JP2008037668A - 窓用合わせガラス - Google Patents
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Abstract
【課題】車内の温度上昇を防止できる窓用合わせガラスを得る。
【解決手段】外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、樹脂膜30と、内側ガラス板14とをこの順に有し、第1の赤外線遮蔽膜と樹脂膜との間の部位、樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位、および内側ガラス板のさらに内側の部位からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜40を有し、第2の赤外線遮蔽膜がマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜であり、第1の赤外線遮蔽膜が、高屈折率無機質材料からなる被膜と低屈折率無機質材料からなる被膜とが交互に積層された積層被膜を有し、被膜の数の合計が3以上であり、被膜の厚さが70〜150nmであり、被膜の厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である窓用合わせガラス1。
【選択図】図1
【解決手段】外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、樹脂膜30と、内側ガラス板14とをこの順に有し、第1の赤外線遮蔽膜と樹脂膜との間の部位、樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位、および内側ガラス板のさらに内側の部位からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜40を有し、第2の赤外線遮蔽膜がマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜であり、第1の赤外線遮蔽膜が、高屈折率無機質材料からなる被膜と低屈折率無機質材料からなる被膜とが交互に積層された積層被膜を有し、被膜の数の合計が3以上であり、被膜の厚さが70〜150nmであり、被膜の厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である窓用合わせガラス1。
【選択図】図1
Description
本発明は、窓用合わせガラスに関する。
窓ガラス、特に自動車等の車両の窓ガラスには、車内温度上昇を防止するために赤外線反射膜が備えられているものがある。従来、高い赤外線反射性能を発揮するために、赤外線反射膜に銀系の金属薄膜をはじめとした導電性薄膜が用いられることがあった。しかし、導電性薄膜がガラス板に積層されていると、電波透過性能が著しく低下する。しかもこの場合、電波透過性能の低下は近赤外領域から電波の領域まで広帯域にわたっての低下となる。電波透過性能の低下は、光ビーコン、雨・曇りセンサなどの赤外線感知機器の動作不良や、テレビ、ラジオ等の受信性能の低下を生じさせる。そのため、これらの機能を有する車両には、高い赤外線反射性能を有する窓ガラスを搭載しにくかった。
そこで、電波透過性能を確保しつつ赤外線を遮断する窓ガラスとして、赤外線遮蔽性微粒子を分散配合したポリビニルブチラールなどからなる中間膜(以下「微粒子分散中間膜」という)を用いた合わせガラス(例えば特許文献1参照;以下このタイプの合わせガラスを「微粒子含有合わせガラス」という)が採用されるようになってきた。微粒子含有合わせガラスは、例えば赤外線遮蔽性微粒子にスズドープ酸化インジウム(以下「ITO」という)微粒子を用いることで、ITO微粒子により赤外線遮蔽性能を中間膜に付与でき、かつITO微粒子が分散していることにより中間膜のシート抵抗値を大きくできる。そのため微粒子含有合わせガラスは、電波透過性能を確保しつつ赤外線を遮断する窓ガラスとして有用である。
しかし、微粒子含有合わせガラスは、さらに高い赤外線遮蔽性能が求められる窓ガラスとしては以下の弱点を有するといわれている。1つは、近赤外領域、例えば1000nm付近の波長の光の遮蔽性があまり高くないといわれていることである(例えば特許文献2の[0008]参照)。もう1つは、微粒子分散中間膜において赤外線吸収がおこるため、吸収された日射エネルギーが車内に再放射されるといわれていることである(例えば特許文献3の[0006]〜[0008]参照)。
特開2001−151539号公報
特開2005−89244号公報
特開2004−26547号公報
特許文献2では、微粒子含有合わせガラスを構成するガラス板のうちの1枚のガラス板に、低屈折率層と高屈折率層とが周期的に積層された構成の赤外線反射膜を設けている。これにより、高い断熱性能を実現できるとされている。
しかし、特許文献2に記載された微粒子含有合わせガラスは、いわれているほど高い断熱性能を有していない。すなわち、この微粒子含有合わせガラスをもってしても、日射透過率Teを充分小さくしつつ、日射反射率Reを充分大きくすることができない。つまり、これらの微粒子含有合わせガラスを車両等の窓に用いた場合、反射率が低いため、透過率を抑えようとすると合わせガラスの日射エネルギーの吸収量を多くしなければならない。その結果、合わせガラスに吸収された日射エネルギーが車内側に再放射されることで、車内温度の上昇を充分抑えきれていない。
また、特許文献3では、車外側ガラス板と車内側ガラス板との間に微粒子分散中間膜を介在させるにあたり、さらに車外側ガラス板と微粒子分散中間膜との間に屈折率の異なる2種類のポリマー薄膜を多層積層した光学干渉多層膜からなる赤外線反射フィルムを介在させている。これにより、車内側に放射されるエネルギーを抑えるとされている。
しかし、車外側ガラス板と微粒子分散中間膜との間に介在させた赤外線反射フィルムは、その端部が耐久性に劣る。よって、耐久性改善のため、フィルムを端部から中心部へ向けて数cm程度切り取る工程(カットバック)が必要であった。また、赤外線反射フィルムは慨して硬いフィルムである。車両、特に自動車用窓は湾曲していることが多いため、ガラス板は湾曲形状であることが多い。よって、このフィルムを用いて窓用合わせガラスを製造すると、ガラス板の形状にフィルムが追従できず、フィルムにしわが寄るなど外観を損ねるおそれがあり、しわを隠すためにガラス板の周縁部に着色層(セラミックカラー層)を設ける工程も必要であった。このように赤外線反射フィルムを含む窓用合わせガラスは、製造工程が煩雑である問題があった。
そのために本発明では、特定の膜構成を有する窓用合わせガラスを得た。すなわち、本発明は次の(i)〜(xii)である。
(i)外側ガラス板と、第1の赤外線遮蔽膜と、樹脂膜と、内側ガラス板とをこの順に有する窓用合わせガラスであって、さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜と前記樹脂膜との間の部位、前記樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位、および前記内側ガラス板のさらに内側の部位からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜を有し、前記第2の赤外線遮蔽膜が、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜であり、前記第1の赤外線遮蔽膜が、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である、窓用合わせガラス。
(i)外側ガラス板と、第1の赤外線遮蔽膜と、樹脂膜と、内側ガラス板とをこの順に有する窓用合わせガラスであって、さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜と前記樹脂膜との間の部位、前記樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位、および前記内側ガラス板のさらに内側の部位からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜を有し、前記第2の赤外線遮蔽膜が、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜であり、前記第1の赤外線遮蔽膜が、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である、窓用合わせガラス。
(ii)前記被膜(1)の少なくとも一つが、酸化チタンまたは酸窒化チタンの単層膜(1a)である、上記(i)に記載の窓用合わせガラス。
(iii)前記被膜(1)の少なくとも一つが、異なる種類の高屈折無機質材料からなる2層以上の多層構造からなる高屈折多層膜(1b)であり、前記高屈折多層膜(1b)の少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層である、上記(i)に記載の窓用合わせガラス。
(iv)前記高屈折多層膜(1b)の少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層であり、前記高屈折多層膜(1b)の他の少なくとも一つの層が酸化ジルコニウムの層である、上記(iii)に記載の窓用合わせガラス。
(v)前記積層被膜(X)が、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とを含む幾何学的厚さの合計が70〜150nmの高屈折率多層被膜(1b−1)の二つと、二つの前記高屈折率多層被膜(1b−1)の間に存在する前記被膜(2)とからなる、上記(i)に記載の窓用合わせガラス。
(vi)前記被膜(2)が酸化ケイ素の層である、上記(i)〜(v)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(iii)前記被膜(1)の少なくとも一つが、異なる種類の高屈折無機質材料からなる2層以上の多層構造からなる高屈折多層膜(1b)であり、前記高屈折多層膜(1b)の少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層である、上記(i)に記載の窓用合わせガラス。
(iv)前記高屈折多層膜(1b)の少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層であり、前記高屈折多層膜(1b)の他の少なくとも一つの層が酸化ジルコニウムの層である、上記(iii)に記載の窓用合わせガラス。
(v)前記積層被膜(X)が、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とを含む幾何学的厚さの合計が70〜150nmの高屈折率多層被膜(1b−1)の二つと、二つの前記高屈折率多層被膜(1b−1)の間に存在する前記被膜(2)とからなる、上記(i)に記載の窓用合わせガラス。
(vi)前記被膜(2)が酸化ケイ素の層である、上記(i)〜(v)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(vii)前記第2の赤外線遮蔽膜中の前記スズドープ酸化インジウム微粒子の量が0.2〜1.0g/m2である、上記(i)〜(vi)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(viii)前記第2の赤外線遮蔽膜中の前記スズドープ酸化インジウム微粒子と前記マトリックスとの含有比率が、質量比で、10/90〜45/55である、上記(i)〜(vii)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(ix)前記第2の赤外線遮蔽膜が、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の前記第1の赤外線遮蔽膜の表面上に、平均一次粒子径が100nm以下であるスズドープ酸化インジウム微粒子と、酸化ケイ素ゲルを形成しうるケイ素化合物と、有機溶媒とを含有し、前記スズドープ酸化インジウム微粒子の含有量が1〜10質量%である分散液を塗布して、前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を含有するスズドープ酸化インジウム微粒子分散層を形成させ、ついで、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の温度が300℃以下となる温度で加熱することにより、前記スズドープ酸化インジウム微粒子分散層中の前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を硬化させて形成された赤外線遮蔽膜である、上記(i)〜(viii)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(x)前記ケイ素化合物がポリシラザンである、上記(ix)に記載の窓用合わせガラス。
