JPH08207203A - 銀層積重体を備えた透明基材 - Google Patents

銀層積重体を備えた透明基材

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光領域での性能の向上した、銀層と誘電
体層とを含む多数の層で被覆された透明基材を提供す
る。 【解決手段】 本発明の透明基材1は、3つの誘電体層
2、4、6と交互になった2つの銀層3、5とを含む薄
い多重層を有し、当該基材1に最も近い銀層3がもう1
つの銀層5よりも薄くなっていて、誘電体層2、4、6
が硫化亜鉛製である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銀層と誘電体層を
含む多数の薄い層で被覆された透明基材に関する。
【0002】前述のタイプの基材は基本的に、強化され
た断熱、日射の遮蔽、層内でのジュール効果による加熱
又は電磁遮蔽をその役目とする断熱ガラス又は合わせガ
ラスを製造するために利用される。
【0003】応用分野に応じて、基材の光学的性能は異
なっている。特に光の透過率は、日射の遮蔽の場合は中
程度でよいのに対し、車両のフロントガラスなどの場合
は最大限のものが求められることになる。本発明の基材
が属するのはこの後者の分野である。
【0004】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】一般
に、銀層を含む多重層の場合、断熱において開発され
た、日射の遮蔽及び低い輻射能に寄与する優れた赤外線
反射性能には、高い電気伝導率が付き物である。銀層を
含むこのような層の集成体についての一般的な問題は、
高い光透過率で前述の基準について優れた性能を得るこ
とにある。特に、自動車又は鉄道車両、軍用車両又は航
空機用の加熱ガラスの場合、往々にして、非常に高い光
透過率で、例えば自動車の場合にはA光源で75%以上
という光透過率で、面積抵抗が5Ω未満であることが望
まれる。
【0005】前述の分野では、優れた性能を得るため金
属として金を利用することが知られている。このとき、
例えば酸化ビスマス又は酸化チタン製の2つの誘電体層
の間に金の薄層が配置される。金の層は優れた電気伝導
性を有するが、透過においても反射においてと同様中立
性(neutrality)に欠ける。その透過光は緑
黄色であり、強い反射を示し、非常に着色度が強く、そ
の色は採用された誘電体の厚みによって異なる。しかし
いずれにせよ、反射光が中性であることは決してない。
【0006】本発明に委ねられた使命は、真空熱蒸着技
術により、赤外線に関連するその他の性能が金層のもの
より劣ることなく、金層よりも廉価でしかも(特に透過
光及び反射光の色について)可視領域内でより優れた性
能をもつ層の製造を可能にすることにある。
【0007】国際公開第90/02653号パンフレッ
トから、自動車向けであって、車両の居住空間との関係
において最も「外側」のガラス基材の熱可塑性材料の挿
入材と接触した状態にあるその内側の面上に5つの層の
積重体が備わっているような合わせガラスが知られてい
る。この積重体は、3つの酸化亜鉛層が挿入された2つ
の銀層からなり、積重体を支持する外部基材に最も近い
銀層は第2の銀層のものよりもわずかに大きい厚みを有
する。
【0008】この出願に従った合わせガラスはフロント
ガラスとして利用されており、このことから、それらが
何故、米国で現行の安全基準を遵守するための約70%
の光透過率TL の値を示しているのかの説明がつく。そ
して、ある事例においては、75%の値が達成されてい
る。提案されている被着技術は反応性陰極スパッタリン
グである。この技術では、全て酸化物である提案された
誘電体を被着させることが可能である。しかしこれらの
酸化物のうち、いくつかは耐火性の又は不安定な酸化物
であり、複数の酸化状態が可能であり、このため真空蒸
着技術にはほとんど適さないものとなっている。
【0009】ヨーロッパ特許出願公開第0031278
号明細書では、通過周波数帯が可視範囲内にあり目の最
高感受性を中心としている、赤外線に対する遮蔽用光学
干渉フィルターであって、前記周波数帯域内で少なくと
も部分的に透明な支持体を含み、この支持体の一つの面
上に光学フィルターが配置されており、しかも各々nを
3以上の整数として、高い屈折率を持つ透明な誘電材料
の2層の間に置かれた1つの金属層を含むn個のフィル
ターエレメントで構成されている、遮蔽用光学干渉フィ
ルターが提案されている。同様に、この金属層が銀製で
あり、誘電体が硫化亜鉛製であることも提案されてい
る。しかし、金属の厚みが20nmを上回りかつその層の
数が3以上であることから、その透過率はきわめて低
い。
【0010】同様にヨーロッパ特許出願公開第0433
136号明細書から、合わせガラスの熱可塑性挿入シー
トへの層集成体の接合に有利に作用する表面薄層が知ら
れており、この場合、これらの薄層は特にチタン、ニッ
ケル−クロムもしくはタンタル又はこれらの金属の酸化
物である。
【0011】ヨーロッパ特許出願第94−40184
6.4号明細書においては、 ・誘電材料製の第1のコーティング、 ・特に金属を基礎材料とした、赤外線範囲内での反射特
