JPH08133793A - 熱線反射ガラス及びその製造方法 - Google Patents
熱線反射ガラス及びその製造方法Info
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- JPH08133793A JPH08133793A JP26753594A JP26753594A JPH08133793A JP H08133793 A JPH08133793 A JP H08133793A JP 26753594 A JP26753594 A JP 26753594A JP 26753594 A JP26753594 A JP 26753594A JP H08133793 A JPH08133793 A JP H08133793A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
- C03C23/0005—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation
- C03C23/0055—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments by irradiation by ion implantation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/22—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with other inorganic material
- C03C17/225—Nitrides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C2218/00—Methods for coating glass
- C03C2218/10—Deposition methods
- C03C2218/15—Deposition methods from the vapour phase
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- Toxicology (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】金属窒化物層１２が、イオン注入等によりガラ
ス表層１１の内部に形成されていることを特徴とする熱
線反射ガラス。 【効果】熱線反射層がガラスに保護されるため、化学的
耐久性及び機械的耐久性が飛躍的に向上した熱線反射ガ
ラスが提供できる。
ス表層１１の内部に形成されていることを特徴とする熱
線反射ガラス。 【効果】熱線反射層がガラスに保護されるため、化学的
耐久性及び機械的耐久性が飛躍的に向上した熱線反射ガ
ラスが提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、熱線反射ガラス及びそ
の製造方法に係る。
の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】近年、室内に流入する太陽光エネルギー
を減少させるため、ガラス表面に熱線反射性の皮膜を持
つ熱線反射ガラスが、建築物や車両等の窓ガラスとして
用いられている。熱線反射性の被膜として用いられるも
のには、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕのような金属膜、ＴｉやＣｏ
等の酸化物の膜（金属酸化物膜）、ＴｉやＺｒやＣｒ等
の窒化物の膜（金属窒化物膜）、これらを組み合わせた
積層膜、屈折率の高いものと低いものを交互に積層した
膜等がある。
を減少させるため、ガラス表面に熱線反射性の皮膜を持
つ熱線反射ガラスが、建築物や車両等の窓ガラスとして
用いられている。熱線反射性の被膜として用いられるも
のには、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕのような金属膜、ＴｉやＣｏ
等の酸化物の膜（金属酸化物膜）、ＴｉやＺｒやＣｒ等
の窒化物の膜（金属窒化物膜）、これらを組み合わせた
積層膜、屈折率の高いものと低いものを交互に積層した
膜等がある。
【０００３】このような膜は、通常スパッタリング等に
よりガラスの外表面上に成膜される。しかし、このよう
に成膜された膜には、酸やアルカリによる腐食に弱く化
学的耐久性の小さいという問題、密着性が充分でなく、
外部からの衝撃等により傷つきやすいあるいは磨耗に弱