(xi)JIS R3212:1998に規定されている可視光透過率が70%以上である、上記(i)〜(x)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(xii)ヘイズ値が1.0%未満である、上記(i)〜(xi)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(viii)前記第2の赤外線遮蔽膜中の前記スズドープ酸化インジウム微粒子と前記マトリックスとの含有比率が、質量比で、10/90〜45/55である、上記(i)〜(vii)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(ix)前記第2の赤外線遮蔽膜が、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の前記第1の赤外線遮蔽膜の表面上に、平均一次粒子径が100nm以下であるスズドープ酸化インジウム微粒子と、酸化ケイ素ゲルを形成しうるケイ素化合物と、有機溶媒とを含有し、前記スズドープ酸化インジウム微粒子の含有量が1〜10質量%である分散液を塗布して、前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を含有するスズドープ酸化インジウム微粒子分散層を形成させ、ついで、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の温度が300℃以下となる温度で加熱することにより、前記スズドープ酸化インジウム微粒子分散層中の前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を硬化させて形成された赤外線遮蔽膜である、上記(i)〜(viii)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(x)前記ケイ素化合物がポリシラザンである、上記(ix)に記載の窓用合わせガラス。
(xi)JIS R3212:1998に規定されている可視光透過率が70%以上である、上記(i)〜(x)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
(xii)ヘイズ値が1.0%未満である、上記(i)〜(xi)のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
本発明によれば、電波透過性を確保しながら日射エネルギーを反射させることができるので、窓用合わせガラスに吸収される日射エネルギーを小さくでき、吸収された日射エネルギーの再放射を抑えて室内(車内等)の温度上昇を防ぐことができる。また、本発明の窓用合わせガラスは外観に優れ、製造工程も簡易である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の窓用合わせガラスは、外側ガラス板と、第1の赤外線遮蔽膜と、樹脂膜と、内側ガラス板とをこの順に有する窓用合わせガラスであって、さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜と前記樹脂膜との間の部位を部位Z1、前記樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位を部位Z2、前記内側ガラス板のさらに内側の部位を部位Z3とすると、部位Z1、部位Z2および部位Z3からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜を有する。
そして、前記第2の赤外線遮蔽膜が、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜である、窓用合わせガラスである。
さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜が、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である。
本発明の窓用合わせガラスは、例えば次の図1〜3に示す態様の窓用合わせガラスである。
本発明の窓用合わせガラスは、外側ガラス板と、第1の赤外線遮蔽膜と、樹脂膜と、内側ガラス板とをこの順に有する窓用合わせガラスであって、さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜と前記樹脂膜との間の部位を部位Z1、前記樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位を部位Z2、前記内側ガラス板のさらに内側の部位を部位Z3とすると、部位Z1、部位Z2および部位Z3からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜を有する。
そして、前記第2の赤外線遮蔽膜が、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜である、窓用合わせガラスである。
さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜が、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である。
本発明の窓用合わせガラスは、例えば次の図1〜3に示す態様の窓用合わせガラスである。
図1〜3は、本発明の窓用合わせガラスの種々の例を示す概略断面図である。
図1に示される窓用合わせガラス1は、外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、第2の赤外線遮蔽膜40と、樹脂膜30と、内側ガラス板14とをこの順に有している。
図2に示される窓用合わせガラス10は、外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、樹脂膜30と、第2の赤外線遮蔽膜40と、内側ガラス板14とをこの順に有している。
図3に示される窓用合わせガラス100は、外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、樹脂膜30と、内側ガラス板14と、第2の赤外線遮蔽膜40とをこの順に有している。
図1に示される窓用合わせガラス1は、外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、第2の赤外線遮蔽膜40と、樹脂膜30と、内側ガラス板14とをこの順に有している。
図2に示される窓用合わせガラス10は、外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、樹脂膜30と、第2の赤外線遮蔽膜40と、内側ガラス板14とをこの順に有している。
図3に示される窓用合わせガラス100は、外側ガラス板12と、第1の赤外線遮蔽膜20と、樹脂膜30と、内側ガラス板14と、第2の赤外線遮蔽膜40とをこの順に有している。
<内側および外側ガラス板>
初めに内側ガラス板および外側ガラス板について説明する。
外側ガラス板および内側ガラス板の種類は特に限定されないが、通常、ソーダライムシリカガラスが好適に用いられる。この場合、無色透明ガラスであっても、有色透明ガラスであってもよい。
外側ガラス板は無色透明ガラスであるのが好ましい。また、内側ガラス板はグリーン系有色透明ガラスまたは濃色ガラスであるのが好ましい。中でも、外側ガラス板が無色透明ガラスであり、かつ、内側ガラス板がグリーン系有色透明ガラスまたは濃色ガラスである組合せが好ましい。グリーン系有色透明ガラスは、紫外線吸収性能および赤外線吸収性能を有するのが好ましい。これらにより、外側でできるだけ日射エネルギーを反射することができ、さらには、窓用合わせガラスの日射透過率を小さくすることができるからである。
グリーン系有色透明ガラスは特に限定されないが、例えば、鉄を含有するソーダライムシリカガラスが好適に挙げられる。例えば、ソーダライムシリカ系の母ガラスに、Fe2O3換算で、全鉄0.3〜1質量%を含有するソーダライムシリカガラスである。さらに、近赤外領域の波長の光の吸収は全鉄のうちの2価の鉄による吸収が支配的であるため、FeO(2価の鉄)の質量が、Fe2O3換算で、全鉄の20〜40質量%であるのが好ましい。
紫外線吸収性能を付与するためには、ソーダライムシリカ系の母ガラスにセリウム等を加える方法が挙げられる。具体的には、実質的に以下の組成のソーダライムシリカガラスを用いるのが好ましい。
SiO2:65〜75質量%、Al2O3:0.1〜5質量%、Na2O+K2O:10〜18質量%、CaO:5〜15質量%、MgO:1〜6質量%、Fe2O3換算した全鉄:0.3〜1質量%、CeO2換算した全セリウムおよび/またはTiO2:0.5〜2質量%。
初めに内側ガラス板および外側ガラス板について説明する。
外側ガラス板および内側ガラス板の種類は特に限定されないが、通常、ソーダライムシリカガラスが好適に用いられる。この場合、無色透明ガラスであっても、有色透明ガラスであってもよい。
外側ガラス板は無色透明ガラスであるのが好ましい。また、内側ガラス板はグリーン系有色透明ガラスまたは濃色ガラスであるのが好ましい。中でも、外側ガラス板が無色透明ガラスであり、かつ、内側ガラス板がグリーン系有色透明ガラスまたは濃色ガラスである組合せが好ましい。グリーン系有色透明ガラスは、紫外線吸収性能および赤外線吸収性能を有するのが好ましい。これらにより、外側でできるだけ日射エネルギーを反射することができ、さらには、窓用合わせガラスの日射透過率を小さくすることができるからである。
グリーン系有色透明ガラスは特に限定されないが、例えば、鉄を含有するソーダライムシリカガラスが好適に挙げられる。例えば、ソーダライムシリカ系の母ガラスに、Fe2O3換算で、全鉄0.3〜1質量%を含有するソーダライムシリカガラスである。さらに、近赤外領域の波長の光の吸収は全鉄のうちの2価の鉄による吸収が支配的であるため、FeO(2価の鉄)の質量が、Fe2O3換算で、全鉄の20〜40質量%であるのが好ましい。
紫外線吸収性能を付与するためには、ソーダライムシリカ系の母ガラスにセリウム等を加える方法が挙げられる。具体的には、実質的に以下の組成のソーダライムシリカガラスを用いるのが好ましい。
SiO2:65〜75質量%、Al2O3:0.1〜5質量%、Na2O+K2O:10〜18質量%、CaO:5〜15質量%、MgO:1〜6質量%、Fe2O3換算した全鉄:0.3〜1質量%、CeO2換算した全セリウムおよび/またはTiO2:0.5〜2質量%。
濃色ガラスは、特に限定されないが、例えば、鉄を高濃度で含有するソーダライムシリカガラスが好適に挙げられる。
本発明の窓用合わせガラスを車両等の窓に用いるにあたって、内側ガラス板および外側ガラス板の厚さは、ともに1.5〜3.0mmであることが好ましい。この場合、内側ガラス板および外側ガラス板を等しい厚さにすることも、異なる厚さにすることもできる。窓用合わせガラスを自動車窓に用いるにあたっては、例えば、内側ガラス板および外側ガラス板を、ともに2.0mmの厚さにしたり2.1mmの厚さにすることが挙げられる。また窓用合わせガラスを自動車窓に用いるにあたっては、例えば、内側ガラス板の厚さを2mm未満、外側ガラス板の厚さを2mm強とすることで、窓用合わせガラスの総厚さを小さくし、かつ車外側からの外力に抗することができる。内側ガラス板および外側ガラス板は、平板状でも湾曲状でもよい。車両、特に自動車窓は湾曲していることが多いため、内側ガラス板および外側ガラス板の形状は湾曲形状であることが多い。この場合、第1の赤外線遮蔽膜は外側ガラス板の凹面側に設けられる。さらに、必要に応じて3枚以上のガラス板を用いることもできる。
なお、本発明においてガラス板の厚さは、幾何学的厚さを意味する。以下、ガラス板以外の本発明の窓用合わせガラスが有する各膜の厚さについても同様である。
<樹脂膜>
次に、樹脂膜について説明する。
本発明において樹脂膜は種類、厚さ等は特に限定されない。例えば本発明の窓用合わせガラスが上記図1に示した態様の場合は、前記内側ガラス板と後述する第1の赤外線遮蔽膜とを接着させることができる樹脂からなる膜であればよい。また、例えば上記図2に示した態様の場合は、後述する第2の赤外線遮蔽膜と第1の赤外線遮蔽膜とを接着させることができる樹脂からなる膜であればよい。また、例えば上記図3に示した態様の場合は、前記内側ガラス板と第1の赤外線遮蔽膜とを接着させることができる樹脂からなる膜であればよい。
次に、樹脂膜について説明する。