性を持つ第1の層、 ・誘電材料製の第2のコーティング、 ・特に金属を基礎材料とした、赤外線範囲内での反射特
性を持つ第2の層、 ・誘電材料製の第3のコーティング、 が連続的に上に被着された薄い多重層を持つ、特にガラ
ス製の透明基材において、その赤外線範囲内での反射特
性を持つ第1の層の厚みが、赤外線範囲内での反射特性
を持つ第2の層の厚みの約55〜75%、好ましくは6
0〜70%そして特に65%に相当する透明基材が提案
されている。
【0012】このヨーロッパ特許出願明細書では、赤外
線範囲内で反射特性を持つ層は銀であり、誘電体は同様
に陰極スパッタリングによって得られる酸化物である。
なお、このヨーロッパ特許出願明細書は、特に導電層を
得ようとするものではなかった。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、3つの誘電体
層と交互になった2つの銀層を含む薄い多重層を有す
る、特にガラスでできた透明基材であって、基材に最も
近い銀層がもう1つの銀層よりも薄く、誘電体層が硫化
亜鉛でできている透明基材を提案するものである。好ま
しくは、中間誘電体層の厚みはその他2つの誘電体層の
厚みの和の1.1倍以上であり、第1の誘電体層と第3
の誘電体層の厚みはほぼ等しい。これらの厚みは特に約
28nmである。同様に、本発明の基材はその表面に、第
IV族、第V族又は第VIII族の金属のうちの1つ、それら
の合金のうちの1つ、又は同じ金属又は合金の酸化物、
そして特にチタンでできた、1層を含んでいるようにな
っている。
【0014】本発明は、その層を伴う基材が熱可塑性フ
ィルムを用いて第2の透明な基材と組合わされ、その際
好ましくはこの基材が第IV族、第V族又は第VIII族の金
属のうちの1つ、その合金の1つ、又は同じ金属もしく
は合金の酸化物でできた1つの表面層を含むことを提案
する。かくして、例えば、表面層はチタンに基づく及び
/又は酸化チタンに基づくものである。
【0015】本発明の層は真空熱蒸着技術によって被着
される。また、本発明の基材は、車両のガラス、特に加
熱ガラスの製造用とされている。
【0016】
【発明の実施の形態】図面を参照して行う以下の説明に
より、本発明を理解しその利点を把握することが可能と
なろう。
【0017】平坦な又は上ぞりのガラス板といったよう
な基材を本発明の層系でコーティングするためには、以
下の要領で作業を進める。
【0018】熱蒸着を内部で行なうことのできる、つま
り少なくとも1個の加熱るつぼを入れることができる真
空容器を用意する。
【0019】ZnS用のものと同様銀用のるつぼは、
「立方形るつぼ」と呼ばれる規則的な形状を構成するた
めに折曲げられたモリブデンシートで構成されている。
外部層のチタン又はその他の金属のためのるつぼは、タ
ングステンワイヤのらせんである。3つのるつぼは基材
から440mmのところに設置される。この基材は400
×1200mmの寸法の厚み2mmのガラス板であり、この
板はるつぼの上に水平に配置されていて、均等な被着を
可能にするよう、その平面内で素早く移動させられる。
【0020】様々な蒸着の制御は、処理中にその場で透
過率の値を追跡する550nmフィルターを備えた光度計
を介して行なわれる。
【0021】蒸着処理には、まず第1にるつぼの予備加
熱工程ならびに表面の前処理工程(グロー放電処理)が
必要である。この処理には、以下の工程が含まれる。 ・5×10-5バールまでの減圧。このとき、チタン、Z
nS及び銀がそれぞれ装入されたるつぼは予備加熱され
る。 ・るつぼの予備加熱: Ti 120ボルト 3分間 ZnS 100ボルト 3分間 Ag 50ボルト 3分間 ・5アンペアで2.5×10-5mbarでの10分間のグロ
ー放電処理(アルゴンの流量をそれに応じて調整す
る)。 ・下記の条件下で2.5×10-5での蒸着 Ti 320ボルト ZnS 215ボルト Ag 230ボルト
【0022】反射における色の問題を解決しそして銀に
基づく層の日射防止機能を増大させるための打開策は、
1つではなく2つの銀被着を実施することからなる。か
くして、選択される層系は、Ti、ZnS、Ag、Zn
S、Ag、ZnS、Tiである。
【0023】図1には、チタン層を示しておらず、1と
して透明基材、2としてZnSの第1の層、4及び6と
して同じ誘電体の第2及び第3の層が見られる。一方3
及び5として銀層を示した。
【0024】チタンの下部層と上部層は非常に薄く、そ
の透過率が変化するように、急速に酸化物に変換され
る。これらの層は、基材に対するZnSの付着と、そし
て積層集成体において同じZnSに対する熱可塑性シー
トの付着を可能にする「接合」層を構成する。
【0025】第IV族(Sn)及び第V族(Bi,Nb,
Ta)並びに第VIII族(Ni)以外の金属によりチタン
を置換するための試験を行ったが、これらは、同様に優
れた結果をもたらした。
【0026】550nmの波長での試料の透過率の監視に
より、望む時点で蒸着を停止させることが可能である。
【0027】かくして、光透過率TL 及びエネルギー透
