(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対する一対の透光面を有する中空箱型形状のガラス成形体からなるとともに、少なくとも一方の透光面の内側に金属酸化物被膜が形成されてなり、金属酸化物被膜は日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜７０％、ガラスブロックを形成した後の４００〜７００ｎｍにおける平均透過率が２０％以上、かつ、発砲スチロール製の密閉容器（３００×３００×３５０ｍｍ）に設けたガラスブロックの窓に向けて人工太陽灯（２ｋｗ）を３０分間照射したときの室温は２５℃とし、照射後の密閉容器中の温度の上昇が３０℃未満であることを特徴とする熱線反射ガラスブロック。
【請求項２】
一方の透光面の内側に金属酸化物被膜が形成されてなり、金属酸化物被膜は日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜６５％であることを特徴とする請求項１の熱線反射ガラスブロック。
【請求項３】
両方の透光面の内側に金属酸化物被膜が形成されてなり、各金属酸化物被膜は日射反射率が１５〜３５％、日射吸収率が５〜４０％、日射透過率が３０〜７０％であることを特徴とする請求項１の熱線反射ガラスブロック。
【請求項４】
金属酸化物被膜がコバルト系、鉄系又はチタン系被膜からなることを特徴とする請求項１〜３の熱線反射ガラスブロック。
【請求項５】
金属酸化物被膜は、重量％でＣｏＯ＋Ｃｏ2 Ｏ3   ７０〜１００％、ＮｉＯ  ０〜３０％、Ｆｅ2 Ｏ3   ０〜３０％の範囲にあるコバルト系被膜からなることを特徴とする請求項１〜３の熱線反射ガラスブロック。
【請求項６】
一対の、透光面を有する有底無蓋の箱型形状のガラス成形体を用意する工程と、成形直後で高温の少なくとも一方のガラス成形体の透光面の内側に相当する底部内面に、金属を含む溶液を噴霧して日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜７０％、ガラスブロックを形成した後の４００〜７００ｎｍにおける平均透過率が２０％以上、かつ、発砲スチロール製の密閉容器（３００×３００×３５０ｍｍ）に設けたガラスブロックの窓に向けて人工太陽灯（２ｋｗ）を３０分間照射したときの室温は２５℃とし、照射後の密閉容器中の温度の上昇が３０℃未満となる金属酸化物被膜を形成する工程と、両ガラス成形体の開放端縁を加熱して軟化させた後、加圧しながら融着一体化させる工程とを有することを特徴とする熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項７】
一方のガラス成形体の透光面の内側に相当する底部内面に、金属を含む溶液を噴霧して日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜６５％である金属酸化物被膜を形成することを特徴とする請求項６の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項８】
両方のガラス成形体の透光面の内側に相当する底部内面に、金属を含む溶液を噴霧して日射反射率が１５〜３５％、日射吸収率が５〜４０％、日射透過率が３０〜７０％である金属酸化物被膜を形成することを特徴とする請求項６の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項９】
金属化合物を有機溶媒に溶かした溶液を用いることを特徴とする請求項６〜８の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項１０】
金属化合物が、金属石鹸又は有機金属塩であることを特徴とする請求項９の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項１１】
金属石鹸が、ナフテン酸塩又はオクチル酸塩であることを特徴とする請求項１０の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項１２】