本発明において樹脂膜は種類、厚さ等は特に限定されない。例えば本発明の窓用合わせガラスが上記図1に示した態様の場合は、前記内側ガラス板と後述する第1の赤外線遮蔽膜とを接着させることができる樹脂からなる膜であればよい。また、例えば上記図2に示した態様の場合は、後述する第2の赤外線遮蔽膜と第1の赤外線遮蔽膜とを接着させることができる樹脂からなる膜であればよい。また、例えば上記図3に示した態様の場合は、前記内側ガラス板と第1の赤外線遮蔽膜とを接着させることができる樹脂からなる膜であればよい。
具体的には、例えば、PVB、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)が挙げられる。中でも、PVBが好ましい。
これらの樹脂膜の厚さは例えば0.3〜0.8mmである。
これらの樹脂膜の厚さは例えば0.3〜0.8mmである。
<第1の赤外線遮蔽膜>
次に、第1の赤外線遮蔽膜について説明する。
第1の赤外線遮蔽膜は、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である。
次に、第1の赤外線遮蔽膜について説明する。
第1の赤外線遮蔽膜は、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である。
本発明において、高屈折率無機質材料とは、ガラス板の屈折率よりも高い屈折率を有する無機質の材料である。その屈折率の値は、1.90以上であり、2.00〜2.60であるのが好ましく、2.20〜2.60であるのがより好ましい(なお、屈折率の値は、波長550nmにおける値である。以下同様。)。
高屈折率無機質材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化スズ、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ジルコニウム、窒化アルミニウム、酸窒化チタン、酸窒化スズ等が好適に挙げられる。
高屈折率無機質材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化スズ、窒化チタン、窒化ケイ素、窒化ジルコニウム、窒化アルミニウム、酸窒化チタン、酸窒化スズ等が好適に挙げられる。
本発明において、低屈折率無機質材料とは、前記高屈折率無機質材料よりも屈折率が低い無機質の材料である。屈折率の値は1.56以下であり、1.40〜1.56であるのが好ましく、1.45〜1.56であるのがより好ましい。
低屈折率無機質材料としては、酸化ケイ素、MgF2、および酸化ケイ素と他の材料(Al、F、C、B、P等)との複合酸化物等が好適に挙げられる。中でも、酸化ケイ素および酸化ケイ素とAlとの複合酸化物が好ましく、酸化ケイ素が特に好ましい。
低屈折率無機質材料としては、酸化ケイ素、MgF2、および酸化ケイ素と他の材料(Al、F、C、B、P等)との複合酸化物等が好適に挙げられる。中でも、酸化ケイ素および酸化ケイ素とAlとの複合酸化物が好ましく、酸化ケイ素が特に好ましい。
本発明において被膜(1)の幾何学的厚さ(被膜(1)が多層膜である場合は各層の幾何学的厚さの合計)は、70〜150nmであり、90〜150nmであるのが好ましく、100〜140nmであるのがより好ましい。
被膜(2)の幾何学的厚さ(被膜(2)が多層膜である場合は各層の幾何学的厚さの合計)は、120〜220nmであり、150〜220nmであるのが好ましく、170〜200nmであるのがより好ましい。
被膜(1)を構成する高屈折率無機質材料の屈折率の値と、被膜(2)を構成する低屈折率無機質材料の屈折率の値とを考慮すると、被膜(1)の幾何学的厚さおよび被膜(2)の幾何学的厚さが上記範囲であると、各被膜の光学的厚さが赤外線の波長の約4分の1になり、被膜(1)と被膜(2)とを交互に積層した積層被膜(X)の干渉作用により赤外線を効率的に反射させることができる。
被膜(2)の幾何学的厚さ(被膜(2)が多層膜である場合は各層の幾何学的厚さの合計)は、120〜220nmであり、150〜220nmであるのが好ましく、170〜200nmであるのがより好ましい。
被膜(1)を構成する高屈折率無機質材料の屈折率の値と、被膜(2)を構成する低屈折率無機質材料の屈折率の値とを考慮すると、被膜(1)の幾何学的厚さおよび被膜(2)の幾何学的厚さが上記範囲であると、各被膜の光学的厚さが赤外線の波長の約4分の1になり、被膜(1)と被膜(2)とを交互に積層した積層被膜(X)の干渉作用により赤外線を効率的に反射させることができる。
被膜(1)と被膜(2)との積層順序は、自動車用窓ガラス、建築用窓ガラス等として用いる場合に、最も外側(外側ガラス板に近い側)に被膜(1)が位置するのが好ましい。
例えば、図1に示される窓用合わせガラス1においては、外側ガラス板12側から、被膜(1)、被膜(2)、被膜(1)・・・と交互に積層されるのが好ましく、また、図3に示される窓用合わせガラス100においては、内側ガラス板14の樹脂層と反対の側から、被膜(1)、被膜(2)、被膜(1)・・・と交互に積層されるのが好ましい。
例えば、図1に示される窓用合わせガラス1においては、外側ガラス板12側から、被膜(1)、被膜(2)、被膜(1)・・・と交互に積層されるのが好ましく、また、図3に示される窓用合わせガラス100においては、内側ガラス板14の樹脂層と反対の側から、被膜(1)、被膜(2)、被膜(1)・・・と交互に積層されるのが好ましい。
積層被膜(X)においては、被膜(1)の数と被膜(2)の数の合計が3以上である。したがって、少なくとも二つの被膜(1)が存在するが、これらは、それぞれ同じ材料からなる被膜であってもよく、異なる材料からなる被膜であってもよい。被膜(2)についても同様であり、第1の赤外線遮蔽膜中に被膜(2)が2以上存在する場合、それぞれ同じ材料からなる被膜であってもよく、異なる材料からなる被膜であってもよい。
被膜(1)(複数あるうちの各被膜(1))は、単独の高屈折無機率材料からなる単層膜であってもよく、異なる種類の高屈折率無機質材料からなる2層以上の多層構造からなる高屈折率多層膜(1b)であってもよい。
被膜(1)が単層膜である場合、酸化チタンまたは酸窒化チタンの単層膜(1a)であるのが好ましい。酸化チタンは、透明であり、高屈折率無機質材料の中でも特に屈折率が高いため、膜厚を小さくすることができるという利点がある。また、酸窒化チタンも、高い屈折率を有するので有利である。酸窒化チタン層の単層膜は、酸窒化チタン(TiOxNy)層のみからなる膜である。被膜(1)の材料として酸窒化チタンを使用する場合、反射率、透過率等の光学特性をより良好にできるため、チタンに対する窒素の量が0.1〜20%であるのが好ましい。
被膜(1)が単層膜である場合、酸化チタンまたは酸窒化チタンの単層膜(1a)であるのが好ましい。酸化チタンは、透明であり、高屈折率無機質材料の中でも特に屈折率が高いため、膜厚を小さくすることができるという利点がある。また、酸窒化チタンも、高い屈折率を有するので有利である。酸窒化チタン層の単層膜は、酸窒化チタン(TiOxNy)層のみからなる膜である。被膜(1)の材料として酸窒化チタンを使用する場合、反射率、透過率等の光学特性をより良好にできるため、チタンに対する窒素の量が0.1〜20%であるのが好ましい。
高屈折率多層膜(1b)は、高屈折率多層膜(1b)を構成する少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層であるのが好ましい。
酸化チタンまたは酸窒化チタンの層以外の他の層としては、例えば、酸化ジルコニウムの層、酸化スズの層、酸化タンタルの層、酸化亜鉛の層、酸化ニオブの層が挙げられる。中でも、酸化ジルコニウムの層が好ましい。
酸化チタンまたは酸窒化チタンの層以外の他の層としては、例えば、酸化ジルコニウムの層、酸化スズの層、酸化タンタルの層、酸化亜鉛の層、酸化ニオブの層が挙げられる。中でも、酸化ジルコニウムの層が好ましい。
高屈折率多層膜(1b)としては、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とからなる高屈折率多層膜(1b−1)が好ましい。酸化ジルコニウム層と、酸化チタンまたは酸窒化チタンの層との積層順は特に限定されず、外側から酸化ジルコニウムの層、酸化チタンまたは酸窒化チタンの層の順に積層する態様、外側から酸化チタンまたは酸窒化チタンの層、酸化ジルコニウムの層の順に積層する態様挙げられるが、外側から酸化ジルコニウムの層、酸化チタンまたは酸窒化チタンの層の順に積層する態様が好ましい。
積層被膜(X)は、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とを含む幾何学的厚さの合計が70〜150nmの高屈折率多層被膜(1b−1)の二つと、二つの高屈折率多層被膜(1b−1)の間に存在する被膜(2)とからなるのが好ましい。
被膜(1)として、前記のように酸窒化チタンの単層膜や、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とからなる高屈折率多層膜(1b−1)を用いるのが好ましいのは、以下の理由によるものである。
前記外側ガラス板の上に第1の赤外線遮蔽膜を設けた後、曲げ加工や強化加工等の熱処理を施すことがある。被膜の材料によっては曲げ加工や強化加工の際の熱処理によって、第1の赤外線遮蔽膜にクラックが発生するおそれがある。特に、第1の赤外線遮蔽膜全体の幾何学的厚さが大きい場合(例えば、300nm以上である場合)には、クラックの発生について大きな懸念がある。クラックの発生は、主に熱処理時の結晶化による膜の体積収縮に起因すると考えられる。よって、結晶化速度が遅い材料からなる被膜を用いたり、異なる材料を積層した多層膜を用いることにより体積収縮を抑制したりするなどの手法によりクラックの発生を抑制することができる。
酸窒化チタンは、酸化チタンに比べて熱処理時に結晶化が進行しにくい。よって、被膜(1)の構成材料として酸窒化チタンを採用すれば、クラックの発生を抑制することができる。
また、クラック発生を抑制するためには、被膜(1)を多層膜とすることも有用であり、特に、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とを含む多層膜とするのが好ましい。
酸化ジルコニウム層は、成膜時に大部分が単斜晶化する。また、酸化ジルコニウム層は酸化チタン層と結晶格子の大きさが同程度であり、格子マッチングがおきやすい。このような酸化ジルコニウム層が隣接することによって、熱処理時に酸化チタン層の内部で格子が再配列して結晶化することが抑制されるため、熱処理時に収縮が起こりにくい(すなわち、結晶化しにくい)ことが考えられる。よって、酸化ジルコニウム層と酸化チタン層とを積層することによってクラック発生を抑制することができる。
酸化ジルコニウムの層と酸窒化チタンの層との多層被膜とすると、これら両方の効果が得られるため、より好ましい。
前記外側ガラス板の上に第1の赤外線遮蔽膜を設けた後、曲げ加工や強化加工等の熱処理を施すことがある。被膜の材料によっては曲げ加工や強化加工の際の熱処理によって、第1の赤外線遮蔽膜にクラックが発生するおそれがある。特に、第1の赤外線遮蔽膜全体の幾何学的厚さが大きい場合(例えば、300nm以上である場合)には、クラックの発生について大きな懸念がある。クラックの発生は、主に熱処理時の結晶化による膜の体積収縮に起因すると考えられる。よって、結晶化速度が遅い材料からなる被膜を用いたり、異なる材料を積層した多層膜を用いることにより体積収縮を抑制したりするなどの手法によりクラックの発生を抑制することができる。
酸窒化チタンは、酸化チタンに比べて熱処理時に結晶化が進行しにくい。よって、被膜(1)の構成材料として酸窒化チタンを採用すれば、クラックの発生を抑制することができる。
また、クラック発生を抑制するためには、被膜(1)を多層膜とすることも有用であり、特に、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とを含む多層膜とするのが好ましい。
酸化ジルコニウム層は、成膜時に大部分が単斜晶化する。また、酸化ジルコニウム層は酸化チタン層と結晶格子の大きさが同程度であり、格子マッチングがおきやすい。このような酸化ジルコニウム層が隣接することによって、熱処理時に酸化チタン層の内部で格子が再配列して結晶化することが抑制されるため、熱処理時に収縮が起こりにくい(すなわち、結晶化しにくい)ことが考えられる。よって、酸化ジルコニウム層と酸化チタン層とを積層することによってクラック発生を抑制することができる。
酸化ジルコニウムの層と酸窒化チタンの層との多層被膜とすると、これら両方の効果が得られるため、より好ましい。
被膜(2)(複数ある場合は、各被膜(2))は、単独の低屈折率無機質材料からなる単層膜であってもよく、異なる種類の低屈折率無機質材料からなる2層以上の多層構造からなる低屈折率多層膜であってもよい。被膜(2)は、単独の低屈折率無機質材料からなる単層膜であるのが好ましく、酸化ケイ素からなる単層膜であるのがより好ましい。