い等の機械的耐久性の低いという問題等がある。
よりガラスの外表面上に成膜される。しかし、このよう
に成膜された膜には、酸やアルカリによる腐食に弱く化
学的耐久性の小さいという問題、密着性が充分でなく、
外部からの衝撃等により傷つきやすいあるいは磨耗に弱
い等の機械的耐久性の低いという問題等がある。
【０００４】そこで、金属窒化物からなる熱線反射性の
被膜の上に酸化物等の膜を保護膜として積層することに
より耐久性を高める方法が行われている。しかし、かか
る方法によったとしても必ずしも充分な耐久性は得られ
ていない。
被膜の上に酸化物等の膜を保護膜として積層することに
より耐久性を高める方法が行われている。しかし、かか
る方法によったとしても必ずしも充分な耐久性は得られ
ていない。
【０００５】比較的優れた耐久性を示す保護膜として、
ＳｉＯ2 保護膜が知られており、減圧酸素雰囲気下で酸
化珪素ターゲットを反応性スパッタリングすることによ
り作製されている。しかし、化学的耐久性の面でＳｉＯ
2 保護膜は耐アルカリ性に劣り、さらにスパッタリング
法による成膜中にアーク放電等が生じやすく、安定した
成膜ができない。保護膜としてＺｒＯ2 も利用される
が、成膜時の安定性はＳｉＯ2 に比べ若干改善されるも
のの、やはりアーク放電等が発生不可避であり安定した
大量製造には不向きである。
ＳｉＯ2 保護膜が知られており、減圧酸素雰囲気下で酸
化珪素ターゲットを反応性スパッタリングすることによ
り作製されている。しかし、化学的耐久性の面でＳｉＯ
2 保護膜は耐アルカリ性に劣り、さらにスパッタリング
法による成膜中にアーク放電等が生じやすく、安定した
成膜ができない。保護膜としてＺｒＯ2 も利用される
が、成膜時の安定性はＳｉＯ2 に比べ若干改善されるも
のの、やはりアーク放電等が発生不可避であり安定した
大量製造には不向きである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の技術の問題、すなわち、熱線反射層等の機能層がガ
ラス表面に存在する限り問題となる耐久性が低いという
問題を解決し、優れた化学的耐久性及び機械的耐久性を
持ち、且つ安定した製造が可能な熱線反射ガラス及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
来の技術の問題、すなわち、熱線反射層等の機能層がガ
ラス表面に存在する限り問題となる耐久性が低いという
問題を解決し、優れた化学的耐久性及び機械的耐久性を
持ち、且つ安定した製造が可能な熱線反射ガラス及びそ
の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の熱線反射ガラスは、金属窒化物層がガラス表
層の内部に形成されていることを特徴とする。
の本発明の熱線反射ガラスは、金属窒化物層がガラス表
層の内部に形成されていることを特徴とする。
【０００８】本発明の熱線反射ガラスの製造方法は、金
属窒化物層を形成する金属元素と窒素とを、同時あるい
は別々にガラス内部にイオン注入し、次いで熱処理を行
うことによりガラス表層の内部に金属窒化物層を形成す
ることを特徴とする。また、ガラスを加熱しながら金属
窒化物層を形成する金属元素と窒素とを、同時あるいは
別々にガラス内部にイオン注入することによりガラス表
層の内部に金属窒化物層を形成することを特徴とする。
属窒化物層を形成する金属元素と窒素とを、同時あるい
は別々にガラス内部にイオン注入し、次いで熱処理を行
うことによりガラス表層の内部に金属窒化物層を形成す
ることを特徴とする。また、ガラスを加熱しながら金属
窒化物層を形成する金属元素と窒素とを、同時あるいは
別々にガラス内部にイオン注入することによりガラス表
層の内部に金属窒化物層を形成することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明者は、上述した従来の技術の有する問題
点を解決するために、まず、なぜ充分な化学的・機械的
耐久性が得られないかの原因を鋭意探求した。その結
果、スパッタリング法等で成膜した膜には微少なピンホ
ールが不可避的に存在し、そこを起点に熱線反射層の劣
化が経時的にも進むため充分な耐久性が得られないので
あろうとの知見を得た。もしそうならば、ピンホールの
ない熱線反射層を形成すれば耐久性は向上すると考えら
れる。そのような熱線反射層を形成するための手段を探
求したところ、ガラス表層の内部に熱線反射層を形成す
ればよいのではないかとの着想を得て本発明をなすにい
たった。
点を解決するために、まず、なぜ充分な化学的・機械的