有機金属塩が、アセチルアセトン金属塩であることを特徴とする請求項１０の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【請求項１３】
溶液に含まれる金属がＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ又はＴｉであることを特徴とする請求項６〜１２の熱線反射ガラスブロックの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、主に建物の外壁材として使用される熱線反射ガラスブロックとその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガラスブロックは、相対する一対の透光面を有する中空箱型形状のガラス成形体であり、採光性、断熱性、遮音性及び耐火性に優れているため、建物の外壁材として広く利用されている。
【０００３】
ガラスブロックには、各種の寸法、外観のものが存在するが、建物の外壁材に使用されるガラスブロックとして、一方あるいは両方の透光面の外側に、日射熱を通し難い金属酸化物被膜を形成した、所謂熱線反射ガラスブロックがある。
【０００４】
この熱線反射ガラスブロックを建物の外壁材として使用すると、室内に入る日射熱が少なく、冷房負荷が軽減できるため、太陽の日射が強い地域では好んで使用されている。例えば、特許文献１には、相対する一対の透光面を有する中空箱型形状のガラス成形体からなるとともに、少なくとも一方の透光面の内側に金属酸化物被膜が形成されてなる熱線反射ガラスブロックが開示されている。また、特許文献２、３には、建築・建造物に用いるものにおいて、日射反射率及び日射透過率が開示されており、特許文献３には、反射光害に関して開示がある。さらに、特許文献４には、金属酸化物皮膜による熱線反射ガラスにおいて、コバルト系被膜の他、鉄系被膜について開示がある。
特許文献１：実願平４−５０４９３号のＣＤ−ＲＯＭ（実開平６−６５４８号公報）
特許文献２：特開昭５４−１１８４１６号公報
特許文献３：特開平７−２３２９３３号公報
特許文献４：特開平９−３０８３７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこのような熱線反射ガラスブロックを建物の外壁材として使用すると、長期間に亙って透光面の外側に形成された金属酸化物被膜が風雨に曝されることになるため、被膜が徐々に劣化し、ガラスブロックの熱線反射特性が低下し易い。
【０００６】
また採光性が乏しい、或いはガラスブロックの表面がミラー状になり建物の外壁がギラついて眩しい、といった欠点を有する場合もある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、建物の外壁材として長期間使用しても熱線反射特性の低下がなく、しかも採光性の不足や太陽光の反射によるギラつきを極力抑えた熱線反射ガラスブロックと、その製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は種々の検討を行った結果、金属酸化物被膜をガラスブロックの内面に形成するとともに、被膜の日射反射率、日射吸収率及び日射透過率の範囲を特定し、各々の値がその範囲内に入るように調整することにより、上記目的が達成できることを見いだし、本発明として提案するものである。
【０００９】
即ち、本発明の熱線反射ガラスブロックは、相対する一対の透光面を有する中空箱型形状のガラス成形体からなるとともに、少なくとも一方の透光面の内側に金属酸化物被膜が形成されてなり、金属酸化物被膜は日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜７０％、ガラスブロックを形成した後の４００〜７００ｎｍにおける平均透過率が２０％以上、かつ、発砲スチロール製の密閉容器（３００×３００×３５０ｍｍ）に設けたガラスブロックの窓に向けて人工太陽灯（２ｋｗ）を３０分間照射したときの室温は２５℃とし、照射後の密閉容器中の温度の上昇が３０℃未満であることを特徴とする。