第1の赤外線遮蔽膜は、高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、被膜(1)の数と被膜(2)の数との合計が3以上である。合計数は、3以上であれば特に限定されないが、多くなりすぎると本発明の窓用合わせガラスの可視光透過率が低下するおそれがあるので、7以下であるのが好ましい。
被膜(1)の数と被膜(2)の数との合計は、奇数であっても偶数であってもよく、窓用合わせガラスが使用される状況に応じて、適宜決定することができるが、奇数であるのが好ましく、3、5、7がより好ましく、3または5が更に好ましい。
被膜(1)の数と被膜(2)の数との合計は、奇数であっても偶数であってもよく、窓用合わせガラスが使用される状況に応じて、適宜決定することができるが、奇数であるのが好ましく、3、5、7がより好ましく、3または5が更に好ましい。
第1の赤外線遮蔽膜全体の幾何学的厚さ(総膜厚)は、耐久性を良好にする観点から、200〜700nmであるのが好ましく、300〜500nmであるのがより好ましい。
第1の赤外線遮蔽膜は、積層被膜(X)の内側ガラス板側および/または外側ガラス板側に、無機材料からなる薄膜(Y)を有していてもよい。
薄膜(Y)においては、薄膜(Y)を構成する各層の幾何学的厚さは、いずれも70nm未満である。薄膜(Y)は、単層構造であっても多層構造であってもよい。
薄膜(Y)は、赤外線反射性能を付与するための主たる膜ではないが、赤外線反射性能に影響を与えることがある。また、反射色、可視光透過率等を決定付ける役割を果たすため、薄膜(Y)が積層されている場合は、薄膜(Y)を含めたすべての膜が光学特性に関与する。
薄膜(Y)においては、薄膜(Y)を構成する各層の幾何学的厚さは、いずれも70nm未満である。薄膜(Y)は、単層構造であっても多層構造であってもよい。
薄膜(Y)は、赤外線反射性能を付与するための主たる膜ではないが、赤外線反射性能に影響を与えることがある。また、反射色、可視光透過率等を決定付ける役割を果たすため、薄膜(Y)が積層されている場合は、薄膜(Y)を含めたすべての膜が光学特性に関与する。
薄膜(Y)としては、例えば、本発明の窓用合わせガラスの反射色等を調整する膜が挙げられる。
赤外線反射機能を付与するにあたり、高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とを単純に順次積層することで所望の光学特性を得るためには、積層する膜の数を多くするほどその選択肢が広がるが、上述したように、多く積層して総膜厚が厚くなるほど、膜の耐久性が劣化しやすいため、適度な膜構成にする必要がある。
一方で、多くの選択肢の中には、波長400〜800nm、特に400〜600nmの領域の反射スペクトルに極大極小の波(以下「リップル」という。)を生じる場合がある。リップルを生じると、面内の膜厚変動(ムラ)により反射(透過)極大の波長がずれ、反射(透過)色の光彩、すなわち、色ムラ(iridescence)となって目に感知されることになり、反射色に分布が発生したり、赤外線反射性能が低下するおそれがある。
そこで、積層被膜(X)の内側ガラス側に、薄膜(Y)を形成することにより、良好な光学特性を得ることができ、日射反射率(Re)を40%程度以下に維持しながら、反射スペクトルにおけるリップルを抑制することができ、外観の良好な窓用合わせガラスとすることができる。
赤外線反射機能を付与するにあたり、高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とを単純に順次積層することで所望の光学特性を得るためには、積層する膜の数を多くするほどその選択肢が広がるが、上述したように、多く積層して総膜厚が厚くなるほど、膜の耐久性が劣化しやすいため、適度な膜構成にする必要がある。
一方で、多くの選択肢の中には、波長400〜800nm、特に400〜600nmの領域の反射スペクトルに極大極小の波(以下「リップル」という。)を生じる場合がある。リップルを生じると、面内の膜厚変動(ムラ)により反射(透過)極大の波長がずれ、反射(透過)色の光彩、すなわち、色ムラ(iridescence)となって目に感知されることになり、反射色に分布が発生したり、赤外線反射性能が低下するおそれがある。
そこで、積層被膜(X)の内側ガラス側に、薄膜(Y)を形成することにより、良好な光学特性を得ることができ、日射反射率(Re)を40%程度以下に維持しながら、反射スペクトルにおけるリップルを抑制することができ、外観の良好な窓用合わせガラスとすることができる。
この目的で形成する薄膜(Y)は、干渉作用を有するのが好ましいことから、多層構造であるのが好ましく、互いに接する薄膜(Y)の層と積層被膜(X)の被膜との屈折率差が0.3以上であるのが好ましく、0.5以上であるのがより好ましい。具体的には、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる幾何学的厚さが5〜40nmの高屈折率層(c)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる幾何学的厚さ5〜40nmの低屈折率層(d)とが交互に積層された、合計層数が偶数であり、積層被膜(X)の被膜(1)に接する層が低屈折率層(d)であるのが好ましい。
高屈折率層(c)としては、例えば、酸化チタンの層、酸窒化チタンの層、酸化スズの層、酸化亜鉛の層が挙げられる。中でも、酸化チタンの層が好ましい。低屈折率層(d)としては、酸化ケイ素の層、MgF2の層、および酸化ケイ素と他の材料(Al、F、C、B、P等)との複合酸化物の層等が挙げられる。中でも、酸化ケイ素の層および酸化ケイ素とAlとの複合酸化物の層が好ましく、酸化ケイ素の層が特に好ましい。
高屈折率層(c)としては、例えば、酸化チタンの層、酸窒化チタンの層、酸化スズの層、酸化亜鉛の層が挙げられる。中でも、酸化チタンの層が好ましい。低屈折率層(d)としては、酸化ケイ素の層、MgF2の層、および酸化ケイ素と他の材料(Al、F、C、B、P等)との複合酸化物の層等が挙げられる。中でも、酸化ケイ素の層および酸化ケイ素とAlとの複合酸化物の層が好ましく、酸化ケイ素の層が特に好ましい。
第1の赤外線遮蔽膜としては、以下に示す[1]〜[8]の態様が好適に挙げられる。中でも、リップルを効果的に抑制しつつ、膜の耐久性を維持できる点で[2]〜[4]および[6]〜[8]の態様が好ましく、[2]および[3]の態様がより好ましく、[3]の態様が更に好ましい。なお、以下の例示においては、積層被膜(X)における高屈折率無機質材料からなる被膜(1)をHで表し、低屈折率無機質材料からなる被膜(2)をLで表す。また、薄膜(Y)における高屈折率層をH′で表し、低屈折率層をL′で表す。さらに、外側からの積層順序を添え字で表す。
[1]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3)](内側)
[2]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5)](内側)
[3]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3)]/[薄膜(Y)(L′4/H′5)](内側)
[4]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5)](内側)
[5]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3/L4/H5)](内側)
[6]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5/L6/H7)](内側)
[7]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3/L4/H5)]/[薄膜(Y)(L′6/H′7)](内側)
[8]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5/L6/H7)]/[薄膜(Y)(L′8/H′9)](内側)
[2]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5)](内側)
[3]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3)]/[薄膜(Y)(L′4/H′5)](内側)
[4]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5)](内側)
[5]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3/L4/H5)](内側)
[6]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5/L6/H7)](内側)
[7]:(外側)[積層被膜(X)(H1/L2/H3/L4/H5)]/[薄膜(Y)(L′6/H′7)](内側)
[8]:(外側)[薄膜(Y)(H′1/L′2)]/[積層被膜(X)(H3/L4/H5/L6/H7)]/[薄膜(Y)(L′8/H′9)](内側)
第1の赤外線遮蔽膜を上記構成にすることにより、本発明の窓用合わせガラス板の電波透過性を確保しつつ、日射反射率を大きく、かつ、日射透過率を小さくすることができ、耐久性にも優れる。
第1の赤外線遮蔽膜は、本発明の窓用合わせガラスが車両窓に好適に用いられることから電波透過性が十分に確保されているのが好ましい。
具体的には、第1の赤外線遮蔽膜のシート抵抗値が1kΩ/□以上であるのが好ましい。シート抵抗値は大きいほどよいことから、その上限は特に限定されない。また、上記第1の赤外線遮蔽膜を形成する材料は、熱処理を受けると、材料の酸化が進むため、熱処理前のシート抵抗値よりも大きなシート抵抗値を有することとなる。
具体的には、第1の赤外線遮蔽膜のシート抵抗値が1kΩ/□以上であるのが好ましい。シート抵抗値は大きいほどよいことから、その上限は特に限定されない。また、上記第1の赤外線遮蔽膜を形成する材料は、熱処理を受けると、材料の酸化が進むため、熱処理前のシート抵抗値よりも大きなシート抵抗値を有することとなる。
前記外側ガラス板の上に第1の赤外線遮蔽膜を設けた後、曲げ加工や強化加工等の熱処理を施すことがある。熱処理は、通常の曲げ加工や強化加工において採用される条件によって行うことができる。例えば、設定温度650℃、熱処理時間15分間の条件で行われる。
前記外側ガラス板の上に第1の赤外線遮蔽膜を設ける方法は、特に限定されず、例えば、公知の方法により、被膜(1)と被膜(2)とをこの順に交互に積層して積層被膜(X)を形成させ、必要に応じて積層被膜(X)のガラス板側およびその反対側の一方または両方に薄膜(Y)を積層する方法が挙げられる。公知の方法は、特に限定されないが、スパッタリング法が好ましい。
前記外側ガラス板の上に第1の赤外線遮蔽膜を設ける方法は、特に限定されず、例えば、公知の方法により、被膜(1)と被膜(2)とをこの順に交互に積層して積層被膜(X)を形成させ、必要に応じて積層被膜(X)のガラス板側およびその反対側の一方または両方に薄膜(Y)を積層する方法が挙げられる。公知の方法は、特に限定されないが、スパッタリング法が好ましい。
熱処理を行う場合、熱処理前の構成は熱処理後の構成と同様であるのが好ましい。ただし、酸窒化チタンは、熱処理を受けると、材料中の窒素原子が窒素ガス等のガスとして膜から放出される。よって、通常、熱処理前の被膜(1)中の酸窒化チタンの層の窒素含有率は、熱処理後の被膜(1)の窒素含有率より大きく、チタンに対する窒素の量が0.1〜80%であるのが好ましく、2〜40%であるのがより好ましく、3〜40%であるのが更に好ましい。チタンに対する窒素の量が上記範囲であると、熱処理時におけるクラックの発生を抑制する効果が大きくなる。
スパッタリング法は、例えば、DC(直流)スパッタリング方式、AC(交流)スパッタリング方式、高周波スパッタリング方式、マグネトロンスパッタリング方式が挙げられる。中でも、プロセスが安定しており、大面積への成膜が容易であるという利点があるので、DCマグネトロンスパッタリング法、ACマグネトロンスパッタリング法が好ましい。
ターゲットの材質やスパッタガスの組成は、成膜する膜の種類によって適宜選択される。また、スパッタリングの条件(圧力、温度等)は、成膜する膜の種類、厚さ等により適宜決定される。スパッタガスの全圧は、グロー放電が安定に行われる圧力であればよい。
ターゲットの材質やスパッタガスの組成は、成膜する膜の種類によって適宜選択される。また、スパッタリングの条件(圧力、温度等)は、成膜する膜の種類、厚さ等により適宜決定される。スパッタガスの全圧は、グロー放電が安定に行われる圧力であればよい。
<第2の赤外線遮蔽膜>
