1」として示す。なお、g1の測定においては、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2に対して±10%以内となるように調整して測定を行った。
[視感透過率]
各例の熱線反射基板につき、10mm×10mmのスリット部を含まない電波透過性領域において、JIS R 3106(1998年)に基づき、各波長の透過率(反射率)に視感度に相当する係数を乗じることにより算出した。得られた値を表1において、「Tv0」として示す。
スリット部を含む10mm×10mmの電波透過性領域において、上記と同様の方法によって、視感透過率を求めた。得られた値を表1において「Tv1」として示す。なお、Tv1の測定においては、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2に対して±10%以内となるように調整して測定を行った。
各例の熱線反射基板につき、10mm×10mmのスリット部を含まない電波透過性領域において、JIS R 3106(1998年)に基づき、各波長の透過率(反射率)に視感度に相当する係数を乗じることにより算出した。得られた値を表1において、「Tv0」として示す。
スリット部を含む10mm×10mmの電波透過性領域において、上記と同様の方法によって、視感透過率を求めた。得られた値を表1において「Tv1」として示す。なお、Tv1の測定においては、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2に対して±10%以内となるように調整して測定を行った。
[Haze値]
各例の熱線反射基板につき、スリット部を含まない10mm×10mmの電波透過性領域において、ヘイズメーター(スガ試験機社製、HZ-2)を用いて、JIS K 7136(2000年)に準拠してHazeを測定した。得られた値を表1において「Haze(スリット無)」として示す。
スリット部を含む10mm×10mmの電波透過性領域において、上記と同様にHaze値を測定した。得られた値を表1において「Haze(スリット有)」に示す。なお、「Haze(スリット有)」の測定においては、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2に対して±10%以内となるように調整して測定を行った。なお、表中の「~」は約を意味し、後に続く数値の±25%以内を意味する。
各例の熱線反射基板につき、スリット部を含まない10mm×10mmの電波透過性領域において、ヘイズメーター(スガ試験機社製、HZ-2)を用いて、JIS K 7136(2000年)に準拠してHazeを測定した。得られた値を表1において「Haze(スリット無)」として示す。
スリット部を含む10mm×10mmの電波透過性領域において、上記と同様にHaze値を測定した。得られた値を表1において「Haze(スリット有)」に示す。なお、「Haze(スリット有)」の測定においては、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2に対して±10%以内となるように調整して測定を行った。なお、表中の「~」は約を意味し、後に続く数値の±25%以内を意味する。
[28GHzにおける電波透過特性]
各例の熱線反射基板につき、スリット部を含まない100mm×100mmの電波透過性領域において、自由空間法によって、28GHzにおける透過量(S12)を評価した。得られた値を表1において「28GHzでのS12dB(スリット無)」として示す。
スリット部を含む100mm×100mmの電波透過性領域において、上記と同様に28GHzにおける透過量を測定した。得られた値を表1において「28GHzでのS12dB(スリット有)」に示す。なお、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡測定によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2と±10%以内となるように調整して測定を行った。
各例の熱線反射基板につき、スリット部を含まない100mm×100mmの電波透過性領域において、自由空間法によって、28GHzにおける透過量(S12)を評価した。得られた値を表1において「28GHzでのS12dB(スリット無)」として示す。
スリット部を含む100mm×100mmの電波透過性領域において、上記と同様に28GHzにおける透過量を測定した。得られた値を表1において「28GHzでのS12dB(スリット有)」に示す。なお、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1を光学顕微鏡測定によって測定し、上記領域に占めるスリット部の面積割合f1が、設計上の開口率f2と±10%以内となるように調整して測定を行った。
表1の結果より、実施例である例1~4の熱線反射基板は、g1<(1-f2)・g0+f2αを満たし、優れた遮熱性能および電波透過性を示した。一方、比較例である例5は、g1>(1-f2)・g0+f2αであり、遮熱性能が実施例である例1~4と比して劣った。
以上、各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
なお、本出願は、2022年7月13日出願の日本特許出願(特願2022-112708)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
10、20 熱線反射基板
11、21 誘電体基板
13、23 熱線反射膜
14、24 スリット部
A 電波透過性領域
11、21 誘電体基板
13、23 熱線反射膜
14、24 スリット部
A 電波透過性領域
Claims (10)
- 誘電体基板と、前記誘電体基板の少なくとも一方の主面上に熱線反射膜を備えた熱線反射基板であって、
前記少なくとも一方の主面上の平面視における少なくとも一部に電波透過性領域を有し、
前記電波透過性領域は、熱線反射膜が存在しないスリット部を備え、
前記電波透過性領域において、スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)と、スリット部を含む領域における日射熱取得率(g1)が、下記式(a)を満たす、
熱線反射基板。
g1<(1-f2)・g0+f2α・・・(a)
(式中、f2は設計上の開口率であり、αは誘電体基板の日射熱取得率である。) - 前記電波透過性領域において、
スリット部を含まない領域における視感透過率(Tv0)と、スリット部を含む領域における視感透過率(Tv1)が、
Tv1<Tv0の関係を満たす
請求項1に記載の熱線反射基板。 - 前記電波透過性領域は、目標周波数の電波を-20dB以上透過する、
請求項1に記載の熱線反射基板。 - 前記目標周波数は700MHz~100GHzである
請求項3に記載の熱線反射基板。 - 前記電波透過性領域において、
g1=β((1-f2)・g0+fα)としたときに、β<0.995を満たす、
請求項1に記載の熱線反射基板。 - 前記スリット部を含まない領域における日射熱取得率(g0)が0.7以下である、
請求項1に記載の熱線反射基板。 - 前記電波透過性領域において、[スリット部を含む領域におけるHaze]が、[スリット部を含まない領域におけるHaze]の2倍以上である、
請求項1に記載の熱線反射基板。 - 前記電波透過性領域は、
スリットパターンが格子状である前記スリット部を備えるとき、
スリット幅が20~100μm、スリット間隔が0.2~14mmである、
請求項1に記載の熱線反射基板。 - 請求項1~8のいずれか1項に記載の熱線反射基板を備える窓ガラス。
- 請求項1~8のいずれか1項に記載の熱線反射基板の製造方法であって、
前記スリット部をナノ秒レーザーを用いて形成する、
熱線反射基板の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022-112708 | 2022-07-13 | ||
JP2022112708 | 2022-07-13 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2024014417A1 true WO2024014417A1 (ja) | 2024-01-18 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
PCT/JP2023/025362 WO2024014417A1 (ja) | 2022-07-13 | 2023-07-07 | 熱線反射基板及びその製造方法、並びに窓ガラス |
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Country | Link |
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010243981A (ja) * | 2009-04-10 | 2010-10-28 | Asahi Kasei Corp | 透明熱線反射シート及びこれを用いた熱線遮断窓ガラス |
WO2015025963A1 (ja) * | 2013-08-23 | 2015-02-26 | 王子ホールディングス株式会社 | 熱線遮蔽材 |
JP2017181911A (ja) * | 2016-03-31 | 2017-10-05 | 大日本印刷株式会社 | 電波透過性赤外線反射積層体および閉鎖部材 |
WO2018012252A1 (ja) * | 2016-07-15 | 2018-01-18 | 東レ株式会社 | フィルムおよび積層体 |
JP2018205615A (ja) * | 2017-06-08 | 2018-12-27 | 東レ株式会社 | フィルム |
-
2023
- 2023-07-07 WO PCT/JP2023/025362 patent/WO2024014417A1/ja unknown
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