【００１０】
また本発明の熱線反射ガラスブロックの製造方法は、一対の、透光面を有する有底無蓋の箱型形状のガラス成形体を用意する工程と、成形直後で高温の少なくとも一方のガラス成形体の透光面の内側に相当する底部内面に、金属を含む溶液を噴霧して日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜７０％、ガラスブロックを形成した後の４００〜７００ｎｍにおける平均透過率が２０％以上、かつ、発砲スチロール製の密閉容器（３００×３００×３５０ｍｍ）に設けたガラスブロックの窓に向けて人工太陽灯（２ｋｗ）を３０分間照射したときの室温は２５℃とし、照射後の密閉容器中の温度の上昇が３０℃未満となる金属酸化物被膜を形成する工程と、両ガラス成形体の開放端縁を加熱して軟化させた後、加圧しながら融着一体化させる工程とを有することを特徴とする。
【００１１】
【作用】
本発明の熱線反射ガラスブロックにおいて、金属酸化物被膜は透光面の内側に形成されており、外気に曝されることがないため、これを建物の外壁材として長期に亙って使用しても熱線反射特性が低下することがない。
【００１２】
また日射反射率、日射吸収率及び日射透過率を上記範囲に調整することによって、十分な熱線反射特性を有するにも関わらず、採光性があり、しかもギラつきの少ないガラスブロックが得られる。
【００１３】
本発明において、金属酸化物被膜は、ガラスブロックの各透光面の内側に形成してもよいが、所望の特性が得られる場合は一方の透光面（通常は屋外側となる透光面）の内側のみに形成する方が容易に製造でき、またコスト的にも有利である。
【００１４】
金属酸化物被膜は、所望の日射反射率、日射吸収率及び日射透過率が得られるものであれば特に限定されるものではなく、例えばコバルト系、鉄系、チタン系等の酸化物被膜を採用することができる。これらの中でもコバルト系の被膜は特に熱線反射特性が高いために好ましい。コバルト系としては重量％でＣｏＯ＋Ｃｏ2 Ｏ3   ７０〜１００％（好ましくは８０〜１００％）、ＮｉＯ  ０〜３０％（好ましくは０〜２０％）、Ｆｅ2 Ｏ3   ０〜３０％（好ましくは０〜２０％）の範囲にある被膜を使用することが好ましい。
【００１５】
金属酸化物被膜の膜厚は、５０Å〜１０００Å、好ましくは２００〜８００Åとなるように形成することが望ましい。なお膜厚が５０Å以下の場合は十分な熱線反射特性が得られ難くなり、一方１０００Å以上の場合は膜厚のばらつきが生じて外観品位が損なわれやすい。
【００１６】
金属酸化物被膜の日射反射率が１５％より低いと日射熱を反射する効果がないために良好な熱線反射特性が得られず、６０％より高いとギラついて眩しくなる。日射吸収率が５％より低いと膜が透明となって日射熱の大部分が透過するために良好な熱線反射特性が得られなくなり、６０％より高いと日射熱の吸収によるガラス温度の上昇でブロックが破損し易くなり、また被膜に吸収された熱が屋内側に放出されるために、断熱効果が低下する。日射透過率が２０％より低いと十分な採光性が得られず、外壁にガラスブロックを採用するメリットが無くなり、７０％より高いと十分な熱線反射特性が得られなくなる。なお一方の透光面の内側のみに被膜を形成する場合、被膜の日射反射率、日射吸収率及び日射透過率はそれぞれ１５〜６０％（好ましくは２３〜４５％）、５〜６０％（好ましくは２５〜４０％）、２０〜６５％（好ましくは２５〜５５％）が好適であり、また両方の透光面の内側に形成する場合、各被膜の日射反射率、日射吸収率及び日射透過率はそれぞれ１５〜３５％（好ましくは１５〜３０％）、５〜４０％（好ましくは５〜３０％）、３０〜７０％（好ましくは４０〜７０％）が好適である。
【００１７】
次に、上記した熱線反射ガラスブロックを製造する方法を説明する。
【００１８】
まず高温のガラスを有底無蓋の箱型形状となるようにプレス成形して一対のガラス成形体を作成する。
【００１９】