耐久性が得られないかの原因を鋭意探求した。その結
果、スパッタリング法等で成膜した膜には微少なピンホ
ールが不可避的に存在し、そこを起点に熱線反射層の劣
化が経時的にも進むため充分な耐久性が得られないので
あろうとの知見を得た。もしそうならば、ピンホールの
ない熱線反射層を形成すれば耐久性は向上すると考えら
れる。そのような熱線反射層を形成するための手段を探
求したところ、ガラス表層の内部に熱線反射層を形成す
ればよいのではないかとの着想を得て本発明をなすにい
たった。
【００１０】そこで、ガラス表層内部に各種の熱線反射
層を形成する実験を行ったところ、Ｔｉ等の金属のみを
注入しても熱線反射特性は得られるが、可視光領域の光
透過率が充分でなく、色調も乏しかった。ところが、Ｔ
ｉ、Ｎを両方注入すると、可視光領域で充分な光透過を
示しながらも良好な熱線反射特性が得られた。さらに、
光沢のある独特な色調が得られ、装飾性も高いことが分
かった。
層を形成する実験を行ったところ、Ｔｉ等の金属のみを
注入しても熱線反射特性は得られるが、可視光領域の光
透過率が充分でなく、色調も乏しかった。ところが、Ｔ
ｉ、Ｎを両方注入すると、可視光領域で充分な光透過を
示しながらも良好な熱線反射特性が得られた。さらに、
光沢のある独特な色調が得られ、装飾性も高いことが分
かった。
【００１１】本発明では、図１に示すように、熱線反射
層である金属窒化物層１２がガラス１３の内部に、ガラ
ス表層１１に保護されるように存在する。熱線反射層等
の機能層がガラス表面上に存在する限り、耐久性の低さ
が問題となるが、本発明においては、金属窒化物からな
る熱線反射層１２がガラス表層１１の内部に存在するこ
とにより、熱線反射層１２がガラス（ガラス表層１１）
に保護されるため、化学的耐久性及び機械的耐久性が飛
躍的に向上する。
層である金属窒化物層１２がガラス１３の内部に、ガラ
ス表層１１に保護されるように存在する。熱線反射層等
の機能層がガラス表面上に存在する限り、耐久性の低さ
が問題となるが、本発明においては、金属窒化物からな
る熱線反射層１２がガラス表層１１の内部に存在するこ
とにより、熱線反射層１２がガラス（ガラス表層１１）
に保護されるため、化学的耐久性及び機械的耐久性が飛
躍的に向上する。
【００１２】本発明では、金属窒化物層はイオン注入に
よりガラス表層の内部に形成することが好ましい。
よりガラス表層の内部に形成することが好ましい。
【００１３】熱線反射層をになう金属窒化物としては、
例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロムの
窒化物もしくは酸窒化物が利用可能であるが、イオン注
入法により作製する場合には、同一入射エネルギーで
は、軽元素の方がガラス内でのイオンの平均飛程が大き
く、注入後のイオンの分布が比較的狭くなるため、軽元
素であるチタンの窒化物が作製上有利である。
例えば、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、クロムの
窒化物もしくは酸窒化物が利用可能であるが、イオン注
入法により作製する場合には、同一入射エネルギーで
は、軽元素の方がガラス内でのイオンの平均飛程が大き
く、注入後のイオンの分布が比較的狭くなるため、軽元
素であるチタンの窒化物が作製上有利である。
【００１４】本発明において、例えば窒化チタンを熱線
反射層として用いる場合は、窒化チタンの構成元素Ｔｉ
とＮはイオン注入法によりガラス内部に打ち込まれる。
イオンの打ち込みは２種同時あるいは別々に打ち込ま
れ、注入後に熱処理あるいは注入中にガラス基板を加熱
することによりガラス内部に窒化チタン層が形成され
る。イオン注入する際、イオンの入射エネルギーの増加
に伴いガラスへの注入深さも増大するが、エネルギーの
増大に伴いガラス内の入射後のイオンの分布も広く分散
することになる。
反射層として用いる場合は、窒化チタンの構成元素Ｔｉ
とＮはイオン注入法によりガラス内部に打ち込まれる。
イオンの打ち込みは２種同時あるいは別々に打ち込ま
れ、注入後に熱処理あるいは注入中にガラス基板を加熱
することによりガラス内部に窒化チタン層が形成され
る。イオン注入する際、イオンの入射エネルギーの増加
に伴いガラスへの注入深さも増大するが、エネルギーの
増大に伴いガラス内の入射後のイオンの分布も広く分散
することになる。
【００１５】ガラス内に入射するイオンは、熱処理後に
充分な熱線反射機能を持つ密度で窒化チタンを形成でき
る量で分布しなければならないが、窒化チタン層の中心
