JP2000302486A - 日射遮蔽性透光板およびこれを用いた日射遮蔽性複層透光板 - Google Patents

日射遮蔽性透光板およびこれを用いた日射遮蔽性複層透光板

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照房 國定
Daisuke Arai
大介 新井
Etsuo Ogino
悦男 荻野
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】透光板31上に、この透光板31側から順
に、吸収層32、第1の透明誘電体膜33、Ag主成分
膜35および第2の透明誘電体膜37をそれぞれ積層し
た。 【効果】装飾的に優れた外観を有しかつ比較的高い日射
遮蔽性能と比較的高い可視光透過率とを有する日射遮蔽
透光板を、基本的には4層の膜を形成するための比較的
安い成膜コストでもって、提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、Agを主成分とす
るAg主成分膜を含む多層膜付きの日射遮蔽性透光板に
関するものであり、また、このような日射遮蔽性透光板
を用いた日射遮蔽性複層透光板にも関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、住宅における高気密、高断熱化の
ニーズが高まっているので、窓ガラスにも複層ガラスが
普及している。さらに、断熱性能や日射遮蔽性能を高め
る目的から、Agを主成分とするAg主成分膜を含む多
層膜を積層したガラスを用いた複層ガラスが普及しつつ
ある。なお、Ag主成分膜を含む多層膜付きのガラスを
用いた複層ガラスを窓ガラスに使用すれば、窓の断熱性
能や日射遮蔽性能を高めることができるので、このよう
な複層ガラスの断熱性能により冬期の暖房費を削減する
ことが可能になり、また、このような複層ガラスの日射
遮蔽性能により夏期の冷房費を削減することも可能にな
る。
【0003】Ag主成分膜を含む多層膜付きのものとし
て従来から知られているガラスは、例えば、特公平7−
15143号公報に記載されている。この特公平7−1
5143号公報に記載されている多層膜付きのガラス
は、図3に示すように、透明ガラス板11上に順に、第
1の透明誘電体膜13、Ag主成分膜15および第2の
透明誘電体膜17を積層したものである。なお、本文に
おいては、これら3つの膜13、15、17からなる多
層膜を「Ag1層LowE」という。
【0004】また、Ag主成分膜を含む多層膜付きのも
のとして従来から知られているガラスは、特開平7−1
65442号公報にも記載されている。この特開平7−
165442号公報に記載されている多層膜付きのガラ
スは、図4に示すように、透明ガラス板11上に順に、
第1の透明誘電体膜13、第1のAg主成分膜15、第
2の透明誘電体膜17、第2のAg主成分膜19および
第3の透明誘電体膜21を積層したものである。なお、
本文においては、これら5つの膜13、15、17、1
9、21からなる多層膜を「Ag2層LowE」とい
う。
【0005】さらに、Ag主成分膜を含む多層膜付きの
ものとして従来から知られているガラスは、特開平7−
149545号公報にも記載されている。この特開平7
−149545号公報に記載されている多層膜付きのガ
ラスは、図5に示すように、透明ガラス板11上に順
に、第1の透明誘電体膜13、第1のAg主成分膜1
5、第2の透明誘電体膜17、第2のAg主成分膜1
9、第3の透明誘電体膜21、第3のAg主成分膜23
および第4の透明誘電体膜25を積層したものである。
なお、本文においては、これら7つの膜13、15、1
7、19、21、23、25からなる多層膜を「Ag3
層LowE」という。
【0006】一般に、可視光透過率が互いに等しいAg
2層LowEとAg1層LowEとを比較すると、Ag
2層LowEの方が、日射遮蔽性能の点で優れている。
したがって、Ag2層LowE付きのガラスを用いた複
層ガラスを窓ガラスとして使用した方が、Ag1層Lo
wE付きのガラスを用いた複層ガラスよりも、日射光線
による屋内の温度上昇を抑制する効果は大きく、そし
て、日中の屋内の明るさは両者でほぼ等しい。
【0007】さらに、可視光透過率が互いに等しいAg
3層LowEとAg2層LowEとを比較すると、Ag
3層LowEの方が、日射遮蔽性能の点でいっそう優れ
ている。したがって、Ag3層LowE付きのガラスを
用いた複層ガラスを窓ガラスとして使用した方が、日中
の屋内を明るく保ったままで、日射光線による屋内の温
度上昇を効果的に制御することができ、このために、冷
房負荷を効果的に軽減することができる。
