JPH11302037A

JPH11302037A - 低反射率、低透過率ガラス

Info

Publication number: JPH11302037A
Application number: JP11311198A
Authority: JP
Inventors: Takao Tomioka; 孝夫冨岡
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】熱線遮蔽性あるいは更に紫外線遮蔽性に加
え、可視光透過率が低く、適度な遮光性、プライバシ−
性を有し、膜面およびガラス面の可視光反射率が低くグ
レアー（ギラツキ）感や反射映像の写り込みによる違和
感がなく、かつ黒色系に近い透過色調を呈する膜付きガ
ラスとすること。【解決手段】ガラス基板表面に熱線遮蔽膜と透明誘電
体膜を順次成膜した積層膜付きガラスであって、該積層
膜付きガラスの可視光透過率が10〜30％、前記積層膜付
きガラスの膜面およびガラス面の可視光反射率が12％以
下、日射透過率が15％以下である低反射率、低透過率ガ
ラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、構築物用窓
材、あるいは車輌、船舶、航空機などの移送機用窓材等
として採用される積層膜付きのガラスであり、前記積層
膜は赤外域は勿論、可視域、あるいは更に紫外域にわた
り低透過率の膜であって、特に夏期において、窓材を介
して建築物車輌等の内部に侵入する太陽輻射エネルギー
を抑制し、内部の温度上昇、冷房負荷を低減させるとと
もに、適度に低い可視光透過率としたことにより窓材外
部からの内部への透視に対するプライバシ−性を保持
し、更に可視光反射率を低く抑えて、反射映像の写り込
みを減じ、窓材内部からの外部への透視性、視認性を確
保した光反射率、透過率の低いガラスに関する。

【０００２】

【従来技術および解決すべき課題】近年、車輌窓ガラス
や建築物窓ガラス等を通して内部に侵入する太陽輻射エ
ネルギーを抑制し、内部の温度上昇、冷房負荷を低減さ
せる熱線遮蔽ガラスが広く採用されている。特に最近の
ＲＶ車（レジャー用ビークル）への一般の指向が高ま
り、該車輌窓材として赤外域（熱線）を含め可視光にお
いて低い透過率の黒〜暗色系ガラスで、プライバシー性
の高いガラスに対する要求が増大している。

【０００３】上記光透過率が低く黒〜暗色系のガラス
を、膜付けしない素板ガラスとして製造する場合、いわ
ゆるクリアーガラスや淡着色ガラス等通常のガラス素地
との熱容量や熱伝導率等の著しい相違から、それら通常
のガラスを製造するケースと異なり、ガラス溶融時にお
けるガラス素地の熱の授受、伝導を勘案して特異な均熱
化手段を構じ、あるいは特殊形状の溶融槽を採用する等
の設計を必要とする。

【０００４】また、そのような素板ガラス製品は、局部
的に光透過性の高い部分を必要とするような場合、例え
ば車輌のリアウインド−においてハイマウントストップ
ランプ部を設け、該部の光透過率を上げたい場合におい
ては採用し得ず、あるいはプライバシーを目的とするこ
ととは異なるが、シェードバンドの如き明視部と暗視部
を配したいような場合においては採用し得ない等不都合
点も少なくない。

【０００５】一方熱線遮蔽膜を形成したガラスについて
は少なからず公知例があり、殊に熱線遮蔽性を備え遮光
性を有する車輌用ガラスについては、例えば、特開平5-
170485号公報には熱線遮蔽膜および自動車用窓硝子に関
し、可視光線透過率35％以下で特定値以上のシート抵抗
を有する熱線遮蔽膜で、窒化物、ほう化物、酸窒化物、
酸化物のうち一種からなる膜（特にNbOxを主成分とする
膜）を形成したガラス、上記の膜をガラスにパターン形
成したアンテナ導体に、接触、または非接触状態に配し
たことが開示されている。

【０００６】該公知例は、可視光透過率を抑える反面、
可視光反射率を高くする。膜付きガラスは膜面を車
（室）内側に配するのが通例であるが、概して膜面側は
可視光反射率が高く、例えば車輌内からの外部への透視
に際して内部の反射映像が写し出されて違和感を生じ、
また透視性、視認性が阻害され易い。