過率TE の最適化を得るためには、透過率T550 を以下
の値に制限することが必要であった。 1.Ti :97% 2.ZnS:82% 3.Ag :73% 4.ZnS:79% 5.Ag :73% 6.ZnS:79% 7.Ti :74%
【0028】そのような1つの層を評価した。その構成
要素の厚みは、図1を参照して、次のとおりであった。 ZnS層2:28nm Ag層3 :10nm ZnS層4:62nm Ag層5 :12nm ZnS層6:28nm チタンの下部層及び上部層の方は、約1nmの厚みを有し
ていた。
【0029】上述の基材を通常の方法に従って、図2に
示したようにポリビニルブチラール(PVB)7を用い
て、層(被覆)を備えていない同一の板8と組合わせ
た。
【0030】この積層資料について、光学的及び電気的
性能を測定した。上記の層は第1のガラスの内部面上に
あった。結果は、以下の通りである。 ・光透過率、A光源、TL =75% ・太陽エネルギー透過率 TE =43% ・層付きガラス側反射率 RL =7% ・エネルギー反射率 RE =28% ・面積抵抗 R=3.6Ω
【0031】結果は、ここでは反射率がはるかに小さい
という点を除いて、金の層の結果とほとんど変わらず、
このことは車両における応用にとって非常に有利であ
る。なお、目に見える透過光及び反射光は、着色度が著
しく低い(透過光において、金の場合には純度が20%
であるのに対して約1%)。
【0032】かくして、得られる製品は、TL /TE
が極めて大きい、つまりは特に自動車での優れた日射遮
蔽性能にとって有利である、有効な層の問題に対し、非
常に満足のいく解決策を提供するものである。同様に、
L /R比が大きいことから、特に車両ガラスにおける
加熱ガラスでの高い有効性を発揮するのが可能となる。
これらの性能は、通常の熱蒸着による製造方法で、しか
も低い原価(金を用いない)で得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】層の積重体を備えた本発明の基材を示す図であ
る。
【図2】合わせガラスを構成するため1枚の熱可塑性フ
ィルムによりもう1つの透明基材に接合された同様の基
材を示す図である。
【符号の説明】
1…透明基材 2、4、6…ZnS層 3、5…Ag層 7…ポリビニルブチラール層 8…透明基材

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 3つの誘電体層(2、4、6)と交互に
    なった2つの銀層(3、5)を含む薄い多重層を有す
    る、特にガラスでできた、透明基材(1)であり、当該
    基材に最も近い銀層(3)がもう1つの銀層(5)より
    も薄くなっている基材であって、上記誘電体層が硫化亜
    鉛でできていることを特徴とする透明基材。
  2. 【請求項2】 中間の誘電体層(4)の厚みがその他2
    つの誘電体層(2、6)の厚みの和の1.1倍以上であ
    ることを特徴とする、請求項1記載の基材。
  3. 【請求項3】 第1の誘電体層(2)と第3の誘電体層
    (6)の厚みがほぼ等しいことを特徴とする、請求項2
    記載の基材。
  4. 【請求項4】 第1及び第3の層のほぼ等しい厚みがお
    よそ28nmであることを特徴とする、請求の範囲第3項
    に記載の基材。
  5. 【請求項5】 第IV族、第V族又は第VIII族の金属のう
    ちの1つ、それらの合金のうちの1つ、又は同じ金属も
    しくは合金の酸化物でできた、そして特にチタンででき
    た層を、その表面に含むことを特徴とする、請求項1か
    ら4までのいずれか1つに記載の基材。
  6. 【請求項6】 熱可塑性フィルム(7)を用いて第2の
    透明基材(8)と組合わされていることを特徴とする、
    請求項1から5までのいずれか1つに記載の基材。
  7. 【請求項7】 第IV族、第V族又は第VIII族の金属の1
    つ、その合金の1つ、又は同じ金属もしくは合金の酸化
    物でできた表層を含んでいることを特徴とする、請求項
    6記載の基材。
  8. 【請求項8】 前記表層がチタンを基礎材料とする及び
    /又は酸化チタンを基礎材料とするものであることを特
    徴とする、請求項7記載の基材。
  9. 【請求項9】 前記層が真空熱蒸着技術で被着されてい
    ることを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1
    つに記載の基材。
  10. 【請求項10】 車両用のガラス(glazing)の
    製造に使用される、請求項5〜9までのいずれか1つに
    記載の基材。
  11. 【請求項11】 車両用加熱ガラスの製造に使用され
    る、請求項10記載の基材。
JP27776595A 1994-10-25 1995-10-25 銀層積重体を備えた透明基材 Expired - Fee Related JP3961582B2 (ja)

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