【0008】しかし、Ag2層LowEは、Ag1層L
owEよりも膜の総数が多いので、成膜にかかるコスト
が高くなる。さらに、Ag3層LowEは、Ag2層L
owEよりも膜の総数が多いので、成膜にかかるコスト
がより高くなる。
【0009】一方、ビルでは、省エネの観点から冷房負
荷の軽減が最も望まれており、断熱性能は余り重要では
ない。そこで、冷房負荷の軽減の目的のために、透明ガ
ラス板上に金属酸化物、金属、金属窒化物などを1層あ
るいは複数層積層した熱線反射ガラスが普及している。
そして、このような従来の熱線反射ガラスは、その日射
遮蔽性能がAg3層LowEと同程度と優れているため
に、冷房負荷の軽減の効果が大きい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】Ag1層LowE付き
ガラスおよびAg2層LowE付きガラスのそれぞれの
日射遮蔽性能は、従来の熱線反射ガラスの日射遮蔽性能
と比較して劣っている。このために、Ag1層LowE
またはAg2層LowE付きガラスを用いた複層ガラス
をビルの窓ガラスとして用いた場合の日射光線による屋
内の温度上昇は、熱線反射ガラスを用いた場合よりも大
きい。したがって、日射遮蔽性能の観点からは、熱線反
射ガラスを窓ガラスとして使用するのが好ましい。
【0011】しかし、熱線反射ガラスの可視光透過率
は、Ag1層LowE、Ag2層LowEまたはAg3
層LowE付きガラスの可視光透過率よりも、大幅に低
い。このために、熱線反射ガラスを窓ガラスとして用い
た場合には、日中の屋内は暗くなり、また、窓ガラスが
不自然な印象を与えるという問題点がある。
【0012】上述のような問題点を解決するために、金
属膜または金属窒化物膜の膜厚を薄くすることにより可
視光透過率を高くした熱線反射ガラスがすでに知られて
いる。しかし、このような手法により可視光透過率を高
めた熱線反射ガラスは、その結果として日射遮蔽性能が
劣っている。
【0013】一方、Ag3層LowE付きガラスは、そ
の日射遮蔽性能が従来の熱線反射ガラスの日射遮蔽性能
とほぼ同等であるが、膜の総数が7層と多いので、成膜
にかかるコストが非常に高くなるという問題がある。
【0014】本発明の1つの目的は、従来の熱線反射ガ
ラスの可視光透過率よりも高い可視光透過率を有すると
ともに、従来のAg2層LowE付きガラスまたは熱線
反射ガラスが有する日射遮蔽性能とほぼ同等の日射遮蔽
性能を有する日射遮蔽ガラスを提供することである。さ
らに、本発明の別の目的は、膜の総数を基本的には4層
と少なくして成膜にかかるコストを抑制することができ
る日射遮蔽ガラスを提供することである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、透光板上に、
この透光板側から順に、吸収層、第1の透明誘電体膜、
Agを主成分とするAg主成分膜および第2の透明誘電
体膜がそれぞれ積層されている日射遮蔽性透光板に係る
ものである。
【0016】上記透光板は、少なくとも可視光領域で透
明または半透明のガラス板もしくは少なくとも可視光領
域で透明または半透明の合成樹脂板であってよい。そし
て、上記ガラス板の材料としては、フロートガラス、ソ
ーダライムガラス、ほう珪酸ガラス、結晶化ガラスなど
を用いることができる。また、上記合成樹脂板の材料と
しては、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PV
B(ポリビニルブチラール)、EVA(エチルビニルア
セテート)、セルロース系樹脂などを用いることができ
る。なお、上記透光板の厚みは、一般的に言えば、1〜
15mm程度、好ましくは2〜10mm程度であってよ
い。
【0017】上記吸収層は日射光線をある程度吸収する
機能を有するものであって、この吸収層の可視光透過率
は、45〜80%であるのが好ましく、50〜75%で
あるのがさらに好ましい。また、上記吸収層は、具体的
には、1〜20nm、好ましくは2〜15nmの膜厚を
有する金属窒化物または0.2〜4nm、好ましくは
0.3〜3.5nmの膜厚を有する金属(すなわち、金
属単体または合金)からなっていてよい。そして、上記
金属窒化物としては、窒化チタン、窒化ジルコニウム、
窒化タンタルおよび窒化クロムからなるグループから選
ばれた少なくとも一種を用いることができる。なお、吸
収層がこのような金属窒化物からなっている場合には、
非被覆面側の反射色調の繰り返し再現性はきわめて優れ
たものとなり、しかも、非被覆面側と被覆面側との両方
の反射色調を自然な見栄えの色に調整するのが容易であ
る。また、上記金属としては、クロム、ニッケルとクロ
ムとを主成分とする合金、ステンレス、ステンレスを主
