(57)【要約】  一体型窓ガラスグレージングユニットは、第一内側表面と第一外側表面とを有する第一ガラス基材、第二内側表面と第二外側表面とを有する第二ガラス基材、及び第二外側表面上に配置される熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティング、並びに第一内側表面と第二内側表面との間に積層される多層ポリマー赤外光反射フィルムを包含し、これらが一体型窓ガラスグレージングユニットを形成する。その形成方法も、同様に開示される。
2010514966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一内側表面と第一外側表面とを有する第一ガラス基材と、
第二内側表面と第二外側表面とを有する第二ガラス基材、及び前記第二外側表面上に配置される熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングと、
前記第一内側表面と前記第二内側表面との間に多層ポリマー赤外光反射フィルムとを備える、一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項２】
前記熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングが、酸化スズ又はドープ酸化スズを含む、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項３】
前記第一内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に積層される少なくとも１つの第一積層層を更に備える、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項４】
前記第二内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に積層される１つの第二積層層を更に備える、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項５】
前記第一内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に積層されるポリビニルブチラールを含む少なくとも１つの第一積層層、及び前記第二内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に積層されるポリビニルブチラールを含む少なくとも１つの第二積層層を更に備える、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項６】
５０％を超える可視光線透過率値、０．６未満の日射熱取得率及び０．７未満の熱貫流率を有する、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項７】
前記第二内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に配置される赤外光吸収ナノ粒子層を更に備える、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項８】
前記赤外光吸収ナノ粒子層が、六ホウ化ランタン、酸化アンチモンスズ又は酸化インジウムスズを含む、請求項７に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項９】
前記多層ポリマー赤外光反射フィルムが、第一ポリマー材料と第二ポリマー材料とが互い違いになっている複数のポリマー層を備え、前記互い違いになっているポリマー層の少なくとも１つが、複屈折性で配向し、前記互い違いになっているポリマー層が協働して赤外光を反射する、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項１０】
前記第一ポリマー材料が、ポリエチレンテレフタレート又はポリエチレンテレフタレートのコポリマーを含む、請求項８に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項１１】
前記第一外側表面が、赤外光源に面する、請求項１に記載の一体型窓ガラスグレージングユニット。
【請求項１２】
第一内側表面と第一外側表面とを有する第一ガラス基材を提供する工程と、
第二内側表面と第二外側表面とを有する第二ガラス基材、及び前記第二外側表面上に配置される熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングを提供する工程と、
前記第一内側表面と前記第二内側表面との間に多層ポリマー赤外光反射フィルムを積層する工程とを含み、一体型窓ガラスグレージングユニットを形成する、一体型窓ガラスグレージングユニットの製造方法。
【請求項１３】
前記第二ガラス基材を提供する工程の前に、前記第二外側表面上にＬｏｗ−ｅコーティングを熱分解により適用する工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第二ガラス基材を提供する工程の前に、前記第二外側表面上に、ドープ酸化スズを含むＬｏｗ−ｅコーティングを熱分解により適用する工程を更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記積層工程が、前記第一ガラス基材及び前記第二ガラス基材に加熱及び圧力を加えることにより、前記第一内側表面と前記第二内側表面との間に多層ポリマー赤外光反射フィルムを積層することを含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記第二内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に赤外光吸収ナノ粒子層を配置することを更に含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記第二内側表面と前記多層ポリマー赤外光反射フィルムとの間に赤外光吸収ナノ粒子層を配置することを更に含み、前記赤外光吸収ナノ粒子層が六ホウ化ランタン、酸化アンチモンスズ又は酸化インジウムスズを含む、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は一般に、一体型窓ガラスグレージング積層体及びその形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギー効率の優れた窓及びグレージングシステムに対する必要性は既知である。特定のタイプの窓の選択は、紫外線、可視的及び光学的性能、美観並びに気候条件などの数多くの要因に依存する。冷涼が支配的な気候であれば、低い日射熱取得率及び低い断熱性を有するグレージングユニットでも適切であることもあるが、暑熱が支配的な気候では、高い断熱性と共に適度な日射熱取得が必要とされる。