深さが１０００ｎｍを越えるものでは、注入後イオン分
布の広がりが大きいことから、１０20ｃｍ-2以上もの大
量のイオン注入が必要となり、製造コスト上望ましいと
はいえない。一方、１０ｎｍ未満になると、上層である
ガラス層の厚みが小さくなるため、耐久性が充分でない
場合がある。従って、ガラス内部の金属窒化物層の中心
の深さは１０〜１０００ｎｍであることが望ましい。よ
り望ましい金属窒化物（例えば窒化チタン）層の中心の
深さは５０〜２００ｎｍである。
充分な熱線反射機能を持つ密度で窒化チタンを形成でき
る量で分布しなければならないが、窒化チタン層の中心
深さが１０００ｎｍを越えるものでは、注入後イオン分
布の広がりが大きいことから、１０20ｃｍ-2以上もの大
量のイオン注入が必要となり、製造コスト上望ましいと
はいえない。一方、１０ｎｍ未満になると、上層である
ガラス層の厚みが小さくなるため、耐久性が充分でない
場合がある。従って、ガラス内部の金属窒化物層の中心
の深さは１０〜１０００ｎｍであることが望ましい。よ
り望ましい金属窒化物（例えば窒化チタン）層の中心の
深さは５０〜２００ｎｍである。
【００１６】ガラスの内部に形成される金属窒化物層の
層厚は、薄すぎた場合は充分な熱線遮蔽機能が発揮でき
ず、厚すぎると可視光透過率が小さくなりすぎるため２
〜１００ｎｍの範囲で選ぶのが望ましい。前述のイオン
のガラス内入射後の分布を考慮した場合も、この厚みの
範囲が望ましい。
層厚は、薄すぎた場合は充分な熱線遮蔽機能が発揮でき
ず、厚すぎると可視光透過率が小さくなりすぎるため２
〜１００ｎｍの範囲で選ぶのが望ましい。前述のイオン
のガラス内入射後の分布を考慮した場合も、この厚みの
範囲が望ましい。
【００１７】熱線反射層として機能する金属窒化物の形
態としては、金属窒化物が単独で存在するものが好まし
いが、図２に模式的に示すようにガラスと金属窒化物と
の境界が明瞭でない場合でも、ガラスのマトリックス内
に金属窒化物微結晶がガラスに対する体積比で２０％以
上存在するものであれば利用できる。金属窒化物は単相
であることが望ましいが、複数以上の相が混合していて
も利用できる。また金属の酸窒化物も利用可能である。
態としては、金属窒化物が単独で存在するものが好まし
いが、図２に模式的に示すようにガラスと金属窒化物と
の境界が明瞭でない場合でも、ガラスのマトリックス内
に金属窒化物微結晶がガラスに対する体積比で２０％以
上存在するものであれば利用できる。金属窒化物は単相
であることが望ましいが、複数以上の相が混合していて
も利用できる。また金属の酸窒化物も利用可能である。
【００１８】本発明に利用されるガラスには、特に組成
の限定はなく、石英ガラス、高シリカガラス、ソーダラ
イムガラス、珪酸塩ガラス、燐酸塩ガラス、結晶化ガラ
スなどを用いることができる。
の限定はなく、石英ガラス、高シリカガラス、ソーダラ
イムガラス、珪酸塩ガラス、燐酸塩ガラス、結晶化ガラ
スなどを用いることができる。
【００１９】本発明の熱線反射ガラスの製造には、イオ
ン注入法が好適に用いられる。より具体的には、１０-2
ｔｏｒｒ以下に排気した真空槽中にて、イオン化した金
属や窒素を１ｋＶ〜１ＭＶの電位差でガラス表面に打ち
込むことが好ましい。イオン注入時のガラス板の温度は
０〜１０００℃の範囲で設定可能である。注入する際の
イオンのドーズ量は、注入後のイオンの分布密度や注入
時のイオンによるガラスの損傷を考慮すると１０16ｃｍ
-2〜１０20ｃｍ-2であることが望ましい。ガラス内に打
ち込まれたイオンはそのままでは化合物を形成しないこ
とが多いため、打ち込み後に熱処理もしくは打ち込み中
に基板の加熱を施すことが好ましい。打ち込み後の加熱
温度としては３０〜１２００℃の範囲、特に、ガラス軟
化温度、製造の利便さ等を考慮すると、５００〜７００
℃の加熱温度が望ましい。
ン注入法が好適に用いられる。より具体的には、１０-2
ｔｏｒｒ以下に排気した真空槽中にて、イオン化した金
属や窒素を１ｋＶ〜１ＭＶの電位差でガラス表面に打ち
込むことが好ましい。イオン注入時のガラス板の温度は
０〜１０００℃の範囲で設定可能である。注入する際の
イオンのドーズ量は、注入後のイオンの分布密度や注入
時のイオンによるガラスの損傷を考慮すると１０16ｃｍ
-2〜１０20ｃｍ-2であることが望ましい。ガラス内に打
ち込まれたイオンはそのままでは化合物を形成しないこ
とが多いため、打ち込み後に熱処理もしくは打ち込み中
に基板の加熱を施すことが好ましい。打ち込み後の加熱
温度としては３０〜１２００℃の範囲、特に、ガラス軟