成分とする合金、亜鉛、ニオブ、チタン、タンタル、ジ
ルコニウムおよびタングステンからなるグループから選
ばれた少なくとも一種を用いることができる。
【0018】上記第1の透明誘電体膜(すなわち、下側
透明誘電体膜)および上記第2の透明誘電体膜(すなわ
ち、外側透明誘電体膜)のそれぞれは、窒化珪素膜、酸
化チタン膜、酸化錫膜、酸化亜鉛膜、Alをドープした
酸化亜鉛膜ならびにSbおよびFのうちの少なくとも一
方をドープした酸化錫膜からなるグループから選ばれた
いずれか一種からなる単層膜であってもよく、また、上
記グループから選ばれたいずれか一種からそれぞれなる
複数層を積層した積層膜であってもよい。なお、これら
複数の層は、互いに異なる材料であってもよいし、ま
た、そのいくつかの層が互いに同一の材料であってもよ
い。
【0019】上記Ag主成分膜としては、Ag膜を用い
ることができ、また、AgにPd、Au、In、Znお
よびSnからなるグループから選ばれた少なくとも一種
を好ましくは0.1〜5%、さらに好ましくは0.1〜
4%添加したAg膜を用いることもできる。そして、上
記Ag主成分膜の膜厚は、5〜20nmであるのが好ま
しく、7〜17nmであるのがさらに好ましい。
【0020】上記第2の透明誘電体膜の上記Ag主成分
膜とは反対側の面上に、酸化チタン、窒化珪素などから
なり好ましくは5〜30nm、さらに好ましくは10〜
20nmの膜厚を有する保護層が形成されていてもよ
い。
【0021】上記Ag主成分膜のいずれか一方の面また
は両側面に、チタン、クロム、ニッケルとクロムとを主
成分とする合金、ステンレス、ステンレスを主成分とす
る合金、亜鉛、ニオブ、タンタル、ジルコニウムおよび
タングステンからなるグループから選ばれた少なくとも
一種からなる附加層が形成されていてもよい。この場
合、上記附加層は、Ag主成分膜の耐熱性を向上させる
効果があり、また、酸素を含む雰囲気中でAg主成分膜
上に透明誘電体膜を成膜する際に、Ag主成分膜の酸化
を防止する効果もあるので、Ag主成分膜の腐食による
剥離をこの附加層により効果的に防止することができ
る。なお、この附加層の膜厚は、1〜5nmであるのが
好ましく、1.2〜4nmであるのがさらに好ましい。
【0022】日射遮蔽性透光板の可視光透過率は、50
〜75%であるのが好ましく、60〜75%であるのが
さらに好ましい。また、日射遮蔽性透光板の日射透過率
は、20〜45%であるのが好ましく、20〜40%で
あるのがさらに好ましい。さらに、反射光の色または透
過光の色ができるだけ自然な見栄えになるように、上記
第1の透明誘電体膜の膜厚が5〜90nm(さらに好ま
しくは10〜70nm)に、また、上記第2の透明誘電
体膜の膜厚が10〜90nm(さらに好ましくは15〜
70nm)にそれぞれ調整されているのが好ましい。
【0023】本発明は、上述のような日射遮蔽性透光板
と、この日射遮蔽性透光板に対向するように配された少
なくとも1つの第2の透光板とからなり、上記日射遮蔽
性透光板と上記少なくとも1つの第2の透光板とが、こ
の日射遮蔽性透光板の透光板と上記第2の透光板のうち
の少なくとも1つとの間に上記吸収層、上記第1の透明
誘電体膜、上記Ag主成分膜および上記第2の透明誘電
体膜がそれぞれ介在するように、互いに固定されている
日射遮蔽性複層透光板にも係るものである。なお、上記
第2の透光板としては、上記日射遮蔽性透光板において
透光板として用いることができる既述のような材料、厚
みなどのものを同様に用いることができる。また、この
第2の透光板にも、上記日射遮蔽性透光板の透光板の場
合と同様の第2の多層膜が形成されていてもよい。そし
て、この場合、この第2の多層膜も、この多層膜が形成
されている第2の透光板と、上記日射遮蔽性透光板の透
光板または他の第2の透光板との間に介在しているのが
好ましい。
【0024】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を日射遮蔽ガラス
とこの日射遮蔽ガラスを用いた日射遮蔽複層ガラスとに
適用した一実施例を図1および図2を参照して説明す
る。
【0025】本実施例における日射遮蔽ガラス30は、
図1に示すように、透明ガラス板31上に順に、吸収層
32、第1の透明誘電体膜33、Ag主成分膜35およ
び第2の透明誘電体膜37を積層したものである。
【0026】本実施例における日射遮蔽複層ガラス40
は、図2に示すように、図1に示す日射遮蔽ガラス30
と、第2の透明ガラス板41と、ほぼコ字状の断面を有
する合成樹脂製、金属製、ゴム製などのグレージングチ
ャンネル43と、ブロック状の断面を有するアルミ製な
どのスペーサ44とからなっている。そして、この断面