【０００７】また、誘電体膜と熱線遮蔽膜を積層したガ
ラスについては、例えば特公平６−84256 号公報には単
板熱線反射ガラスに関し、ガラス基板側から順に特定膜
厚の透明誘電体膜（又は透明電導性酸化物膜）、次いで
窒化物膜、さらに透明誘電体膜（又は透明電導性酸化物
膜）、最上層としてSiO₂系で特定屈折率、特定膜厚以上
の酸化物厚膜とを積層すること、前記窒化物膜は熱線反
射膜として有効であるが、特にTiN 、ZrN 、HfN のいず
れか１つ又はこれらの複合窒化物とすること、前記透明
誘電体膜（又は透明電導性酸化物膜）は特定屈折率以上
のものであることが開示されている。

【０００８】該公知例は、開示の如く可視光透過率が約
70％前後と高く、プライバシー保護を目的とするうえで
は適当でない。

【０００９】更に、特開平７−25647 号公報には、膜面
側反射を減じた熱線遮蔽ガラスに関し、透明ガラス基板
の一方の表面に、特定膜厚の特定合金または金属の少な
くとも１種からなる膜を、次いで特定膜厚の特定金属酸
化物膜を、更に特定膜厚で屈折率が特定値以下で透明な
膜（SiO₂、Al₂O₃ 等）を積層したものが開示され、さら
にガラス面側から入射する光の可視光反射率を25％以
上、かつ膜面側から入射する光の可視光反射率を透明ガ
ラス基板自体の可視光反射率より小さくし、加えて可視
光透過率を30〜50％としたこと、またニュ−トラルなグ
レ−系の透過色と反射色であること等が開示されてい
る。

【００１０】該公知例は、膜面側反射率（通常車（室）
内側に配する）が低く、従って反射映像も目立たない
が、車（室）外側におけるガラス面側反射率が高過ぎて
反射映像が目立ち、周辺環境と違和感があり、またプラ
イバシー性の観点からすると可視光線過率が高すぎると
いう不具合がある。

【００１１】あるいは、特開平６−321580号公報には耐
摩耗性低透過率ガラスに関し、ガラス板面に熱線遮蔽
膜、次いで第１の透明保護膜、さらに第２の透明保護膜
を順次積層したガラスであって、第１の透明保護膜と第
２の透明保護膜との厚みの和を特定値以下とし、前記膜
付きガラスの可視光透過率が40％以下、かつ該ガラスの
ガラス面側の可視光反射率を30％以下としたものが開示
され、さらに第１の透明保護膜としてはSi₃N₄ 、SiO₂、
SnO₂、ZrBxOy等、第２の透明保護膜としてはZrO₂、Ta₂O
₅ およびNb₂O₅ 、熱線遮蔽膜としてはTi、Zr、Crより選
ばれた少なくとも１種の金属窒化物であることが挙げら
れている。

【００１２】該公知例は、開示の如く膜面側反射率が比
較的高く車室内側の反射映像の写り込みが著しい。

【００１３】本発明は上記公知例とは相違し、熱線遮蔽
性あるいは更に紫外線遮蔽性に加え、可視光透過率が低
く、適度な遮光性、プライバシ−性を有し、膜面および
ガラス面側の可視光反射率が低くグレアー（ギラツキ）
感や反射映像の写り込みによる違和感がなく、かつ黒色
系に近い透過色調を呈し、ガラス面側反射色調は比較的
淡いグリーン系を呈しており、例えば自動車のフロント
ドアガラスとして多く採用されている紫外線遮断グリー
ンガラス等とも融合し、視感上好ましいものである。ま
た、成膜不要な部分をマスキング等によりパターニング
し容易に膜抜きすることができるので、局部的に、例え
ば自動車のハイマウントストップランプ部における透過
率を高くできる等広範囲に採用できる低反射率、低透過
率のガラスを提唱するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ガ
ラス基板表面に熱線遮蔽膜と透明無着色性膜を順次成膜
した積層膜付きガラスであって、該積層膜付きガラスの
可視光透過率が10〜30％、前記積層膜付きガラスの膜面
およびガラス面側の可視光反射率が12％以下、日射透過
率が15％以下である低反射率、低透過率のガラスであ
る。

【００１５】さらに前記積層膜が、熱線遮蔽膜と透明無
着色性膜との互層膜であり、それぞれ２層以上有するも
のである。

【００１６】前記熱線遮蔽膜は、Ti、ステンレス鋼（以
下St-St.という）、Cr、Ni−Cr、Mo、W 、Ti、Zr、Hf、
Fe、Co、またはNiのうち少なくとも１種の窒化物である
ことが望ましい。