第2の赤外線遮蔽膜は、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のITO微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜である。
第2の赤外線遮蔽膜は、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のITO微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜である。
第2の赤外線遮蔽膜に用いられるITO微粒子は、第2の赤外線遮蔽膜に赤外線遮蔽性を付与する。
ITO微粒子は、平均一次粒子径が100nm以下である。上記範囲であると、第2の赤外線遮蔽膜を成膜した際に散乱による曇り(曇価、ヘイズ)が生じにくい。ITO微粒子の平均一次粒子径は、透明性維持の点で、5〜65nmであるのが好ましい。
ITO微粒子における酸化スズと酸化インジウムとの混合比率は、スズ原子数に対するインジウム原子数(In/Sn)が2〜20であるのが好ましく、3〜10であるのがより好ましい。
ITO微粒子は、平均一次粒子径が100nm以下である。上記範囲であると、第2の赤外線遮蔽膜を成膜した際に散乱による曇り(曇価、ヘイズ)が生じにくい。ITO微粒子の平均一次粒子径は、透明性維持の点で、5〜65nmであるのが好ましい。
ITO微粒子における酸化スズと酸化インジウムとの混合比率は、スズ原子数に対するインジウム原子数(In/Sn)が2〜20であるのが好ましく、3〜10であるのがより好ましい。
第2の赤外線遮蔽膜に用いられるマトリックスは、酸化ケイ素を主体とするマトリックス(以下「酸化ケイ素マトリックス」ともいう。)である。酸化ケイ素マトリックスは、上述したITO微粒子の結合剤として働いて被膜硬度を高め、第2の赤外線遮蔽膜の内側ガラス板または外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜に対する密着性を付与する働きを有する。
なかでも、酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含むことが好ましい。窒素原子は、ITO微粒子の膜中での還元作用を有している可能性もあり、その結果、ITO微粒子の使用量が少なくても高い赤外線遮蔽性を奏するのであると、本発明者は推測している。
酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含む場合における窒素原子の含有量は、酸化ケイ素中のケイ素原子に対して、2原子%以上であるのが好ましく、3原子%以上であるのがより好ましく、5原子%以上であるのが特に好ましい。
また、酸化ケイ素マトリックスにおける窒素原子の含有量は、酸化ケイ素中のケイ素原子に対して、20原子%以下であるのが、第2の赤外線遮蔽膜の内側ガラス板または外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜に対する密着性が優れたものになる点で好ましい。
なかでも、酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含むことが好ましい。窒素原子は、ITO微粒子の膜中での還元作用を有している可能性もあり、その結果、ITO微粒子の使用量が少なくても高い赤外線遮蔽性を奏するのであると、本発明者は推測している。
酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含む場合における窒素原子の含有量は、酸化ケイ素中のケイ素原子に対して、2原子%以上であるのが好ましく、3原子%以上であるのがより好ましく、5原子%以上であるのが特に好ましい。
また、酸化ケイ素マトリックスにおける窒素原子の含有量は、酸化ケイ素中のケイ素原子に対して、20原子%以下であるのが、第2の赤外線遮蔽膜の内側ガラス板または外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜に対する密着性が優れたものになる点で好ましい。
ITO微粒子が第2の赤外線遮蔽膜内で連続的に密着すると、ITO微粒子自体が導電性に優れるため、第2の赤外線遮蔽膜自体が導電性を発現し、電波透過性に悪影響を与える。酸化ケイ素マトリックスは、ITO微粒子を分散させて、ITO微粒子同士の接触を抑制し、第2の赤外線遮蔽膜が導電膜となることを防止する効果を奏する。
酸化ケイ素マトリックスは、Si−O−Si結合を含むマトリックス材料であればよい。酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含む場合、例えば、一部の窒素原子がITO微粒子の表面に偏在していてもよい。また、マトリックス材料中にはケイ素原子に結合した窒素原子が含まれていてもよい。すなわち、マトリックス材料中の酸化ケイ素の一部が酸窒化ケイ素となっていてもよい。
酸化ケイ素マトリックスは、Si−O−Si結合を含むマトリックス材料であればよい。酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含む場合、例えば、一部の窒素原子がITO微粒子の表面に偏在していてもよい。また、マトリックス材料中にはケイ素原子に結合した窒素原子が含まれていてもよい。すなわち、マトリックス材料中の酸化ケイ素の一部が酸窒化ケイ素となっていてもよい。
さらに、マトリックス材料中の酸化ケイ素の一部が酸化チタンに置換されていてもよい。酸化チタンは、第2の赤外線遮蔽膜の低温での硬化を助ける働きがあり、マトリックス材料中の酸化ケイ素の50モル%程度以下を酸化チタンに置換することが可能である。ここで、「酸化チタン」は、厳密な意味でTiO2になっている必要はなく、Ti−O−Ti結合またはSi−O−Ti結合を含むマトリックス材料を形成しているのが好ましい。また、一部の酸化チタンがITO微粒子の表面に偏在していてもよい。また、マトリックス材料中にはチタン原子に結合した窒素原子が含まれていてもよい。
さらに、マトリックス材料中には、5質量%程度以下の少量成分、例えば、C、Sn、Zr、Al、B、P、Nb、Ta等の元素が含まれていてもよい。
第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子の量は、0.2g/m2以上であるのが好ましい。上記範囲であると、赤外線遮蔽性能が優れたものになる。
また、第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子の量は、1.0g/m2以下であるのが好ましく、0.7g/m2以下であるのがより好ましい。上記範囲であると、赤外線遮蔽性能および透明性を損なうことなく、安価にすることができる。
また、第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子の量は、1.0g/m2以下であるのが好ましく、0.7g/m2以下であるのがより好ましい。上記範囲であると、赤外線遮蔽性能および透明性を損なうことなく、安価にすることができる。
第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子とマトリックスとの含有比率([ITO微粒子]/[マトリックス])は、質量比で、10/90以上であるのが好ましく、20/80以上であるのがより好ましい。上記範囲であると、赤外線遮蔽性が優れたものになる。
また、第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子とマトリックスとの含有比率は、質量比で、45/55以下であるのが好ましく、40/60以下であるのがより好ましい。上記範囲であると、第2の赤外線遮蔽膜の密着性や硬度を保ちつつ、電波透過性を維持しやすくなる。
また、第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子とマトリックスとの含有比率は、質量比で、45/55以下であるのが好ましく、40/60以下であるのがより好ましい。上記範囲であると、第2の赤外線遮蔽膜の密着性や硬度を保ちつつ、電波透過性を維持しやすくなる。
第2の赤外線遮蔽膜の幾何学的厚さは、0.2μm以上であり、0.4μm以上であるのが好ましく、0.5μm以上であるのがより好ましい。上記範囲であると、赤外線遮蔽性が優れたものになる。
また、第2の赤外線遮蔽膜の幾何学的厚さは、12μm以下であり、10μm以下であるのが好ましい。上記範囲であると、第2の赤外線遮蔽膜を形成する際にクラックが入りにくく、また、可視光透過率が低下するおそれがない。
この幾何学的厚さは、例えば走査型電子顕微鏡により第2の赤外線遮蔽膜の断面観察を行うことで測定できる。
また、第2の赤外線遮蔽膜の幾何学的厚さは、12μm以下であり、10μm以下であるのが好ましい。上記範囲であると、第2の赤外線遮蔽膜を形成する際にクラックが入りにくく、また、可視光透過率が低下するおそれがない。
この幾何学的厚さは、例えば走査型電子顕微鏡により第2の赤外線遮蔽膜の断面観察を行うことで測定できる。
前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜に第2の赤外線遮蔽膜を設ける方法は、特に限定されないが、以下に好適な製造方法を例示する。
すなわち、まず、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜の表面上に、平均一次粒子径が100nm以下であるITO微粒子と、酸化ケイ素ゲルを形成しうるケイ素化合物(以下、単に「ケイ素化合物」ともいう。)と、有機溶媒とを含有し、前記ITO微粒子の含有量が1〜10質量%である分散液を塗布して、前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を含有するITO微粒子分散層を形成させ、ついで、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の温度が300℃以下となる温度で加熱することにより、前記ITO微粒子分散層中の前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を硬化させて、第2の赤外線遮蔽膜を形成させる方法である。
すなわち、まず、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜の表面上に、平均一次粒子径が100nm以下であるITO微粒子と、酸化ケイ素ゲルを形成しうるケイ素化合物(以下、単に「ケイ素化合物」ともいう。)と、有機溶媒とを含有し、前記ITO微粒子の含有量が1〜10質量%である分散液を塗布して、前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を含有するITO微粒子分散層を形成させ、ついで、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の温度が300℃以下となる温度で加熱することにより、前記ITO微粒子分散層中の前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を硬化させて、第2の赤外線遮蔽膜を形成させる方法である。
ITO微粒子分散層を硬化させて得られる第2の赤外線遮蔽膜におけるITO微粒子の凝集状態は、分散液中での凝集状態を反映するため、第2の赤外線遮蔽膜の透明性や電波透過性を維持するためには、ITO微粒子は分散液中で高度に分散されているのが好ましい。
分散状態としては、ITO微粒子の凝集体の数平均粒子径が、500nm以下であるのが好ましく、200nm以下であるのがより好ましく、100nm以下(ほぼ単分散状態)であるのが更に好ましい。
分散媒となる有機溶媒の種類は、ケイ素化合物を溶解させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類が挙げられる。これら有機溶媒は、単独でまたは混合して用いられる。
分散させるための方法は、特に限定されず、例えば、公知の方法を利用することができる。具体的には、例えば、超音波照射、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、メディアミル(例えば、ペイントシェーカー)、高圧衝撃ミル(例えば、ジェットミル、ナノマイザー)が挙げられる。
分散状態としては、ITO微粒子の凝集体の数平均粒子径が、500nm以下であるのが好ましく、200nm以下であるのがより好ましく、100nm以下(ほぼ単分散状態)であるのが更に好ましい。
分散媒となる有機溶媒の種類は、ケイ素化合物を溶解させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、例えば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類が挙げられる。これら有機溶媒は、単独でまたは混合して用いられる。