【０００３】
沿岸域に位置する住居及び商業ビルディングでは、強い風及び機械的応力に耐えるために、強化ガラスを必要とする。このような立地の多くで、小型ミサイル及びハリケーンに見られるような弾道衝撃及び高圧力衝撃に対する機械的特性の増加を提供する積層ガラスの使用を、国法及び地方法は要求している。安全性及び保護性を提供するために、耐破壊性及び耐引裂性フィルムを非熱強化ガラスに貼付する。
【０００４】
低放射（Ｌｏｗ−ｅ）コーティングは、中間赤外から遠赤外エネルギーを反射し、断熱グレージングユニット中で使用される。Ｌｏｗ−ｅ窓は特に暑熱が支配的な気候に特に有用である。２種類のＬｏｗ−ｅ窓が存在する。通常「ハードコーティング」と呼ばれる熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングはガラス製造の間に適用されるが、通常「ソフトコーティング」と呼ばれるスパッタによるＬｏｗ−ｅコーティングはガラスプレートが製造された後、真空プロセス中に適用される。ハードＬｏｗ−ｅコーティングはより耐性に富み、窓の製造に先立って、無期限に保管してもよい。ソフトコーティングは、典型的に、銀又は銀合金を含み、湿気、塩分、水などの大気要素により、容易に損傷する。また、窓を作製する間には、「エッジデリーション（edge deletion）」として既知の作業を行って、このような損傷を受けやすいコーティング端部を減らす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、一体型窓ガラス日射制御グレージング積層体及びその形成方法に関する。特に、本開示は、第一グレージング基材とその第一グレージング基材上に配置される第一積層層とを備える一体型窓ガラス日射制御グレージング積層体に関する。第二グレージング基材を第二積層層上に配置する。多層ポリマー赤外光反射フィルムを第一積層層と第二積層層との間に積層する。熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングを第一及び／又は第二グレージング基材の外側表面上に配置する。一部の実施形態では、赤外光吸収ナノ粒子層を、多層ポリマー赤外光反射フィルムとグレージング基材の１つとの間に配置する。
【０００６】
第一の実施形態では、一体型窓ガラスグレージングユニットは、第一内側表面と第一外側表面とを有する第一ガラス基材、第二内側表面と第二外側表面とを有する第二ガラス基材、及び第二外側表面上に配置される熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティング、並びに第一内側表面と第二内側表面との間に積層される多層ポリマー赤外光反射フィルムを備え、これらが一体型窓ガラスグレージングユニットを形成する。
【０００７】
別の実施形態では、一体型窓ガラスグレージングユニットの製造方法は、第一内側表面と第一外側表面とを有する第一ガラス基材を提供する工程、第二内側表面と第二外側表面とを有する第二ガラス基材及び第二外側表面上に配置される熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングを提供する工程、並びに第一内側表面と第二内側表面との間に多層ポリマー赤外光反射フィルムを積層する工程を包含し、これらが一体型窓ガラスグレージングユニットを形成する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の様々な実施形態についての以下の詳細な記述を添付の図面と結びつけて検討することで、本発明を更に完全に理解することができる。
【図１】例示的な日射制御グレージング積層体の概略断面図。
【図２】別の例示的な日射制御グレージング積層体の概略断面図。
【０００９】
図面は、必ずしも一定の比率の縮尺ではない。図中に使用されている類似の数字は、類似する構成要素を示す。しかし、所与の図中の構成要素を指す数字の使用は、同一数字でラベル付けされた別の図中の構成要素を限定するものではないことは理解されよう。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の記述において、本明細書の一部を構成する添付の図面を参照し、いくつかの特定の実施形態を実例として示す。本発明の範囲又は趣旨を逸脱せずに、その他の実施形態が考えられ、実施され得ることを理解すべきである。したがって、以下の「発明を実施するための形態」は、限定する意味で理解すべきではない。
【００１１】
本発明で使用する全ての科学用語及び専門用語は、特に指示がない限り、当該技術分野において一般的に使用される意味を有する。本明細書にて提供される定義は、本明細書でしばしば使用される特定の用語の理解を促進しようとするものであり、本開示の範囲を限定するものではない。
【００１２】
特に指示がない限り、本明細書及び請求項において使用される、特徴となる大きさ、量、及び物理的性質を表す全ての数字は、全ての場合において「約」という語句によって修正されるものとして理解されるべきである。したがって、特に指示されない限り、先の明細書及び添付した特許請求の範囲に記述されている数値パラメータは、当業者により本明細書にて開示される教示を利用して獲得しようとされる所望の性質に応じて変化し得る概算である。
【００１３】
端点による数の範囲の列挙には、その範囲内に包含される全ての数（例えば、１から５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５）並びにその範囲内のいかなる範囲も含まれる。
【００１４】
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付特許請求の範囲内にて使用される場合、用語「又は」は、別段の明確な指示がない限り、一般的に「及び／又は」を含む意味で用いられる。
【００１５】
用語「ポリマー」は、ポリマー、コポリマー（例えば、２種以上の異なるモノマーを使用して形成されたポリマー）、オリゴマー、及びこれらの組み合わせ、並びに混和性ブレンド中に形成され得るポリマー、オリゴマー、又はコポリマーを包含するものと解される。
【００１６】
用語「一体型窓ガラス」グレージングとは、少なくとも２層のグレージング層から形成される場合には、これらのグレージング層の間に配置された１つ以上の中間層と共に積層され、固体で一体となったグレージングユニットを形成するグレージングを示す。