【００１７】更に前記透明無着色性膜が、Ti、Zr、Ta、
Al、またはSiのうちの少なくとも１種の酸化物、あるい
はAlの窒化物またはSiの窒化物のうちの少なくとも１種
であることが望ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】熱線遮蔽膜は、公知例にも散見さ
れるようにTi、Zr、Cr、Hf、Ta、その他多くの金属の窒
化物膜が採用できる。それらの窒化物膜は概して可視域
から赤外域にかけて光反射性が強く、かつ前記領域の光
の吸収も顕著で熱線を遮蔽するとともに、着色して可視
光の透過を抑制する。なお、金属窒化物のうち熱線遮蔽
性が低く可視光透過率も比較的高いSiの窒化物、Alの窒
化物膜は適さない。

【００１９】前記熱線遮蔽膜のうち、特にTi、St-St.、
Ni−Cr、Cr、Mo、W 、Zr、Hf、Fe、Co、またはNiのうち
少なくとも１種の窒化物を用いれば、比較的黒色系色調
を発現できる。そのなかでもTi、St-St.の窒化物が殊に
優れている。好ましい膜厚としては約20〜50nm程度であ
る。

【００２０】透明無着色膜は、可視域から赤外域にかけ
て光透過性が強く、従ってμm 以下のオーダーの膜厚で
は殆ど着色が認められないものをいい、公知例において
は、透明誘電体膜、透明酸化物膜、あるいは透明保護膜
とも称されるTi、Zr、Hf、Ta、Nb、Si、Al等の着色し難
い、あるいは着色性に乏しい酸化物膜や、Siの窒化物
膜、Alの窒化物膜がその範疇に入る。特にTi、Zr、Ta、
Al、またはSiのうちの少なくとも１種の酸化物、あるい
はAlの窒化物物またはSiの窒化物が推奨できる。透明無
着色性膜の好ましい膜厚としては約10〜60nm程度であ
る。

【００２１】熱線遮蔽膜のみでは、膜面側の可視光反射
率が30％を超え、車内の反射映像の映り込みのため外部
が見難いという不具合が生じるが、熱線遮蔽膜と透明無
着色性膜を順次成膜した積層膜とすることにより、熱線
遮蔽膜の熱線遮蔽性、適度な透視抑制性に加え、膜相互
の光干渉効果により、黒色系色調を発現しつつ反射率を
低減することができる。さらに熱線遮蔽膜と透明無着色
性膜をそれぞれ２層以上でかつ両者を交互に順次成膜し
たことにより、より反射率の低減等の効果が得られる。
好ましくは成膜が容易なスパッタリング法による４〜６
層の積層膜とするのがよい。

【００２２】スパッタリング装置としてインターバック
式（基板に成膜する際に、基板が成膜チャンバー内を幾
度も往復できる出口、入口が共通するタイプ）の装置を
用いる場合は、熱線遮蔽膜にTiの窒化物、透明無着色性
膜にTiの酸化物を用いることでターゲットを共有でき、
生産性を向上できる。

【００２３】なお、前記透明無着色性膜は、耐摩耗性、
耐薬品性や耐湿性等の点から最外表層に配することが好
ましく、なかでもTa酸化物を配することが望ましい。そ
の他、ポリシラザン等のハードコート膜をオーバーコー
トすることも有益である。

【００２４】本発明の低反射率ガラス、低透過率ガラス
に対し、光学特性上対照とされるのは、現在ＲＶ車の主
流であり奨用されているところの膜付けしない素板タイ
プの濃着色ガラス（１例として濃グレ−色：可視光透過
率約20〜30％、透過光主波長470〜570nm 、可視光反射
率４〜６％、反射光主波長 470〜570nm 、日射透過率約
15〜20％、日射反射率約４〜５％）である。

【００２５】本発明においては、ガラス基板表面に熱線
遮蔽膜と透明無着色性膜を順次成膜した積層膜付きガラ
スの可視光透過率を10〜30％とすることにより、前記の
可視光透過率に匹敵させることができる。可視光透過率
が10％未満では夜間等において車内から外部が見難くな
り、30％を超えるとプライバシ−保護効果が薄れること
になる。なお、特に限定するものではないが透過可視光
の刺激純度を５％以下とすることにより、主波長がいず
れの波長域にあっても黒色系色調を呈し、ボディ等周囲
の物品色調の如何にかかわらずその色調にマッチングさ
せ易い。