次いで、少なくとも一方のガラス成形体の透光面の内側に相当する底部内面に、金属を含む溶液を噴霧により塗布する。なお溶液は、金属酸化物被膜の日射反射率が１５〜６０％、日射吸収率が５〜６０％、日射透過率が２０〜７０％となるように、種類、濃度等を調整することが重要である。この溶液には、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ等の金属化合物（ナフテン酸塩やオクチル酸塩等の金属石鹸、アセチルアセトン金属塩等の有機金属塩）を、エタノール、ベンジン、トルエン、クロロブロムエタン、ジメチルフォルムアミド等の有機溶剤に溶かした溶液を使用することが好ましい。なお、成形直後の高温のガラス成形体に溶液を塗布すると、その熱で溶剤が瞬時に分解し、金属酸化物の状態でガラスと化学結合して強固な被膜を形成することができる。
【００２０】
続いて各ガラス成形体の開放端縁を加熱して軟化させ、両者の開放端縁が接着するように加圧することによって融着一体化させる。
【００２１】
その後、歪除去のための熱処理（徐冷）を行うことにより、熱線反射ガラスブロックを得ることができる。
【００２２】
なお上記方法以外にも、例えば溶液の代わりに、アセチルアセトンコバルト塩粉末等のアセチルアセトン金属塩粉末を静電塗装等の方法を用いて塗布することにより、被膜を形成することができる。なおこの場合も成形直後の高温のガラス成形体に塗布することが望ましい。
【００２３】
【実施例】
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
表１〜３は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１０）及び比較例（試料Ｎｏ．１１）を示している。
【００２５】
【表１】
0003705323.tif 000002
【００２６】
【表２】
0003705323.tif 000003
【００２７】
【表３】
0003705323.tif 000004
【００２８】
図１は、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１〜９の熱線反射ガラスブロック１０の側断面図を示すものである。熱線反射ガラスブロック１０は、１９０×１９０×９５ｍｍの寸法で、中空の箱型形状を有しており、一方の透光面の内側には、２５０Åの膜厚を有する金属酸化物被膜１１が形成されている。
【００２９】
この熱線反射ガラスブロック１０は、以下のようにして作製した。まずソーダ石灰ガラスを、１９０×１９０×５０ｍｍの寸法を有し、平均肉厚が８ｍｍの有底無蓋の箱型形状のガラス成形体１０ａ、１０ｂに成形した後、直ちに一方のガラス成形体１０ａの透光面の内側に相当する底部内面に対して、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉから選ばれる少なくとも１種以上を含む溶液をスプレーにて噴霧（０．５秒間）し、金属酸化物被膜１１を形成した。なおＣｏ、Ｎｉ、Ｔｉを含む溶液には、ナフテン酸塩（ナフテン酸コバルト、ナフテン酸ニッケル、ナフテン酸チタン）をベンジンとトルエンの混合液に溶かしたものを使用し、Ｆｅについては鉄複合体をエタノールとフォルムアミドの混合液に溶かした溶液を使用した。
【００３０】
次に両ガラス成形体１０ａ、１０ｂの開放端縁を加熱して軟化させ、続いて両者の開放端縁が接着するように加圧した後、融着一体化してから徐冷することによって、一方の透光面の内側に金属酸化物被膜１１が形成されたガラスブロック１０を得た。
【００３１】
図２は、本発明の実施例である試料Ｎｏ．１０の熱線反射ガラスブロック２０の側断面図を示すものである。熱線反射ガラスブロック２０は、１９０×１９０×９５ｍｍの寸法で、中空の箱型形状を有しており、両方の透光面の内側には、２５０Åの膜厚を有する金属酸化物被膜２１ａ、２１ｂが形成されている。
【００３２】
この熱線反射ガラスブロック２０は、以下のようにして作製した。まず試料Ｎｏ．１と同様にして一対の有底無蓋の箱型形状のガラス成形体２０ａ、２０ｂを作製した後、直ちに両方のガラス成形体１０ａの透光面の内側に相当する底部内面に対して、ＣｏとＮｉを含む溶液をスプレーにて噴霧し、金属酸化物被膜２１ａ、２１ｂを形成した。次に試料Ｎｏ．１と同様にしてガラス成形体２０ａ、２０ｂを融着一体化させた後、徐冷して、両方の透光面内側に金属酸化物被膜２１ａ、２１ｂが形成されたガラスブロック２０を得た。