分散させるための方法は、特に限定されず、例えば、公知の方法を利用することができる。具体的には、例えば、超音波照射、ホモジナイザー、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、メディアミル(例えば、ペイントシェーカー)、高圧衝撃ミル(例えば、ジェットミル、ナノマイザー)が挙げられる。
ここで、分散液中のITO微粒子としては、公知のものを用いることができる。ITO微粒子の結晶系は、通常の立方晶に限られず、一般に赤外線遮蔽性に劣るといわれている六方晶を使用することもできる。
分散液は、ITO微粒子を1〜10質量%含有する。ITO微粒子を分散液の1質量%以上含有することで、1回の成膜プロセスにより所望の赤外線遮蔽性能を有する第2の赤外線遮蔽膜を得やすくなる。また、分散液のITO微粒子の含有量が10質量%以下であると、分散液の安定性に優れる。
分散液は、ITO微粒子を1〜10質量%含有する。ITO微粒子を分散液の1質量%以上含有することで、1回の成膜プロセスにより所望の赤外線遮蔽性能を有する第2の赤外線遮蔽膜を得やすくなる。また、分散液のITO微粒子の含有量が10質量%以下であると、分散液の安定性に優れる。
ケイ素化合物は、加熱によってシロキサン結合を有する酸化ケイ素マトリックスとなりうる成分(以下「シロキサンマトリックス材料」ともいう。)である。
具体的には、ゾルゲル法で利用されるアルコキシシラン類またはその部分加水分解物もしくは部分加水分解縮合物、水ガラス、シリコーンが挙げられる。また、酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含有させる場合には、ポリシラザン、含窒素シリコーン樹脂、含窒素シランカップリング剤(例えば、アミノシラン)、それらの部分加水分解物が挙げられる。中でも、第2の赤外線遮蔽膜の耐久性を高度に高められることから、ポリシラザンが好ましい。
具体的には、ゾルゲル法で利用されるアルコキシシラン類またはその部分加水分解物もしくは部分加水分解縮合物、水ガラス、シリコーンが挙げられる。また、酸化ケイ素マトリックス中に窒素を含有させる場合には、ポリシラザン、含窒素シリコーン樹脂、含窒素シランカップリング剤(例えば、アミノシラン)、それらの部分加水分解物が挙げられる。中でも、第2の赤外線遮蔽膜の耐久性を高度に高められることから、ポリシラザンが好ましい。
ポリシラザンは、化学式:−SiR1 2−NR2−SiR1 2−(式中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子または炭化水素基を表す。)で表される構造を有する線状または環状の化合物の総称である。ポリシラザンは、加熱または水分との反応によってSi−NR2−Si結合が分解してSi−O−Siネットワークを形成する材料である。
テトラアルコキシシラン等から得られる酸化ケイ素系被膜と比較して、ポリシラザンから得られる酸化ケイ素系被膜は高い機械的耐久性やガスバリヤ性を有する。なお、上記反応は通常300℃程度までの加熱では完全に進行するわけではなく、膜中にSi−N−Si結合または他の結合形態で窒素が残り、少なくとも一部に酸窒化ケイ素が生成していると考えられる。また、このような窒素原子を含む酸化ケイ素についての質量比(後述する質量比[ITO微粒子]/[SiO2]等)は、ケイ素原子のすべてが酸化ケイ素のケイ素原子であるとして計算した数値(酸化ケイ素に換算した数値)をいう。
ポリシラザンとしては、上記化学式中、R1およびR2がいずれも水素原子であるペルヒドロポリシラザン、上記化学式中、R1がメチル基等の炭化水素基であり、R2が水素原子である部分有機化ポリシラザン、これらの混合物が好ましい。これらのポリシラザンを用いると、第2の赤外線遮蔽膜の機械的強度および酸素バリヤ性が高くなる。中でも、ペルヒドロポリシラザンが好ましい。
テトラアルコキシシラン等から得られる酸化ケイ素系被膜と比較して、ポリシラザンから得られる酸化ケイ素系被膜は高い機械的耐久性やガスバリヤ性を有する。なお、上記反応は通常300℃程度までの加熱では完全に進行するわけではなく、膜中にSi−N−Si結合または他の結合形態で窒素が残り、少なくとも一部に酸窒化ケイ素が生成していると考えられる。また、このような窒素原子を含む酸化ケイ素についての質量比(後述する質量比[ITO微粒子]/[SiO2]等)は、ケイ素原子のすべてが酸化ケイ素のケイ素原子であるとして計算した数値(酸化ケイ素に換算した数値)をいう。
ポリシラザンとしては、上記化学式中、R1およびR2がいずれも水素原子であるペルヒドロポリシラザン、上記化学式中、R1がメチル基等の炭化水素基であり、R2が水素原子である部分有機化ポリシラザン、これらの混合物が好ましい。これらのポリシラザンを用いると、第2の赤外線遮蔽膜の機械的強度および酸素バリヤ性が高くなる。中でも、ペルヒドロポリシラザンが好ましい。
本発明においては、上述したケイ素化合物を用いるため、同じ赤外線遮蔽性能を発現させるのに必要なITO微粒子の量を従来法に比較して大幅に低減させることができる。これは、詳細な機構は不明であるが、第2の赤外線遮蔽膜中の窒素の存在が影響しているものと考えられる。ITO微粒子の含有量を低減させることにより、第2の赤外線遮蔽膜の透明性を十分に確保することが可能となる。
また、ケイ素化合物を用いることにより、ITO微粒子の含有量が少なくても十分な赤外線遮蔽性能を有する窓用合わせガラスが得られる。
また、ケイ素化合物を用いることにより、ITO微粒子の含有量が少なくても十分な赤外線遮蔽性能を有する窓用合わせガラスが得られる。
分散液におけるITO微粒子とケイ素化合物との含有比率([ITO微粒子]/[SiO2])は、質量比で、10/90〜45/55であるのが好ましい。上記含有比率が10/90以上であると、1回の成膜プロセスにより所望の赤外線遮蔽性能を有する第2の赤外線遮蔽膜を得やすくなる。一方、上記含有比率が45/55以下であると、第2の赤外線遮蔽膜中のITO微粒子の分散性を高められ、かつ、低コスト化が可能となる。
分散液は、酸化チタンゲルを形成しうるチタン化合物を含んでいてもよい。チタン化合物としては、有機チタン化合物が好ましい。有機チタン化合物は、後述する硬化工程において、ケイ素化合物の硬化を促進させる働きがあり、より低温での硬化で、機械的強度を発現させることができる。
有機チタン化合物としては、例えば、テトラアルコキシチタン化合物、チタンキレート化合物、チタンアシレート化合物、チタネート系カップリング剤が挙げられる。中でも、テトラアルコキシチタン化合物、チタンキレート化合物が好ましい。
テトラアルコキシチタン化合物としては、一般式:Ti(OR′)4(式中、R′は炭素原子数1〜8の炭化水素基を表す。)で表される化合物が好ましい。具体的には、例えば、テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタンが挙げられる。
チタンキレート化合物としては、チタンアルコキシドのキレート化合物が好ましい。具体的には、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−ブトキシビス(アセチルアセトナト)チタン、テトラアセチルアセトネートチタンが挙げられる。
チタン化合物としては、取扱い性の点で、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−ブトキシビス(アセチルアセトナト)チタンが好ましい。なお、チタン化合物は、分散液の作製後に添加してもよいし、分散液を作製する段階で添加してもよい。
有機チタン化合物としては、例えば、テトラアルコキシチタン化合物、チタンキレート化合物、チタンアシレート化合物、チタネート系カップリング剤が挙げられる。中でも、テトラアルコキシチタン化合物、チタンキレート化合物が好ましい。
テトラアルコキシチタン化合物としては、一般式:Ti(OR′)4(式中、R′は炭素原子数1〜8の炭化水素基を表す。)で表される化合物が好ましい。具体的には、例えば、テトラ−n−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキシルオキシ)チタンが挙げられる。
チタンキレート化合物としては、チタンアルコキシドのキレート化合物が好ましい。具体的には、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−ブトキシビス(アセチルアセトナト)チタン、テトラアセチルアセトネートチタンが挙げられる。
チタン化合物としては、取扱い性の点で、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ−n−ブトキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、ジ−n−ブトキシビス(アセチルアセトナト)チタンが好ましい。なお、チタン化合物は、分散液の作製後に添加してもよいし、分散液を作製する段階で添加してもよい。
上記のようにして得られた分散液を、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の第1の赤外線遮蔽膜の表面上に塗布してITO微粒子分散層とする。
塗布方法は、特に限定されず、例えば、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ロールコート法、メニスカスコート法、ダイコート法が挙げられる。
塗布後、後述する加熱硬化工程を行う前に、200℃以下の温度で塗膜を乾燥させるのが好ましい。この乾燥工程では、塗膜中の溶媒成分等を除去するのが主目的であり、200℃を超えて温度を上げてもそれほど効果はないため、非経済的となる。乾燥時間は、30秒〜2時間程度であるのが好ましい。乾燥時の雰囲気は、大気下であっても、非酸化性雰囲気であってもよいが、非酸化性雰囲気を用いることによる効果は特には期待することができない。なお、この乾燥工程を減圧下で行うことも可能である。その場合、到達真空度は0.10〜10kN/m2程度であるのが好ましく、処理時間は10秒〜30分であるのが好ましい。
この乾燥工程を経ずに加熱硬化工程を行ってもよく、次に示す加熱硬化工程において、硬化と同時に塗膜を乾燥させてもよい。
塗布方法は、特に限定されず、例えば、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ロールコート法、メニスカスコート法、ダイコート法が挙げられる。
塗布後、後述する加熱硬化工程を行う前に、200℃以下の温度で塗膜を乾燥させるのが好ましい。この乾燥工程では、塗膜中の溶媒成分等を除去するのが主目的であり、200℃を超えて温度を上げてもそれほど効果はないため、非経済的となる。乾燥時間は、30秒〜2時間程度であるのが好ましい。乾燥時の雰囲気は、大気下であっても、非酸化性雰囲気であってもよいが、非酸化性雰囲気を用いることによる効果は特には期待することができない。なお、この乾燥工程を減圧下で行うことも可能である。その場合、到達真空度は0.10〜10kN/m2程度であるのが好ましく、処理時間は10秒〜30分であるのが好ましい。
この乾燥工程を経ずに加熱硬化工程を行ってもよく、次に示す加熱硬化工程において、硬化と同時に塗膜を乾燥させてもよい。
上述したようにしてITO微粒子分散層を形成させた後、ガラス板の温度が300℃以下となる温度で加熱し、ケイ素化合物を硬化させて第2の赤外線遮蔽膜を形成させる。硬化時間は、通常、30秒〜10時間程度である。
また、ケイ素化合物としてポリシラザンを用いた場合には、加熱処理以外に、雰囲気中の水分による硬化も可能である。すなわち、約80%以上の湿度下に10分から数日間、または、40〜80%の湿度下に数日間から数週間保持することで硬化が進行し、十分な強度を持った第2の赤外線遮蔽膜を形成させることができる。
また、ケイ素化合物としてポリシラザンを用いた場合には、加熱処理以外に、雰囲気中の水分による硬化も可能である。すなわち、約80%以上の湿度下に10分から数日間、または、40〜80%の湿度下に数日間から数週間保持することで硬化が進行し、十分な強度を持った第2の赤外線遮蔽膜を形成させることができる。
上述した好適な製造方法によれば、高温での焼成を行うことなく、高い耐久性を有する窓用合わせガラスを効率よく、経済的に製造することができる。このとき、無機系のガラス材料からなるガラス板を大気中、650〜700℃近い温度まで昇温し、急冷して強化処理を行って得られる強化ガラス上に第2の赤外線遮蔽膜を設ければ、高い耐久性を備えた第2の赤外線遮蔽膜付きガラス板を効率よく、経済的に製造することができるため、好ましい。
<窓用合わせガラス>
本発明の窓用合わせガラスの製造方法は特に限定されない。例えば図1に示した態様の本発明の窓用合わせガラスであれば、前記外側ガラス板の上面に前記第1の赤外線遮蔽膜と前記第2の赤外線遮蔽膜とを上述の方法でこの順で形成し、前記第2の赤外線遮蔽膜の上面に前記樹脂膜と前記内側ガラス板とをこの順で重ね、これを仮接着した後、140℃程度、14kgf/cm2(1373kPa)程度で加熱圧着して本接着することで製造することができる。