化温度、製造の利便さ等を考慮すると、５００〜７００
℃の加熱温度が望ましい。
【００２０】加熱時の雰囲気としては任意の雰囲気が利
用可能であるが、良質の金属窒化物相を得るには減圧酸
素分圧下または窒素雰囲気下を利用することが好まし
い。また、打ち込み中の加熱温度としては３０〜１２０
０℃の範囲、特に、ガラス軟化温度、製造の利便さ等を
考慮すると、５００〜７００℃の加熱温度が望ましい。
用可能であるが、良質の金属窒化物相を得るには減圧酸
素分圧下または窒素雰囲気下を利用することが好まし
い。また、打ち込み中の加熱温度としては３０〜１２０
０℃の範囲、特に、ガラス軟化温度、製造の利便さ等を
考慮すると、５００〜７００℃の加熱温度が望ましい。
【００２１】
（実施例１）フリーマン型イオン源により発生させたＴ
ｉ、Ｎイオンを分析型電磁石で加速し、１０ｃｍ×１０
ｃｍのソーダライムガラス基板に、Ｔｉ、Ｎの順でイオ
ン注入した。加速電圧とイオン注入量はそれぞれＴｉイ
オンでは２００ＫｅＶ、３×１０17ｃｍ-2、Ｎイオンで
は９０ＫｅＶで３×１０17ｃｍ-2とした。注入中のガラ
ス板は水冷された基板上に固定することにより、一定温
度で保持した。
ｉ、Ｎイオンを分析型電磁石で加速し、１０ｃｍ×１０
ｃｍのソーダライムガラス基板に、Ｔｉ、Ｎの順でイオ
ン注入した。加速電圧とイオン注入量はそれぞれＴｉイ
オンでは２００ＫｅＶ、３×１０17ｃｍ-2、Ｎイオンで
は９０ＫｅＶで３×１０17ｃｍ-2とした。注入中のガラ
ス板は水冷された基板上に固定することにより、一定温
度で保持した。
【００２２】ガラス内部に形成された窒化チタン層の厚
さは１００ｎｍであり、その層の中心はガラス表面から
１８０ｎｍの深さであった。
さは１００ｎｍであり、その層の中心はガラス表面から
１８０ｎｍの深さであった。
【００２３】得られた試料に光の透過率と反射率の波長
依存性試験を行ったところ、従来と同等の熱線反射特性
を示した。
依存性試験を行ったところ、従来と同等の熱線反射特性
を示した。
【００２４】本試料に耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカ
リ試験を行った。耐磨耗試験はテーバー試験機を用い、
Ｎｏ．ＣＳ１０Ｆの２つの磨耗輪に５００ｇの荷重をか
け、６０ｒｐｍの回転数で１０００回転の磨耗をガラス
基板に加えた後、透過率変化を測定した。耐酸性と耐ア
ルカリ性はそれぞれ１規定のＨ2 ＳＯ4 、ＮａＯＨ溶液
に２４０時間浸漬しその前後の透過率変化を測定した。
表１に試験の結果を示す。
リ試験を行った。耐磨耗試験はテーバー試験機を用い、
Ｎｏ．ＣＳ１０Ｆの２つの磨耗輪に５００ｇの荷重をか
け、６０ｒｐｍの回転数で１０００回転の磨耗をガラス
基板に加えた後、透過率変化を測定した。耐酸性と耐ア
ルカリ性はそれぞれ１規定のＨ2 ＳＯ4 、ＮａＯＨ溶液
に２４０時間浸漬しその前後の透過率変化を測定した。
表１に試験の結果を示す。
【００２５】（実施例２）実施例１と同様にして、Ｔ
ｉ、Ｎイオンをソーダライムガラス基板にイオン注入し
た後、窒素気流中にて６００℃で４時間の熱処理をする
ことにより熱線反射層をガラス内部に形成した。
ｉ、Ｎイオンをソーダライムガラス基板にイオン注入し
た後、窒素気流中にて６００℃で４時間の熱処理をする
ことにより熱線反射層をガラス内部に形成した。
【００２６】形成された窒化チタン層の厚さ及び中心深
さは実施例１と同様であった。
さは実施例１と同様であった。
【００２７】得られた試料に対して、実施例１と同様の
評価を行った。結果、実施例１よりも優れた熱線反射特
性を示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の
結果は表１に示す通りであった。
評価を行った。結果、実施例１よりも優れた熱線反射特
性を示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の
結果は表１に示す通りであった。
【００２８】（実施例３）実施例１において、Ｔｉイオ
ン注入時はガラス板を水冷された基板上に固定すること
により一定温度で保持し、Ｎイオン注入時は５００℃に
加熱した以外は、実施例１と同様にして熱線反射層をガ
ラス内部に形成した。
ン注入時はガラス板を水冷された基板上に固定すること
により一定温度で保持し、Ｎイオン注入時は５００℃に
加熱した以外は、実施例１と同様にして熱線反射層をガ
ラス内部に形成した。
【００２９】形成された窒化チタン層の厚さ及び中心深
さは実施例１と同様であった。
さは実施例１と同様であった。