【００２６】前記積層膜付きガラスの膜面およびガラス
面側の可視光反射率を12％以下としたことにより、可視
光反射率12％超過における場合のような、車（室）内外
の反射映像の映り込みが顕著で違和感を生ずるようなこ
ともなく、特に車輌の場合、車内から外部が見難くなっ
て誤認や見落とし等を生じ不安全となるようなこともな
い。好ましい可視光反射率としては約10％程度ないしそ
れ以下である。

【００２７】なお、特に限定するものではないが、反射
可視光の刺激純度を15％以下とすることにより、反射可
視光の刺激純度15％超過におけるような反射色調が色づ
き視感上違和感を生じさせるような傾向も減ぜられる。
より好ましい反射可視光の刺激純度としては約10％程度
以下である。すなわち低反射、あるいは更に低刺激純度
とすることにより居住性、安全性、および環境面からも
好ましいものとなる。

【００２８】日射透過率は、前記熱線遮蔽膜の作用とも
絡むが、車輌窓ガラスや建築物窓ガラス等を通して内部
に侵入する太陽輻射エネルギーを抑制し、内部の温度上
昇を抑え、冷房負荷を低減させ、あるいは更に人体に影
響する紫外線等を抑制するうえで重要であり、最近にお
いては15％以下のものが望まれるところである。

【００２９】本発明の光反射率、透過率の低いガラスは
単板ガラスとしてそのまま、または強化、曲げ、曲げ強
化ガラスとしては勿論、複層ガラスあるいは合せガラス
として使用できる。用途としては建築物、構築物用、自
動車等の車輌、船舶、航空機等の移送機用に供すること
ができ、特に自動車用窓材とて例えばリヤウインド−ガ
ラス（シェ−ドバンド）、サイドウインド−ガラス（プ
ライバシ−）あるいはサンルーフガラス（遮光）等に適
用される。

【００３０】また、ガラス基板としては、フロート法を
はじめとする各種製板法で製造されたソーダ石灰系、ア
ルミノ珪酸系、硼珪酸系等の無機質で透明な無色または
着色ガラスであって、好ましくは例えばクリアーガラス
であり、グリーン系ガラス、ブロンズ系ガラス、グレ−
系ガラス、ブルー系ガラス等にも採用可能である。

【００３１】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。ただし本発明は係る実施例に限定されるものではな
い。

【００３２】〔積層膜付きガラスの作製〕実施例１〜
４、比較例１〜４の積層膜付きガラスについて、表１に
示す膜構成の積層膜付きガラスを作製した。

【００３３】ガラス：洗剤洗浄、水濯ぎ、アルコール洗
浄により清浄にしたフロートガラスでサイズ約 300mm×
300mm（各実施例、比較例共通)のものを使用。色調、板
厚は表１に示される。スパッタリング装置：ＤＣマグネトロンスパッタリング
装置使用。成膜条件：各実施例、比較例について表３〜表10に示
す。真空槽内に表示の所定ターゲットを配してガラスが
上方を往復できるように配置し、槽内を真空ポンプで
6.7×10^-4Pa以下までに脱気した後、該真空槽内に表示
の所定流量（ SCCM：標準状態における流量cc/min ）の
所定ガスを導入して真空度を2.7×10^-1Paに保持し、前
記ターゲツトに所定電力（KW）を印加し、該ターゲット
の上方にガラスを表示の所定速度（mm/min）で搬送しつ
つスパッタを行って第１層目の膜を形成し、その後ター
ゲットの印加を停止した。前記同様な操作を繰返して表
示の条件で２層目以降の膜を形成した。

【００３４】なお、各薄膜の膜厚については、それぞれ
の薄膜について、成膜時に成膜しない部分（マスキング
部）を設け、その段差を表面粗さ計（SLOAN 社製、DEKT
AK IIA）で測定して求めた。

【００３５】〔測定および評価法〕光学特性：JISZ8722、JISR3106に則り、340 型自記分光
光度計（日立製作所製）により、可視光 ( 380nm〜780n
m)透過率、可視光反射率、日射 ( 340nm〜1800nm) 透過
率、日射反射率を測定し、また主波長、刺激純度等の光
学的特性を求めた。その結果は表２に示す。

【００３６】なお、可視光透過率が10〜30％のものを○
印、上記範囲外のものを×印、可視光反射率が12％以下
のものを○印、上記範囲外のものを×印、日射透過率が
15％以下のものを○、上記範囲外のものを×印で評価し
た。