また、例えば図2に示した態様の本発明の窓用合わせガラスであれば、前記外側ガラス板の上面に前記第1の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、前記内側ガラス板の上面に前記第2の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、これらで前記樹脂膜を挟み、前記外側ガラス板と、前記第1の赤外線遮蔽膜と、前記樹脂膜と、前記第2の赤外線遮蔽膜と、前記内側ガラス板とをこの順で重ねて仮接着した後、上記図1の態様の場合と同様な高温、高圧処理で本接着することで製造することができる。
また、例えば図3に示した態様の本発明の窓用合わせガラスであれば、前記外側ガラス板の上面に前記第1の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、前記内側ガラス板の上面に前記第2の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、これらで前記樹脂膜を挟み、前記外側ガラス板と、前記第1の赤外線遮蔽膜と、前記樹脂膜と、前記内側ガラス板と、前記第2の赤外線遮蔽膜とをこの順で重ねて仮接着した後、上記図1の態様の場合と同様な高温、高圧処理で本接着することで製造することができる。
本発明の窓用合わせガラスの製造方法は特に限定されない。例えば図1に示した態様の本発明の窓用合わせガラスであれば、前記外側ガラス板の上面に前記第1の赤外線遮蔽膜と前記第2の赤外線遮蔽膜とを上述の方法でこの順で形成し、前記第2の赤外線遮蔽膜の上面に前記樹脂膜と前記内側ガラス板とをこの順で重ね、これを仮接着した後、140℃程度、14kgf/cm2(1373kPa)程度で加熱圧着して本接着することで製造することができる。
また、例えば図2に示した態様の本発明の窓用合わせガラスであれば、前記外側ガラス板の上面に前記第1の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、前記内側ガラス板の上面に前記第2の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、これらで前記樹脂膜を挟み、前記外側ガラス板と、前記第1の赤外線遮蔽膜と、前記樹脂膜と、前記第2の赤外線遮蔽膜と、前記内側ガラス板とをこの順で重ねて仮接着した後、上記図1の態様の場合と同様な高温、高圧処理で本接着することで製造することができる。
また、例えば図3に示した態様の本発明の窓用合わせガラスであれば、前記外側ガラス板の上面に前記第1の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、前記内側ガラス板の上面に前記第2の赤外線遮蔽膜を上述の方法で形成し、これらで前記樹脂膜を挟み、前記外側ガラス板と、前記第1の赤外線遮蔽膜と、前記樹脂膜と、前記内側ガラス板と、前記第2の赤外線遮蔽膜とをこの順で重ねて仮接着した後、上記図1の態様の場合と同様な高温、高圧処理で本接着することで製造することができる。
本発明の窓用合わせガラスは、自動車用窓ガラス板として使用する際には、部位によっては高い可視光透過率が要求される場合があるが、そのためには、JIS R3212:1998に規定されている可視光透過率が、窓用合わせガラスとして、70%以上であるのが好ましい。
また、自動車用窓ガラス板のみならず、通常の窓ガラス板として用いる場合にも、透明性は重要である。そのためには、本発明の窓用合わせガラスは、窓用合わせガラスとして、ヘイズ値が1.0%未満であるのが好ましい。
また、自動車用窓ガラス板のみならず、通常の窓ガラス板として用いる場合にも、透明性は重要である。そのためには、本発明の窓用合わせガラスは、窓用合わせガラスとして、ヘイズ値が1.0%未満であるのが好ましい。
また、本発明の窓用合わせガラスは、[1]電波透過性を確保するために、ある程度の波長領域の光の反射性能を犠牲にすること、[2]エネルギーの高い波長領域の光の反射性能は犠牲にしないこと、[3]電波透過性を確保するために犠牲にされた波長領域の光を吸収させること、という観点から、外側ガラス板側から入射する光について、900〜1100nmにあるすべての波長の光の反射率を30〜50%、1100〜1300nmにあるすべての波長の光の吸収率を40〜60%、900〜1500nmにあるすべての波長の光の透過率を30%以下であることが好ましい。電波透過性を確保しながら日射エネルギーを反射させ、合わせガラスに吸収される日射エネルギーを小さくでき、吸収された日射エネルギーの再放射を抑えて車内の温度上昇を防ぐという効果がより高いからである。
さらに、900〜1100nmにあるすべての波長の光の吸収率が30〜50%であることが好ましく、1100〜1300nmにあるすべての波長の光の反射率が20〜40%であることがより好ましい。
さらに、900〜1100nmにあるすべての波長の光の吸収率が30〜50%であることが好ましく、1100〜1300nmにあるすべての波長の光の反射率が20〜40%であることがより好ましい。
上記の各波長における光学特性や、以下の光学特性は、JIS R3106:1998の規定に準じて測定できる。
(1)可視光透過率(Tv)
A光源を用いて、入射角0°で、窓用合わせガラスの外側(上面)から入射した光の可視光透過率を波長300〜2100nmの間で測定し、JIS R3106:1998の規定に準じて、上面可視光反射率(上面Rv)および可視光透過率(Tv)が求められる。
(2)上面日射反射率(上面Re)および日射透過率(Te)
入射角0°で、窓用合わせガラスの外側(上面)から入射した光の日射反射率および日射透過率を波長300〜2100nmの間で測定し、JIS R3106:1998の規定に準じて、上面日射反射率(上面Re)および日射透過率(Te)が求められる。
(3)日射吸収率(Ae)
上記により得られた各波長におけるTeおよび上面Reから、合わせガラスによる日射吸収率(Ae)を、Ae=1−(Re+Te)とみなして算出できる。厳密には、合わせガラスに入射する光は「反射」、「吸収」、「透過」の他に「散乱」があるが、ガラス物品の場合「散乱」によるロスはきわめて小さいため、Aeを1−(Re+Te)とみなすことは妥当である。この点は、各波長における吸収率も同様である。
(1)可視光透過率(Tv)
A光源を用いて、入射角0°で、窓用合わせガラスの外側(上面)から入射した光の可視光透過率を波長300〜2100nmの間で測定し、JIS R3106:1998の規定に準じて、上面可視光反射率(上面Rv)および可視光透過率(Tv)が求められる。
(2)上面日射反射率(上面Re)および日射透過率(Te)
入射角0°で、窓用合わせガラスの外側(上面)から入射した光の日射反射率および日射透過率を波長300〜2100nmの間で測定し、JIS R3106:1998の規定に準じて、上面日射反射率(上面Re)および日射透過率(Te)が求められる。
(3)日射吸収率(Ae)
上記により得られた各波長におけるTeおよび上面Reから、合わせガラスによる日射吸収率(Ae)を、Ae=1−(Re+Te)とみなして算出できる。厳密には、合わせガラスに入射する光は「反射」、「吸収」、「透過」の他に「散乱」があるが、ガラス物品の場合「散乱」によるロスはきわめて小さいため、Aeを1−(Re+Te)とみなすことは妥当である。この点は、各波長における吸収率も同様である。
また、本発明において「電波透過性が確保されている」とは、二端子法で測定するシート抵抗値が1kΩ/□以上であることを意味する。
本発明の窓用合わせガラスは、用途を特に限定されず、広範な用途に用いることができる。例えば、自動車窓(例えば、ウインドシールド、ルーフ窓、昇降窓、側部固定窓、バックライト、ルーフ窓)、鉄道車両窓等の車両窓、建築窓が挙げられる。
下記例のように作製される合わせガラスについて、シミュレーションにより光学特性を得た結果を、以下に説明する。
例1.図1に示す構成の窓用合わせガラスの例
(1)外側ガラス板
外側ガラス板12として、次のFL2を用いる。
・FL2:無色透明ソーダライムシリカガラス、旭硝子(株)製、厚さ2.0mm、縦100mm×横100mm
(2)第1の赤外線遮蔽膜20
外側ガラス板12側から、次に示す構成の赤外線反射膜を形成する。なお、かっこ内の数値は各層の幾何学的厚さを示す。
(外側ガラス板)ZrO2(15nm)/TiOxNy(105nm)/SiO2(185nm)/ZrO2(15nm)/TiOxNy(105nm)/SiO2(30nm)/TiO2(10nm)(内側)
(1)外側ガラス板
外側ガラス板12として、次のFL2を用いる。
・FL2:無色透明ソーダライムシリカガラス、旭硝子(株)製、厚さ2.0mm、縦100mm×横100mm
(2)第1の赤外線遮蔽膜20
外側ガラス板12側から、次に示す構成の赤外線反射膜を形成する。なお、かっこ内の数値は各層の幾何学的厚さを示す。
(外側ガラス板)ZrO2(15nm)/TiOxNy(105nm)/SiO2(185nm)/ZrO2(15nm)/TiOxNy(105nm)/SiO2(30nm)/TiO2(10nm)(内側)
各層の形成は、以下のようにして行うことができる。なお、最初のZrO2層の形成においては、被処理体は外側ガラス板であり、以後の各層の形成においては、被処理体はそれまでに形成された層を有する外側ガラス板である。
<ZrO2層>
真空槽内にZrターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとして酸素ガス60sccmとアルゴンガス140sccmとを導入する。このとき、圧力は3.0×10-1Paとなる。この状態で、DCパルス電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、ZrO2層を形成させる。
<ZrO2層>
真空槽内にZrターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとして酸素ガス60sccmとアルゴンガス140sccmとを導入する。このとき、圧力は3.0×10-1Paとなる。この状態で、DCパルス電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、ZrO2層を形成させる。
<TiOxNy層>
真空槽内にTiOx(1<x<2)ターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとしてアルゴンガス270sccmと窒素ガス20sccmと酸素ガス12sccmとを導入する。このとき、圧力は4.2×10-1Paとなる。この状態で、AC電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、TiOxNy層を形成させる。
真空槽内にTiOx(1<x<2)ターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとしてアルゴンガス270sccmと窒素ガス20sccmと酸素ガス12sccmとを導入する。このとき、圧力は4.2×10-1Paとなる。この状態で、AC電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、TiOxNy層を形成させる。
<SiO2層>
真空槽内にSiAl(Al:10%)ターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとしてアルゴンガス210sccmと酸素ガス190sccmとを導入する。このとき、圧力は3.4×10-1Paとなる。この状態で、AC電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、SiO2層を形成させる。
真空槽内にSiAl(Al:10%)ターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとしてアルゴンガス210sccmと酸素ガス190sccmとを導入する。このとき、圧力は3.4×10-1Paとなる。この状態で、AC電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、SiO2層を形成させる。
<TiO2層>
真空槽内にTiOx(1<x<2)ターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとしてアルゴンガス280sccmと酸素ガス20sccmとを導入する。このとき、圧力は4.3×10-1Paとなる。この状態で、AC電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、TiO2層を形成させる。