【００３０】得られた試料に対して、実施例１と同様の
評価を行った。結果、実施例１よりも優れた熱線反射特
性を示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の
結果は表１に示す通りであった。
評価を行った。結果、実施例１よりも優れた熱線反射特
性を示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の
結果は表１に示す通りであった。
【００３１】（実施例４）実施例１において、Ｔｉイオ
ン注入時及びＮイオン注入時にガラス基板を５００℃に
加熱した以外は、実施例１と同様にして熱線反射層をガ
ラス内部に形成した。
ン注入時及びＮイオン注入時にガラス基板を５００℃に
加熱した以外は、実施例１と同様にして熱線反射層をガ
ラス内部に形成した。
【００３２】形成された窒化チタン層の厚さ及び中心深
さは実施例１と同様であった。
さは実施例１と同様であった。
【００３３】得られた試料に対して、実施例１と同様の
評価を行った。結果、実施例１よりも優れた熱線反射特
性を示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の
結果は表１に示す通りであった。
評価を行った。結果、実施例１よりも優れた熱線反射特
性を示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の
結果は表１に示す通りであった。
【００３４】（実施例５）フリーマン型イオン源により
発生させたＣｒ、Ｎイオンを分析型電磁石で加速し、１
０ｃｍ×１０ｃｍのソーダライムガラス基板に、Ｃｒ、
Ｎ順にイオン注入した。加速電圧とイオン注入量はそれ
ぞれＣｒイオンでは１９０ＫｅＶ、３×１０17ｃｍ-2、
Ｎイオンでは９０ＫｅＶで３×１０17ｃｍ-2とした。注
入中のガラス板は水冷された基板上に固定することによ
り、一定温度で保持した。注入後、窒素気流中にて６０
０℃で４時間の熱処理をすることにより熱線反射層をガ
ラス内部に形成した。
発生させたＣｒ、Ｎイオンを分析型電磁石で加速し、１
０ｃｍ×１０ｃｍのソーダライムガラス基板に、Ｃｒ、
Ｎ順にイオン注入した。加速電圧とイオン注入量はそれ
ぞれＣｒイオンでは１９０ＫｅＶ、３×１０17ｃｍ-2、
Ｎイオンでは９０ＫｅＶで３×１０17ｃｍ-2とした。注
入中のガラス板は水冷された基板上に固定することによ
り、一定温度で保持した。注入後、窒素気流中にて６０
０℃で４時間の熱処理をすることにより熱線反射層をガ
ラス内部に形成した。
【００３５】ガラス内部に形成された窒化クロム層の厚
さは１００ｎｍであり、その層の中心はガラス表面から
１９０ｎｍの深さであった。
さは１００ｎｍであり、その層の中心はガラス表面から
１９０ｎｍの深さであった。
【００３６】得られた試料に対して、実施例１と同様の
評価を行った。結果、実施例１と同等の熱線反射特性を
示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結果
は表１に示す通りであった。
評価を行った。結果、実施例１と同等の熱線反射特性を
示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結果
は表１に示す通りであった。
【００３７】（実施例６）フリーマン型イオン源により
発生させたＺｒ、Ｎイオンを分析型電磁石で加速し、１
０ｃｍ×１０ｃｍのソーダライムガラス基板にイオン注
入した。加速電圧とイオン注入量はそれぞれＺｒイオン
では１６０ＫｅＶ、３×１０17ｃｍ-2、Ｎイオンでは９
０ＫｅＶで３×１０17ｃｍ-2とした。注入中のガラス板
は水冷された基板上に固定することにより、一定温度で
保持した。注入後、窒素気流中にて６００℃で４時間の
熱処理をすることにより熱線反射層をガラス内部に形成
した。
発生させたＺｒ、Ｎイオンを分析型電磁石で加速し、１
０ｃｍ×１０ｃｍのソーダライムガラス基板にイオン注
入した。加速電圧とイオン注入量はそれぞれＺｒイオン
では１６０ＫｅＶ、３×１０17ｃｍ-2、Ｎイオンでは９
０ＫｅＶで３×１０17ｃｍ-2とした。注入中のガラス板
は水冷された基板上に固定することにより、一定温度で
保持した。注入後、窒素気流中にて６００℃で４時間の
熱処理をすることにより熱線反射層をガラス内部に形成
した。
【００３８】ガラス内部に形成された窒化ジルコニウム
層の厚さは１００ｎｍであり、その層の中心はガラス表
面から１８０ｎｍの深さであった。
層の厚さは１００ｎｍであり、その層の中心はガラス表