ほぼコ字状のグレージングチャンネル43の取付け溝4
5には、日射遮蔽ガラス30、スペーサ44および第2
の透明ガラス板41が互いに積層された状態で嵌合され
て固定されているので、第2の透明ガラス板41は、日
射遮蔽ガラス30に適当間隔(例えば、6mm)でもっ
て対向するようにほぼ平行に配されている。この場合、
日射遮蔽ガラス30の透明ガラス板31と第2の透明ガ
ラス板41との間には、この日射遮蔽ガラス30の吸収
層32、第1の透明誘電体膜33、Ag主成分膜35お
よび第2の透明誘電体膜37がそれぞれ介在している。
また、日射遮蔽ガラス30と第2の透明ガラス板41と
の間には、乾燥空気層49が形成されている。なお、こ
の乾燥空気層49は、真空層に代えてもよく、また、透
明樹脂膜に代えてもよい。そして、後者の場合には、こ
の透明樹脂膜により日射遮蔽ガラス30と第2の透明ガ
ラス板41とが張り合わされるので、この日射遮蔽複層
ガラス40は合せガラスとなり、このために、グレージ
ングチャンネル43およびスペーサ44を省略すること
ができる。また、このような透明樹脂膜は、ポリビニル
ブチラールのようなポリビニルアルコール樹脂、エチレ
ンビニルアセテートのような酢酸ビニル樹脂、熱可塑性
ポリウレタン樹脂およびポリ塩化ビニル樹脂からなるグ
ループから選ばれた少なくとも一種から構成することが
できる。
【0027】つぎに、図1に示す日射遮蔽ガラス30お
よびその製造方法の具体例および比較例を説明する。
【0028】
【具体例1】予備排気室とスパッタ室とからなるインラ
イン式スパッタリング装置を用いて、透明ガラス板30
に吸収層32、第1の透明誘電体膜33、Ag主成分膜
35および第2の透明誘電体膜37からなる日射遮蔽膜
をつぎのようにして成膜した。
【0029】スパッタ室に5つのカソードを用意した。
そして、これら5つのカソードには、金属Ti、金属S
i、金属Ag、金属Znおよび金属Snをそれぞれター
ゲットとしてセットした。また、ロータリーポンプおよ
びクライオポンプにより、スパッタ室を5×10-4Pa
(Pascal) 以下まで排気した。ついで、6mmの厚みを有
する無色透明のフロートガラスからなるガラス板31を
洗浄した後に予備排気室に入れてから、この予備排気室
を0.3Pa以下まで排気した。そして、ガラス板31
をスパッタ室に移した。
【0030】つぎに、スパッタ室にN2 ガス100SC
CM(Standard Cubic CC / Minute)を導入して、このス
パッタ室の圧力を0.3Paに調節した。また、金属T
iがターゲットとしてセットされたカソードに直流電源
から電力を供給して放電を起こさせて、その電流を3A
(Ampere)に調節した。このときの電圧は、約450Vで
あった。そして、このTiターゲットの上方をガラス板
31に通過させることにより、このガラス板31上に4
nmの厚みを有する窒化チタン(TiN)膜からなる吸
収層32を形成した。ついで、金属Siがターゲットと
してセットされたカソードに、上述のTiターゲットの
場合と同様にして、直流電源から電力を供給して放電を
起こさせた。そして、このSiターゲットの上方をガラ
ス板31に通過させることにより、このガラス板31上
に52nmの厚みの窒化珪素(Si3 N4 )膜からなる
第1の透明誘電体膜33を形成した。
【0031】つぎに、スパッタ室を再び5×10-4Pa
まで排気した後に、Arガス100SCCMを導入し
て、このスパッタ室の圧力を0.3Paに調節した。ま
た、金属Agがターゲットとしてセットされたカソード
に、上述のTiターゲットの場合と同様にして、直流電
源から電力を供給して放電を起こさせてた。そして、こ
のAgターゲットの上方をガラス板31に通過させるこ
とにより、このガラス板31上に10nmの厚みのAg
膜からなるAg主成分膜35を形成した。ついで、金属
Znがターゲットとしてセットされたカソードに、上述
のTiターゲットの場合と同様にして、直流電源から電
力を供給して放電を起こさせた。そして、このZnター
ゲットの上方をガラス板31に通過させることにより、
このガラス板31上に1nmの厚みの金属亜鉛膜からな
る第2の透明誘電体膜37の内側層を形成した。なお、
この厚みが1nmと非常に薄い金属亜鉛膜は、後述のよ
うに第2の透明誘電体膜37の中間層としての酸化亜鉛
膜を後で形成する際にAg主成分膜35としての銀膜の
表面が酸化するのを防止するために、形成されるもので
ある。そして、この非常に薄い金属亜鉛膜自体も、後で
上記酸化亜鉛膜を形成する際に酸化されることにより、
実質的に酸化亜鉛膜に変化して第2の透明誘電体膜37
の中間層としての酸化亜鉛膜とほぼ一体化する。