【００３７】耐摩耗性（トラバース試験）：ブロード布
＃40を用い、荷重100g／cm² のもと、ストローク距離 1
00mm、ストローク回数5000回後のヘ−ズ（曇り度合）値
の変化量（△Ｈ％）測定と、キズの付き具合を目視によ
り評価した。その結果は表２に示す。

【００３８】なお、△Ｈ％が４％以下、かつキズなしの
ものを合格とし○印で、△Ｈ％が４％を稍上まわる、ま
たはキズが多少認められるものを△印、△Ｈ％が10％以
上、またはキズが顕著に認められるもの、あるいは膜の
剥離があるものを×印で評価した。

【００３９】耐酸、耐アルカリ性：（耐酸性）−−常温
で0.1 規定のH₂SO₄ 溶液中に試験片を24時間浸漬した
後、外観を目視し評価した。（耐アルカリ性）−−常温で0.1 規定のNaOH溶液中に試
験片を24時間浸漬した後、外観を目視し評価した。結果
を表２に示す。

【００４０】いずれにおいても外観を目視し、測定前と
変化が見られないものを合格とし、○印で、いずれか一
方において変化が認められるものを△印、両方において
変化が認められるものを×印で評価した。

【００４１】耐湿性：温度約50℃で湿度95％RHの環境の
中、２週間保持した後、膜面の外観を目視で評価した。
結果を表２に示す。

【００４２】外観を目視し全く変化が見られないものを
合格とし、○印で、稍変化が認められるものを△印、明
らかに変化が認められるものを×印で評価した。

【００４３】その結果、表示のごとく、実施例範囲にお
いて可視光透過率、可視光反射率が低く、日射透過率も
抑え、熱線遮蔽性に優れた良好なガラスが得られること
が分かる。

【００４４】比較例１は日射透過率が高く熱線遮蔽性に
劣る。また刺激純度も高すぎ、ニュートラルな色調を得
難い、比較例２は可視光透過率，可視光反射率、日射透
過率ともに高い、比較例３は可視光透過率、日射透過率
が高く、また耐久性に劣る、比較例４は反射率が高い等
いずれも本発明の範囲から外れる。（なお、各表におい
て、化学量論的には例えばTiOｘはTiO₂を、TiNxはTi₃N₄
を、TaOxはTa₂O₅を、ZrOxはZrO₂を----夫々示すが、ス
パッタリングにおいては必ずしも上記のような厳密な結
合形態を採らないので、表示のごとくした。）

【００４５】

【表１】

【００４６】

【表２】

【００４７】

【表３】

【００４８】

【表４】

【００４９】

【表５】

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】

【表８】

【００５３】

【表９】

【００５４】

【表10】

【００５５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、優れた
熱線遮蔽性を有し、黒色〜暗色系色調を呈して好適な遮
光性、プライバシ−性を発現し、また反射率も抑えたの
で視感的にも違和感がない。更に、耐摩耗性、耐薬品性
ならびに耐湿性に優れるという効果を奏し、単板ガラス
としてそのまま、または強化、曲げ、曲げ強化ガラスと
しては勿論、複層ガラスあるいは合せガラスとして、建
築物、構築物用、車輌、船舶、航空機等の移送機用に供
することができ、特に自動車用窓材とて例えばリヤウイ
ンド−ガラス（シェ−ドバンド）、サイドウインド−ガ
ラス（プライバシ−）あるいはサンルーフガラス（遮
光）等に適用されるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板表面に熱線遮蔽膜と透明無着
色性膜を順次成膜した積層膜付きガラスであって、該積
層膜付きガラスの可視光透過率が10〜30％、前記積層膜
付きガラスの膜面側およびガラス面側の可視光反射率が
12％以下、日射透過率が15％以下であることを特徴とす
る低反射率、低透過率ガラス。
【請求項２】積層膜が、熱線遮蔽膜と透明無着色性膜
との互層膜であり、それぞれ２層以上有することを特徴
とする請求項１記載の低反射率、低透過率ガラス。
【請求項３】熱線遮蔽膜が、Ti、ステンレス鋼、Cr、
Ni-Cr、Mo、W 、Zr、Hf、Fe、Co、またはNiのうち少な
くとも１種の窒化物であることを特徴とする請求項１ま
たは２記載の低反射率、低透過率ガラス。
【請求項４】透明無着色性膜が、Ti、Zr、Ta、Al、ま
たはSiのうちの少なくとも１種の酸化物、あるいはAlの
窒化物またはSiの窒化物のうちの少なくとも１種である
ことを特徴とする請求項１または２記載の低反射率、低
透過率ガラス。