面から１８０ｎｍの深さであった。
【００３９】得られた試料に対して、実施例１と同様の
評価を行った。結果、実施例１と同等の熱線反射特性を
示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結果
は表１に示す通りであった。
評価を行った。結果、実施例１と同等の熱線反射特性を
示した。耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結果
は表１に示す通りであった。
【００４０】（比較例１）ソーダライムガラス上に反応
性スパッタリングにより窒化チタン膜とその保護層のＳ
ｉＯ2 の酸化物膜を作製した。窒化チタン膜は減圧窒素
雰囲気下で金属チタンターゲットをスパッタリングする
ことにより形成し、保護膜は減圧酸素雰囲気下で酸化珪
素ターゲットをスパッタリングすることにより積層し
た。この試料に対して上述した実施例１と同様の評価を
行った。熱線反射特性は実施例１と同様であったが、耐
磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結果は表１に示
すように、実施例１よりも劣るものであった。
性スパッタリングにより窒化チタン膜とその保護層のＳ
ｉＯ2 の酸化物膜を作製した。窒化チタン膜は減圧窒素
雰囲気下で金属チタンターゲットをスパッタリングする
ことにより形成し、保護膜は減圧酸素雰囲気下で酸化珪
素ターゲットをスパッタリングすることにより積層し
た。この試料に対して上述した実施例１と同様の評価を
行った。熱線反射特性は実施例１と同様であったが、耐
磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結果は表１に示
すように、実施例１よりも劣るものであった。
【００４１】（比較例２）ソーダライムガラス上に反応
性スパッタリングにより窒化チタン膜とその保護層の酸
化ジルコニウム膜を作製した。窒化チタン膜は減圧窒素
雰囲気下で金属チタンターゲットにスパッタリング放電
することにより形成し、保護膜は減圧酸素雰囲気下でＺ
ｒターゲットをスパッタリングすることにより積層し
た。
性スパッタリングにより窒化チタン膜とその保護層の酸
化ジルコニウム膜を作製した。窒化チタン膜は減圧窒素
雰囲気下で金属チタンターゲットにスパッタリング放電
することにより形成し、保護膜は減圧酸素雰囲気下でＺ
ｒターゲットをスパッタリングすることにより積層し
た。
【００４２】得られた試料に対して、実施例１と同様の
評価を行った。結果、熱線反射特性は実施例１と同等で
あったが、耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結
果は表１に示す通り、実施例１よりも劣るものであっ
た。
評価を行った。結果、熱線反射特性は実施例１と同等で
あったが、耐磨耗試験、耐酸試験、耐アルカリ試験の結
果は表１に示す通り、実施例１よりも劣るものであっ
た。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【発明の効果】本発明においては、熱線反射層がガラス
内部に存在することにより、熱線反射層がガラスに保護
されるため、化学的耐久性及び機械的耐久性が飛躍的に
向上した熱線反射ガラスが提供できる。
内部に存在することにより、熱線反射層がガラスに保護
されるため、化学的耐久性及び機械的耐久性が飛躍的に
向上した熱線反射ガラスが提供できる。
【００４５】本発明の熱線反射ガラスは建築物や車両用
窓ガラスとして用いても充分な耐久性を有している。
窓ガラスとして用いても充分な耐久性を有している。
【００４６】また、保護膜を被覆することなく使用可能
であるため、作製条件設定が容易であることや作製時間
が短縮できことなどから製造工程が簡略化できるという
効果も認められる。
であるため、作製条件設定が容易であることや作製時間
が短縮できことなどから製造工程が簡略化できるという
効果も認められる。
【図１】本発明の熱線反射ガラスの一部断面図。
【図２】ガラスと金属窒化物の境界が明瞭でない場合の
熱線反射ガラスの一部断面図の模式図。
熱線反射ガラスの一部断面図の模式図。
１１：ガラス表層 １２：金属窒化物層 １３：ガラス ２１：ガラス成分が主要な領域 ２２：金属窒化物成分が主要な領域 ２３：ガラス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 新井 三佳子 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内