【0032】つぎに、スパッタ室を再び5×10-4Pa
まで排気した後に、O2 ガス100SCCMを導入し
て、このスパッタ室の圧力を0.3Paに調節した。ま
た、金属Znがターゲットとしてセットされたカソード
に、上述のTiターゲットの場合と同様にして、直流電
源から電力を供給して放電を起こさせた。そして、この
Znターゲットの上方をガラス板31に通過させること
により、このガラス板31上に5nmの厚みの酸化亜鉛
(ZnO)膜からなる第2の透明誘電体膜37の中間層
を形成した。ついで、金属Snがターゲットとしてセッ
トされたカソードに、上述のTiターゲットの場合と同
様にして、直流電源から電力を供給して放電を起こさせ
た。そして、このSnターゲットの上方をガラス板31
に通過させることにより、このガラス板31上に10n
mの厚みの酸化錫(SnO2 )膜からなる第2の透明誘
電体膜37の外側層を形成した。
【0033】上述のようにして得られた具体例1の日射
遮蔽ガラス30の構成を後掲の表1に示す。また、この
日射遮蔽ガラス30の種々の分光透過スペクトル、被覆
面(すなわち、日射遮蔽ガラス30の日射遮蔽膜が形成
されている側の面)側の分光反射スペクトルおよび非被
覆面(すなわち、日射遮蔽ガラス30の日射遮蔽膜が形
成されていない側の面)側の分光反射スペクトルを分光
光度計を用いて測定した。これらの測定結果をJIS
R 3106−1985(すなわち、日本工業規格にお
ける板ガラスの透過率・反射率・日射熱取得率試験方
法)に適用して、日射遮蔽ガラス30の可視光透過率、
非被覆面側の可視光反射率および日射透過率を算出した
結果を後掲の表2にそれぞれ示す。なお、表2中の可視
光透過率および日射透過率の値は、いずれもJIS R
3106−1985で定義されているものである。ま
た、表2中の選択透過性能値は、選択透過性能を表わす
指標であって、次の式で定義されるものである。
【0034】 選択透過性能値=日射透過率/可視光透過率
【0035】さらに、被覆面側の赤外反射特性も測定
し、これらの値をJIS R 3106−1985に適
用して、放射率を算出した。
【0036】また、上述のように分光透過スペクトル、
被覆面側の分光反射スペクトル、非被覆面側の分光反射
スペクトルおよび放射率を測定した日射遮蔽ガラス30
を被覆面側を室内側に向けた状態で室外側ガラスに使用
して、図2に示すような複層ガラス40を作成した。こ
の場合、日射遮蔽ガラス30に対し6mmの乾燥空気層
49のスペースを空けて、6mmの厚みを有する無色透
明のフロートガラスからなる第2のガラス板41を室内
側ガラスとして配置した。この複層ガラス40について
可視光透過率、室外側の可視光反射率および日射熱取得
率を算出した結果を後掲の表3にそれぞれ示す。なお、
この場合、図2における第2のガラス板41の上側の空
間が屋内側になり、日射遮蔽ガラス30の下側の空間が
屋外側になる。
【0037】表3に示すように、具体例1の複層ガラス
40の可視光透過率は50.4%と高く、屋内からこの
複層ガラス40を通して屋外を見た景色の見栄えも自然
な印象であり、屋内も十分に明るい。一方、屋外から見
た具体例1の複層ガラス40の外観は無色であり、屋外
から複層ガラス40を見る観察者にすっきりした外観印
象を与える。また、複層ガラス40の日射熱取得率は、
0.42と十分に低く、従来から知られているAg2層
LowE付きガラスを用いた同様の複層ガラスの日射熱
取得率とほぼ同等の値である。
【0038】
【具体例2〜9】具体例1と同様の方法で具体例2〜9
の日射遮蔽ガラス30をそれぞれ作成した。このように
して得られた日射遮蔽ガラス30の構成を表1に列挙す
る。これらの具体例2〜9の各日射遮蔽ガラス30につ
いても、具体例1の日射遮蔽ガラス30の場合と同様に
して可視光透過率、非被覆面側の可視光反射率および日
射透過率をそれぞれ算出した結果を表2に列挙する。ま
た、具体例1の日射遮蔽ガラス30を用いた日射遮蔽複
層ガラス40の場合と同様にして具体例2〜9の各日射
遮蔽ガラス30を用いて作成した日射遮蔽複層ガラス4
0についても、同様にして可視光透過率、屋外側の可視
光反射率および日射熱取得率を算出した結果を表3に列
挙する。
【0039】表2に示すように、具体例2〜9の各日射
遮蔽ガラス30の可視光透過率は50%以上であり、ま
た、日射透過率は45%以下であるので、これらの日射
遮蔽ガラス30の可視光透過率は従来の熱線反射ガラス
よりも高く、また、日射透過率はAg2層LowE付き
ガラスとほぼ同等と低い。また、具体例2〜9の各日射
遮蔽ガラス30の日射遮蔽膜の膜総数は基本的には4層
と少なくて、成膜に要するコストを低く抑えることが可
能である。