【００３３】
比較例である試料Ｎｏ．１１は次のようにして作製した。まず試料Ｎｏ．１と同様にして一対の有底無蓋の箱型形状のガラス成形体を作製した後、直ちに一方のガラス成形体の透光面の外側に相当する底部外面に対して、ＣｏとＮｉを含む溶液をスプレーにて噴霧し、金属酸化物被膜を形成した。次に試料Ｎｏ．１と同様にしてガラス成形体を融着一体化させた後、徐冷して、一方の透光面の外側に５００Åの膜厚を有する金属酸化物被膜が形成されたガラスブロックを得た。
【００３４】
こうして作製した各試料について、被膜の日射反射率、日射吸収率、日射透過率を測定し、さらに膜の熱遮蔽率を算出した。また熱遮断性、採光性、外観のギラつき及び耐候性を評価した。
【００３５】
表から明らかなように、実施例であるＮｏ．１〜９の試料は一方の透光面の内側に日射反射率が１７〜３８％、日射吸収率が５〜３５％、日射透過率が２９〜６５％、熱遮蔽率が３０．１４〜６２．０９％の金属酸化物被膜が形成されており、またＮｏ．１０の試料は両方の透光面の内側に日射反射率が１７％、日射吸収率が２７％、日射透過率が５６％、熱遮蔽率が３０．１４％の金属酸化物被膜が形成されており、何れの試料も良好な熱遮断性を有し、採光性があり、ギラつきが殆ど無い外観が得られることが分かった。また耐候性を評価したところ、金属酸化物被膜には何ら損傷が認められなかった。
【００３６】
一方、比較例であるＮｏ．１１の試料は、一方の透光面の外側に日射反射率が４９％、日射吸収率が３３％、日射透過率が１８％、熱遮蔽率が７３．０９％の金属酸化物被膜が形成されており、良好な熱遮断性を有していたものの、採光性が劣っていた。また耐候性を評価したところ、金属酸化物被膜にかなりの損傷が認められた。
【００３７】
なお日射反射率、日射吸収率及び日射透過率は、分光光度計にて透光面を測定し、その測定値からＪＩＳ  Ｒ３１０６に基づいて算出した。熱遮蔽率はＪＩＳＲ３１０６及びＲ３２２１に基づき、日射反射率＋０．７３×日射吸収率の式を用いて算出した。熱遮断性は次のようにして評価した。まずガラスブロックの窓を有する発砲スチロール製の密閉容器（３００×３００×３５０ｍｍ）を作製し、ガラスブロックの窓に向けて人工太陽灯（２ｋｗ）を３０分間照射した。このときの室温は２５℃とし、照射後の密閉容器中の温度の上昇が、１５℃未満であれば◎、１５℃以上３０℃未満であれば○、３０℃以上であれば×とした。採光性は、ガラスブロックの４００〜７００ｎｍにおける平均透過率を照度計を用いて測定し、その値が３０％以上であれば◎、２０％以上３０％未満であれば○、２０％未満であれば×とした。外観のギラつきは、目視により評価した。耐候性は、恒温恒湿試験機を使用し、−５〜＋３０℃のサイクルを４００時間かけて１００回繰り返した後、金属酸化物被膜の状態を目視観察することにより評価した。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の熱線反射ガラスブロックは、少なくとも一方の透光面の内側に金属酸化物被膜が形成されているため、建物の外壁材として使用しても、長期間に亙って高い熱線反射特性を維持することが可能となる。また運搬時や施工時等に被膜に傷がつくこともない。さらに高い熱線反射特性を有するとともに、十分な採光性があり、しかもギラつきが少なく、ガラスブロックとして好適である。
【００３９】
また本発明の方法によれば、上記したガラスブロックを歩留まりよく大量生産することが可能であり、熱線反射ガラスブロックの製造方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱線反射ガラスブロックの側断面図である。
【図２】本発明の他の態様の熱線反射ガラスブロックの側断面図である。
【符号の説明】
１０、２０  熱線反射ガラスブロック
１１、２１ａ、２１ｂ  金属酸化物被膜
【図１】
0003705323.tif 000005
【図２】
0003705323.tif 000006