Claims (8)
- 【請求項１】金属窒化物層がガラス表層の内部に形成さ
れていることを特徴とする熱線反射ガラス。 - 【請求項２】前記金属窒化物層はイオン注入により形成
されたものであることを特徴とする請求項１記載の熱線
反射ガラス。 - 【請求項３】ガラス内部の金属窒化物層の中心の深さが
１０〜１０００ｎｍであることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の熱線反射ガラス。 - 【請求項４】前記金属窒化物層の中心の深さは５０〜２
００ｎｍであることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか１項記載の熱線反射ガラス。 - 【請求項５】前記金属窒化物層の厚さは２〜１００ｎｍ
であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１
項記載の熱線反射ガラス。 - 【請求項６】金属窒化物層を形成する金属元素と窒素と
を、同時あるいは別々にガラス内部にイオン注入し、次
いで熱処理を行うことによりガラス表層の内部に金属窒
化物層を形成することを特徴とする熱線反射ガラスの製
造方法。 - 【請求項７】ガラスを加熱しながら、金属窒化物層を形
成する金属元素と窒素とを、同時あるいは別々にガラス
内部にイオン注入することによりガラス表層の内部に金
属窒化物層を形成することを特徴とする熱線反射ガラス
の製造方法。 - 【請求項８】イオン注入時のイオンドーズ量は１０16〜
１０20ｃｍ-2であることを特徴とする請求項６または７
記載の熱線ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26753594A JPH08133793A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 熱線反射ガラス及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26753594A JPH08133793A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 熱線反射ガラス及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08133793A true JPH08133793A (ja) | 1996-05-28 |
Family
ID=17446177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26753594A Pending JPH08133793A (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 熱線反射ガラス及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08133793A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160056990A (ko) * | 2014-11-12 | 2016-05-23 | (주)네오시스코리아 | 발열 유리 제조 방법 |
| US10604445B2 (en) | 2012-02-08 | 2020-03-31 | University Of Leeds | Process for ion implantation |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP26753594A patent/JPH08133793A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10604445B2 (en) | 2012-02-08 | 2020-03-31 | University Of Leeds | Process for ion implantation |
| US11198643B2 (en) | 2012-02-08 | 2021-12-14 | University Of Leeds | Material |
| KR20160056990A (ko) * | 2014-11-12 | 2016-05-23 | (주)네오시스코리아 | 발열 유리 제조 방법 |
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