【0040】表3に示すように、具体例2〜9の各複層
ガラス40の可視光透過率はいずれも44%以上と高
く、屋内からこれらの複層ガラス40を通して屋外を見
た景色の見栄えも自然な印象であり、屋内も十分に明る
い。一方、屋外から見た具体例2〜9の各複層ガラス4
0の外観は無色あるは淡緑色であり、屋外から各複層ガ
ラス40を見る観察者にすっきりした外観印象を与え
る。また、具体例2〜9の各複層ガラス40の日射熱取
得率は、0.47以下と十分に低くて、従来から知られ
ているAg1層LowE付きガラスを用いた同様の日射
遮蔽複層ガラスの日射熱取得率よりも大幅に低い値であ
る。
【0041】つぎに、本発明の具体例1〜9と比較する
ための比較例を具体的に説明する。
【0042】
【比較例1】具体例1の場合と同様の方法で作成した比
較例1の日射遮蔽ガラスの各層の膜厚を表1に示す。ま
た、この比較例1の日射遮蔽ガラスについて、具体例1
の日射遮蔽ガラスの場合と同様にして可視光透過率、非
被覆面側の可視光反射率および日射透過率を算出した結
果をそれぞれ表2に示す。さらに、具体例1の日射遮蔽
ガラスを用いた日射遮蔽複層ガラスの場合と同様にして
比較例1の日射遮蔽ガラスを用いて作成した日射遮蔽複
層ガラスについても、同様にして可視光透過率、屋外側
の可視光反射率および日射熱取得率をそれぞれ算出した
結果をそれぞれ表3に示す。
【0043】表2に示すように、比較例1の日射遮蔽ガ
ラスの可視光透過率は77.5%と非常に高く、また、
非被覆面側の可視光反射率は5.8%と低い。また、表
3に示すように、比較例1の複層ガラスの可視光透過率
は68.5%と高いが、日射熱取得率も0.44と高い
ので、日射熱取得率は従来の熱線反射ガラスよりも高く
て、断熱性能が劣っている。さらに、比較例1の日射遮
蔽ガラスは、膜総数が5層と多いから、成膜のコストが
従来の熱線反射膜よりも高くなる。
【0044】
【比較例2】予備排気室とスパッタ室とからなるインラ
イン式スパッタリング装置を用いて、透明ガラス板に赤
外線反射膜をつぎのようにして成膜した。
【0045】スパッタ室に2つのカソードを用意した。
そして、その1つのカソードには、金属ステンレスを、
また、もう1つのカソードには、金属Tiをそれぞれタ
ーゲットとしてセットした。また、ロータリーポンプお
よびクライオポンプにより、スパッタ室を5×10-4
a以下まで排気した。ついで、6mmの厚みを有する無色
透明のフロートガラスからなるガラス板を洗浄した後に
予備排気室に入れてから、この予備排気室を0.3Pa
以下に排気した。そして、ガラス板をスパッタ室に移し
た。
【0046】つぎに、スパッタ室にArガス50SCC
Mを導入して、このスパッタ室の圧力を0.3Paに調
節した。また、ステンレスがターゲットとしてセッとさ
れたカソードに直流電源から電力を供給して放電を起こ
させて、その電流を3Aに調節した。このときの電圧
は、約410Vであった。そして、このステンレス・タ
ーゲットの上方をガラス板に通過させることにより、こ
のガラス板上に6.0nmの厚みのステンレス膜を第1
層として形成した。
【0047】ついで、スパッタ室を再び5×10-4Pa
まで排気した後に、O2 ガス50SCCMを導入して、
このスパッタ室の圧力を0.3Paに調節した。また、
金属Tiがターゲットとしてセットされたカソードに、
上述のステンレス・ターゲットの場合と同様にして、直
流電源から電力を供給して放電を起こさせた。そして、
このTiターゲットの上方をガラス板に通過させること
により、10.0nmの厚みの酸化チタン(TiO2
膜を第2層として形成した。
【0048】上述のようにして得られた比較例2の日射
遮蔽ガラスの各層の膜厚を表1に示す。また、この比較
例2の日射遮蔽ガラスについて、具体例1の日射遮蔽ガ
ラスの場合と同様にして可視光透過率、非被覆面側の可
視光反射率および日射透過率を算出した結果を表2にそ
れぞれ示す。さらに、具体例1の日射遮蔽ガラスを用い
た日射遮蔽複層ガラスの場合と同様にして比較例2の日
射遮蔽ガラスを用いて作成した日射遮蔽複層ガラスにつ
いても、同様にして可視光透過率、屋外側の可視光反射
率および日射熱取得率を算出した結果を表3にそれぞれ
示す。
【0049】表3に示すように、比較例2の日射遮遮蔽
複層ガラスの日射熱取得率は0.38と低くて、日射遮
蔽性能は優れているが、可視光透過率が28.6%と低
い。したがって、比較例2の複層ガラスを窓ガラスにし
た場合には、日中でも屋内が暗く、屋内から屋外を見た
景色も暗く見え、屋外から複層ガラスを見た観察者に不
自然な印象を与える。
【0050】
【比較例3および4】具体例1の場合と同様の方法で作
成した比較例3および4の日射遮蔽ガラスの各層の膜厚