各層を構成する材料の屈折率を表1に示す。この値は波長550nmにおける値である。
真空槽内にTiOx(1<x<2)ターゲットをスパッタターゲットとしてカソード上に設置し、真空槽を2.0×10-3Pa以下となるまで排気する。ついで、スパッタガスとしてアルゴンガス280sccmと酸素ガス20sccmとを導入する。このとき、圧力は4.3×10-1Paとなる。この状態で、AC電源を用いて反応性スパッタリング法を行い、真空槽内に設置した被処理体の上に、TiO2層を形成させる。
各層を構成する材料の屈折率を表1に示す。この値は波長550nmにおける値である。
このように得られる赤外線反射膜付きガラス板を小型のベルト炉に設置し、設定温度650℃、熱処理時間15分間の条件で熱処理を行う。
(3)第2の赤外線遮蔽膜40
上記で得られる第1の赤外線遮蔽膜20付き外側ガラス板12の第1の赤外線遮蔽膜20の上に、下記の方法により第2の赤外線遮蔽膜40を設ける。
一次粒子径が40nmである立方晶ITO微粒子(富士チタン工業社製)が30質量%分散されたキシレン分散液Aを0.71g、20質量%のペルヒドロポリシラザン(AZ−エレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNP−110)を含むキシレン溶液Bを2.15g秤量し、これらを室温で混合した後、10分間撹拌して塗布液Cを得る。
得られる塗布液Cを、上記により得られる第1の赤外線遮蔽膜付き外側ガラス板の第1の赤外線遮蔽膜の上にスピンコート法によって塗布し、大気中、100℃で10分間乾燥させた後、210℃に保ったオーブン中で30分間硬化して、厚さが1μmの第2の赤外線遮蔽膜40を得る。なお、上記で得られた第2の赤外線遮蔽膜40を以下のように評価できる。
(3)第2の赤外線遮蔽膜40
上記で得られる第1の赤外線遮蔽膜20付き外側ガラス板12の第1の赤外線遮蔽膜20の上に、下記の方法により第2の赤外線遮蔽膜40を設ける。
一次粒子径が40nmである立方晶ITO微粒子(富士チタン工業社製)が30質量%分散されたキシレン分散液Aを0.71g、20質量%のペルヒドロポリシラザン(AZ−エレクトロニックマテリアルズ社製、商品名:アクアミカNP−110)を含むキシレン溶液Bを2.15g秤量し、これらを室温で混合した後、10分間撹拌して塗布液Cを得る。
得られる塗布液Cを、上記により得られる第1の赤外線遮蔽膜付き外側ガラス板の第1の赤外線遮蔽膜の上にスピンコート法によって塗布し、大気中、100℃で10分間乾燥させた後、210℃に保ったオーブン中で30分間硬化して、厚さが1μmの第2の赤外線遮蔽膜40を得る。なお、上記で得られた第2の赤外線遮蔽膜40を以下のように評価できる。
[ITO/マトリックス比]
X線光電子分光法(XPS)によって、上記で得られる第2の赤外線遮蔽膜40中の[ITO微粒子]/[マトリックス]の含有比率を測定すると、30/70となる。
[ITO堆積量]
蛍光X線分析法によって硬化後の第2の赤外線遮蔽膜40中のIn及びSnの存在量を測定し、得られた結果から1m2あたりのITO微粒子の堆積量[g/m2]を換算により求めると、0.41となる。
X線光電子分光法(XPS)によって、上記で得られる第2の赤外線遮蔽膜40中の[ITO微粒子]/[マトリックス]の含有比率を測定すると、30/70となる。
[ITO堆積量]
蛍光X線分析法によって硬化後の第2の赤外線遮蔽膜40中のIn及びSnの存在量を測定し、得られた結果から1m2あたりのITO微粒子の堆積量[g/m2]を換算により求めると、0.41となる。
(4)中間膜30
中間膜30としては、厚さ0.76mm、縦100mm×横100mmの通常PVB樹脂膜を用いる。
(5)内側ガラス板14
内側ガラス板14としては、以下に示されるUVFL2を用いる。
・UVFL2:グリーン系有色透明ソーダライムシリカガラス、旭硝子(株)製、厚さ2.0mm、縦100mm×横100mm
最後に、第1、2の赤外線遮蔽膜を有する外側ガラス板と、内側ガラス板とを、中間膜30を介して加熱圧着し、合わせガラスを得る。
中間膜30としては、厚さ0.76mm、縦100mm×横100mmの通常PVB樹脂膜を用いる。
(5)内側ガラス板14
内側ガラス板14としては、以下に示されるUVFL2を用いる。
・UVFL2:グリーン系有色透明ソーダライムシリカガラス、旭硝子(株)製、厚さ2.0mm、縦100mm×横100mm
最後に、第1、2の赤外線遮蔽膜を有する外側ガラス板と、内側ガラス板とを、中間膜30を介して加熱圧着し、合わせガラスを得る。
例2.図1に示す構成の窓用合わせガラスであって、例1の第2の赤外線遮蔽膜40の厚さを8μmにする例
第2の赤外線遮蔽膜40を、塗布液Cについての塗布−乾燥−硬化からなる一連の工程を、複数回繰り返す以外は、例1と同様にして合わせガラスを得る。
第2の赤外線遮蔽膜40を、塗布液Cについての塗布−乾燥−硬化からなる一連の工程を、複数回繰り返す以外は、例1と同様にして合わせガラスを得る。
例3.図2に示す構成の合わせガラスの例
第2の赤外線遮蔽膜40を、第1の赤外線遮蔽膜の上ではなく内側ガラス板14の上に設け、第2の赤外線遮蔽膜40が中間膜30に対向するように配置する以外は、例1と同様にして合わせガラスを得る。
第2の赤外線遮蔽膜40を、第1の赤外線遮蔽膜の上ではなく内側ガラス板14の上に設け、第2の赤外線遮蔽膜40が中間膜30に対向するように配置する以外は、例1と同様にして合わせガラスを得る。
例4.図3に示す構成の合わせガラスの例
第2の赤外線遮蔽膜40を、内側ガラス板14の中間膜30に対向する側の面と反対側の面に設ける以外は、例3と同様にして合わせガラスを得る。
第2の赤外線遮蔽膜40を、内側ガラス板14の中間膜30に対向する側の面と反対側の面に設ける以外は、例3と同様にして合わせガラスを得る。
参考例.
第2の赤外線遮蔽膜を設けず、中間膜として次の中間膜(IR−PVB)を用いた以外は、例1と同様にして合わせガラスを得る。
・IR−PVB:平均粒径が0.2μm以下のITO微粒子がPVB樹脂膜全体に対し0.2質量%の割合で分散配合された、PVB樹脂膜。厚さ0.76mm、縦100mm×横100mm
このように得られる合わせガラスのうち、例1、2、参考例の合わせガラスについて、シミュレーションにより光学特性を評価した。その結果を表2に示す。
第2の赤外線遮蔽膜を設けず、中間膜として次の中間膜(IR−PVB)を用いた以外は、例1と同様にして合わせガラスを得る。
・IR−PVB:平均粒径が0.2μm以下のITO微粒子がPVB樹脂膜全体に対し0.2質量%の割合で分散配合された、PVB樹脂膜。厚さ0.76mm、縦100mm×横100mm
このように得られる合わせガラスのうち、例1、2、参考例の合わせガラスについて、シミュレーションにより光学特性を評価した。その結果を表2に示す。
表2から明らかなように、IR−PVBを用いなくても、Teを50%以下にできる。特に、例1の合わせガラスでは、Teは参考例の合わせガラスよりも大きいがAeは参考例の合わせガラスよりも小さくできる。さらに、例2の合わせガラスでは、IR−PVBを用いなくてもほぼ参考例の合わせガラスの光学特性と同等のものとなる。
また、波長300〜2100nmの領域における反射率および透過率のグラフ(図4)に示すように、第2の赤外線遮蔽膜40がZ1の位置にある場合(例1)と、Z2の位置にある場合(例3)と、Z3の位置にある場合(例4)の反射率および透過率の値を比較すると、ほとんど変化がみられない。したがって、本発明の窓用合わせガラスは、第2の赤外線遮蔽膜40がZ1〜Z3のいずれの位置にあっても、同等に優れた赤外線遮蔽性能および可視光透過性能を発現できる。
また、波長300〜2100nmの領域における反射率および透過率のグラフ(図4)に示すように、第2の赤外線遮蔽膜40がZ1の位置にある場合(例1)と、Z2の位置にある場合(例3)と、Z3の位置にある場合(例4)の反射率および透過率の値を比較すると、ほとんど変化がみられない。したがって、本発明の窓用合わせガラスは、第2の赤外線遮蔽膜40がZ1〜Z3のいずれの位置にあっても、同等に優れた赤外線遮蔽性能および可視光透過性能を発現できる。
1、10、100:窓用合わせガラス
12:外側ガラス板
14:内側ガラス板
20:第1の赤外線遮蔽膜
30:樹脂膜
40:第2の赤外線遮蔽膜
12:外側ガラス板
14:内側ガラス板
20:第1の赤外線遮蔽膜
30:樹脂膜
40:第2の赤外線遮蔽膜
Claims (12)
- 外側ガラス板と、第1の赤外線遮蔽膜と、樹脂膜と、内側ガラス板とをこの順に有する窓用合わせガラスであって、
さらに、前記第1の赤外線遮蔽膜と前記樹脂膜との間の部位、
前記樹脂膜と前記内側ガラス板との間の部位、
および前記内側ガラス板のさらに内側の部位
からなる群から選ばれる少なくとも一つの部位に第2の赤外線遮蔽膜を有し、
前記第2の赤外線遮蔽膜が、酸化ケイ素を主体とするマトリックス中に、平均一次粒子径100nm以下のスズドープ酸化インジウム微粒子が分散した構成を有し、幾何学的厚さが0.2〜12μmである赤外線遮蔽膜であり、
前記第1の赤外線遮蔽膜が、屈折率が1.90以上の高屈折率無機質材料からなる被膜(1)と屈折率が1.56以下の低屈折率無機質材料からなる被膜(2)とが交互に積層された積層被膜(X)を有し、前記被膜(1)の数と前記被膜(2)の数の合計が3以上であり、前記被膜(1)の幾何学的厚さが70〜150nmであり、前記被膜(2)の幾何学的厚さが100〜200nmである赤外線遮蔽膜である、窓用合わせガラス。 - 前記被膜(1)の少なくとも一つが、酸化チタンまたは酸窒化チタンの単層膜(1a)である、請求項1に記載の窓用合わせガラス。
- 前記被膜(1)の少なくとも一つが、異なる種類の高屈折無機質材料からなる2層以上の多層構造からなる高屈折多層膜(1b)であり、前記高屈折多層膜(1b)の少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層である、請求項1に記載の窓用合わせガラス。
- 前記高屈折多層膜(1b)の少なくとも一つの層が酸化チタンまたは酸窒化チタンの層であり、前記高屈折多層膜(1b)の他の少なくとも一つの層が酸化ジルコニウムの層である、請求項3に記載の窓用合わせガラス。
- 前記積層被膜(X)が、酸化ジルコニウムの層と酸化チタンまたは酸窒化チタンの層とを含む幾何学的厚さの合計が70〜150nmの高屈折率多層被膜(1b−1)の二つと、二つの前記高屈折率多層被膜(1b−1)の間に存在する前記被膜(2)とからなる、請求項1に記載の窓用合わせガラス。
- 前記被膜(2)が酸化ケイ素の層である、請求項1〜5のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
- 前記第2の赤外線遮蔽膜中の前記スズドープ酸化インジウム微粒子の量が0.2〜1.0g/m2である、請求項1〜6のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
- 前記第2の赤外線遮蔽膜中の前記スズドープ酸化インジウム微粒子と前記マトリックスとの含有比率が、質量比で、10/90〜45/55である、請求項1〜7のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
- 前記第2の赤外線遮蔽膜が、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の上の前記第1の赤外線遮蔽膜の表面上に、平均一次粒子径が100nm以下であるスズドープ酸化インジウム微粒子と、酸化ケイ素ゲルを形成しうるケイ素化合物と、有機溶媒とを含有し、前記スズドープ酸化インジウム微粒子の含有量が1〜10質量%である分散液を塗布して、前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を含有するスズドープ酸化インジウム微粒子分散層を形成させ、ついで、前記内側ガラス板または前記外側ガラス板の温度が300℃以下となる温度で加熱することにより、前記スズドープ酸化インジウム微粒子分散層中の前記ケイ素化合物および/または前記ケイ素化合物のゲル化物を硬化させて形成された赤外線遮蔽膜である、請求項1〜8のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
- 前記ケイ素化合物がポリシラザンである、請求項9に記載の窓用合わせガラス。
- JIS R3212:1998に規定されている可視光透過率が70%以上である、請求項1〜10のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
- ヘイズ値が1.0%未満である、請求項1〜11のいずれかに記載の窓用合わせガラス。
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20091006 |