を表1に示す。また、この比較例3および4の日射遮蔽
ガラスについて、具体例1の日射遮蔽ガラスの場合と同
様にして可視光透過率、非被覆面側の可視光反射率およ
び日射透過率を算出した結果を表2にそれぞれ示す。さ
らに、また、具体例1の日射遮蔽ガラスを用いた日射遮
蔽複層ガラスの場合と同様にして比較例3および4の日
射遮蔽ガラスを用いて作成した日射遮蔽複層ガラスにつ
いても、同様にして可視光透過率、屋外側の可視光反射
率および日射熱取得率をそれぞれ算出した結果を表3に
それぞれ示す。
【0051】表3に示すように、比較例3の日射遮蔽複
層ガラスの日射熱取得率は、0.36と低くて、従来の
熱線反射ガラスの日射熱取得率とほぼ同等であり、ま
た、可視光透過率も63.0%と高い。したがって、比
較例3の日射遮蔽複層ガラスを窓ガラスとした場合に
は、冷房負荷の軽減効果が優れており、また、日中の屋
内は明るく、屋外から複層ガラスを見る観察者に自然な
印象を与える。しかし、比較例3の日射遮蔽ガラスの日
射遮蔽膜の膜総数は7層と多くて、得られる効果の割に
は成膜に要するコストが非常に高くなるので、普及品と
しては不適当である。
【0052】比較例4の日射遮蔽ガラスの日射遮蔽膜の
膜総数は3層と少なくて、成膜に要するコストは熱線反
射ガラスとほぼ同等であるから、普及品として適当であ
る。しかし、表3に示すように、比較例4の日射遮蔽ガ
ラスの日射熱取得率は0.60であるから、従来の熱線
反射ガラスや具体例1〜9の日射遮蔽ガラスの日射熱取
得率よりも高い。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
【表3】
【0056】
【発明の効果】本発明によれば、その両側面に第1およ
び第2の透明誘電体膜がそれぞれ存在しているAg主成
分膜が、可視光を主として透過するとともに、可視光波
長領域よりも長い長波長の光を効果的に反射してこの長
波長の光の透過率を低減させるから、日射遮蔽性透光板
が主として可視光のみを選択的に透過する選択透過性能
を付与されて高い可視光透過率と高い日射遮蔽性能とを
備えたものとなる。
【0057】また、第1の透明透電体膜と透光板との間
には吸収層が存在してるから、この吸収層の厚みを調整
して日射透過率を調整することにより、日射遮蔽性透光
板がさらに高い日射遮蔽性能を備えたものとなり、ま
た、日射遮蔽性透光板の非被覆面側の外観が無色、淡緑
色などであり、屋外から日射遮蔽性透光板の非被覆面側
を見る観察者にすっきりした外観印象を与える。
【0058】なお、透明ガラス板上に透明誘電体膜とA
g主成分膜とを交互に3層積層したAg1層LowE付
きガラスは、表2において比較例4として例示するよう
に、可視光透過率が約84%、日射透過率が約63%お
よび選択透過性能値が約0.75であることが判明して
いる。これに対し、本発明者は、透明ガラス板上に吸収
層を形成した後に上記3層を積層しても、この日射遮蔽
ガラスが表2において具体例1〜9として例示するよう
に例えば約0.65の良好な選択透過性能値を有するこ
とを見出すとともに、上記吸収層の厚みを例えば50%
の可視光透過率になるように調整することにより、日射
透過率を例えば約0.33(・50%×0.65)とす
ることができ、この結果、従来のAg2層LowEの日
射遮蔽性能とほぼ同等またはこれよりも優れ、しかも、
可視光透過率も比較的高くし得ることを見出した。
【0059】したがって、本発明によれば、高い日射遮
蔽性能と高い可視光透過率とを従来のAg2層LowE
付きガラスとほぼ同等またはそれ以上に有するにもかか
わらず、基本的には4層の多層膜を透光板上に成膜する
だけでよいから、従来のAg2層LowE付きガラスに
較べて成膜にかかるコストが安くて、従来のAg1層L
owE付きガラスとほぼ同等の成膜コストしか必要とし
ない。
【0060】よって、本発明による日射遮蔽複層透光板
を窓ガラスとして用いた場合、夏期には、日射光線によ
る屋内の温度上昇を効果的に抑制して屋内の冷房費を削
減することができるとともに、日中の屋内を明るく保つ
ことができ、また、冬期には、屋内から屋外への放熱を
効果的に抑制して暖房費を削減することができ、しか
も、屋外から日射遮蔽複層透光板(すなわち、日射遮蔽
透光板の非被覆面側)を見たときに装飾的に優れた外観
を有しているから、建築物の存在感を高めることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を日射遮蔽ガラスに適用した一実施例に
おける日射遮蔽ガラスの一部分の縦断面図である。
【図2】図1に示す日射遮蔽ガラスを用いた日射遮蔽複
層ガラスの一部分の縦断面図である。
【図3】従来のAg1層LowE付きガラスの一部分の
縦断面図である。
【図4】従来のAg2層LowE付きガラスの一部分の
縦断面図である。
【図5】従来のAg3層LowE付きガラスの一部分の
縦断面図である。
【符号の説明】
30……………日射遮蔽ガラス 31……………透明ガラス板 32……………吸収層 33……………第1の透明誘電体膜 35……………Ag主成分膜 37……………第2の透明誘電体膜 40……………日射遮蔽複層ガラス 41……………第2の透明ガラス板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荻野 悦男 大阪府大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日本板硝子株式会社内 Fターム(参考) 2H048 CA05 CA09 CA12 CA17 CA29 4G059 AA01 AC20 EA12 GA02 GA04 GA14 4K029 AA09 AA24 BA58 BA60 BB02 BC08 BC09 CA05

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】透光板上に、この透光板側から順に、吸収
    層、第1の透明誘電体膜、Agを主成分とするAg主成
    分膜および第2の透明誘電体膜がそれぞれ積層されてい
    ることを特徴とする日射遮蔽性透光板。
  2. 【請求項2】上記Ag主成分膜の膜厚が、5〜20nm
    であることを特徴とする請求項1に記載の日射遮蔽性透
    光板。
  3. 【請求項3】上記吸収層の可視光透過率が45〜80%
    であることを特徴とする請求項1または2に記載の日射
    遮蔽性透光板。
  4. 【請求項4】上記吸収層が、1〜20nmの膜厚を有す
    る金属窒化物からなることを特徴とする請求項1、2ま
    たは3に記載の日射遮蔽性透光板。
  5. 【請求項5】上記金属窒化物が、窒化チタン、窒化ジル
    コニウム、窒化タンタルおよび窒化クロムからなるグル
    ープから選ばれた少なくとも一種であることを特徴とす
    る請求項4に記載の日射遮蔽性透光板。
  6. 【請求項6】上記吸収層が、0.2〜4nmの膜厚を有
    する金属からなることを特徴とする請求項1、2または
    3に記載の日射遮蔽性透光板。
  7. 【請求項7】上記金属が、クロム、ニッケルとクロムと
    を主成分とする合金、ステンレス、ステンレスを主成分
    とする合金、亜鉛、ニオブ、チタン、タンタル、ジルコ
    ニウムおよびタングステンからなるグループから選ばれ
    た少なくとも一種であることを特徴とする請求項6に記
    載の日射遮蔽性透光板。
  8. 【請求項8】上記Ag主成分膜がその少なくとも一方の
    面に形成された附加層を有し、上記附加層が、チタン、
    クロム、ニッケルとクロムとを主成分とする合金、ステ
    ンレス、ステンレスを主成分とする合金、亜鉛、ニオ
    ブ、タンタル、ジルコニウムおよびタングステンからな
    るグループから選ばれた少なくとも一種からなることを
    特徴とする請求項1〜7のうちのいずれか1つに記載の
    日射遮蔽性透光板。
  9. 【請求項9】上記第1の透明誘電体膜の膜厚が5〜90
    nmおよび上記第2の透明誘電体膜の膜厚が10〜90
    nmであることを特徴とする請求項1〜8のうちのいず
    れか1つに記載の日射遮蔽性透光板。
  10. 【請求項10】可視光透過率が50〜75%であり、日
    射透過率が20〜45%であることを特徴とする請求項
    1〜9のうちのいずれか1つに記載の日射遮蔽性透光
    板。
  11. 【請求項11】上記透光板が少なくとも可視光領域で透
    明なガラス板であることを特徴とする請求項1〜10の
    うちのいずれか1つに記載の日射遮蔽性透光板。
  12. 【請求項12】請求項1〜11のうちのいずれか1つに
    記載の日射遮蔽性透光板と、上記日射遮蔽性透光板に対
    向するように配された少なくとも1つの第2の透光板と
    からなり、上記日射遮蔽性透光板と上記少なくとも1つ
    の第2の透光板とが、この日射遮蔽性透光板の上記透光
    板と上記第2の透光板のうちの少なくとも1つとの間に
    上記吸収層、上記内側透明誘電体膜、上記Ag主成分膜
    および上記外側透明誘電体膜がそれぞれ介在するよう
    に、互いに固定されていることを特徴とする日射遮蔽性
    複層透光板。
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