【００１７】
本開示は、一体型窓ガラス日射制御グレージング積層体及びその形成方法に関する。特に、本開示は、第一グレージング基材とその第一グレージング基材上に配置される第一積層層とを備える一体型窓ガラス日射制御グレージング積層体に関する。第二グレージング基材を第二積層層上に配置する。多層ポリマー赤外光反射フィルムを第一積層層と第二積層層との間に積層する。熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングを第一及び／又は第二グレージング基材の外側表面上に配置する。一部の実施形態では、赤外光吸収ナノ粒子層を、多層ポリマー赤外光反射フィルムとグレージング基材の１つとの間に配置する。本発明はそれだけには限定されないが、下記で提供される実施例の考察を通じて、本発明の様々な態様の理解が得られるであろう。
【００１８】
図１は、一体型窓ガラスグレージングユニット１００の概略断面図である。一体型窓ガラスグレージングユニットすなわち積層体１００は、第一グレージング基材１１０及び第二グレージング基材１２０を備える。第一グレージング基材１１０は、内側表面１１１及び外側表面１１２を有する。第二グレージング基材１２０は、内側表面１２１及び外側表面１２２を有する。ここで、第一及び第二は、任意であり、上方若しくは下方、内側若しくは外側、又は任意の他の特定の可能な配向若しくは構成を示すことを目的としない。
【００１９】
第一積層層１３０を第一グレージング基材１１０の内側表面１１１に隣接して配置し、第二積層層１４０を第二グレージング基材１２０の内側表面１２１に隣接して配置する。多層ポリマー赤外光反射フィルム１５０を第一積層層１３０と第二積層層１４０との間に配置する。熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティング１６０を第二外側表面１２２上に配置する。
【００２０】
第一積層層１３０及び第二積層層１４０は、基材１１０及び１２０を多層ポリマー赤外光反射フィルム１５０に積層するのを許容するあらゆる材料から形成することができる。多くの実施形態では、第一積層層１３０及び第二積層層１４０は、ポリビニルブチラール（「ＰＶＢ」）、ポリウレタン（「ＰＵＲ」）、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアセタール、ポリエチレン、エチレンビニルアセテート及びサーリン（SURLYN）（登録商標）樹脂（Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール＆カンパニー（E. I. duPont de Nemours & Co.））などの当業者であれば精通している種々の材料から形成することができる。一部の実施形態では、積層層は紫外線又は電子ビーム硬化性である。ＰＶＢは、積層層に好ましい１種の材料である。ポリウレタン積層層は、例えば、米国特許第４，０４１，２０８号及び同第３，９６５，０５７号に記載されており、これらの各々は本開示に矛盾しない範囲で参照によって組み込まれる。紫外線又は電子ビーム硬化性積層層材料はサートマー社（the Sartomer Company）から商標名ＣＮ３１００又はＣＮ３１０５で市販されている。積層層の厚さは所望される用途によるが、約０．３ｍｍ〜約１ｍｍであることができる。
【００２１】
一体型窓ガラスグレージング積層体１００は、熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティング１６０を第二外側表面１２２上に配置することを除き、個別の構成要素を組み立ててから積層することにより形成してもよい。第一積層層１３０を、第一グレージング基材１１０に沿って配置してもよい。多層ポリマー赤外光反射フィルム１５０を第一積層層１３０と接触するように定置してもよい。第二積層層１４０を多層ポリマー赤外光反射フィルム１５０と接触するように定置してもよく、第二グレージング基材１２０を第二積層層１４０と接触するように配置してもよい。
【００２２】
一体型窓ガラスグレージング積層体１００は、外見が実質的に透明であるように構成してもよく、５未満のヘイズ値、又は更には２未満のヘイズ値を有する。ある場合には、一体型窓ガラスグレージング積層体１００は、可視光線に対して透明又は少なくとも実質的に透明であるように構成してもよく、５０％を超えるか又は７０％を超えるか、又は７２％を超える可視光線透過率を有する。一体型窓ガラスグレージング積層体１００は、０．６未満の日射熱取得率及び０．７未満の熱貫流率（U-value）を有するように構成してもよい。これらの値の測定方法は、下記の実施例の部分で記述されている。
【００２３】
図２は、別の一体型窓ガラスグレージングユニット２００の概略断面図である。この一体型窓ガラスグレージングユニットすなわち積層体２００は、第一グレージング基材２１０（上記）及び第二グレージング基材２２０（上記）を備える。第一グレージング基材２１０は、内側表面２１１及び外側表面２１２を有する。第二グレージング基材２２０は、内側表面２２１及び外側表面２２２を有する。ここで、第一及び第二は、任意であり、上方若しくは下方、内側若しくは外側、又は任意の他の特定の可能な配向若しくは構成を示すことを目的としない。第一積層層２３０（上記）を第一グレージング基材２１０の内側表面２１１に隣接して配置し、第二積層層２４０（上記）を第二グレージング基材２２０の内側表面２２１に隣接して配置する。多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０を第一積層層２３０と第二積層層２４０との間に配置する。熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティング２６０を第二外側表面２２２上に配置する。赤外光吸収ナノ粒子層２７０を、第二内側表面２２１と多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０との間に配置する。赤外光源２７５を第一グレージング基材２１０に近接して掲示する。
【００２４】
一体型窓ガラスグレージング積層体２００は、熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティング２６０を第二外側表面２２２上に配置することを除き、個別の構成要素を組み立ててから積層することにより形成してもよい。第一積層層２３０を、第一グレージング基材２１０に沿って配置してもよい。多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０を第一積層層２３０と接触するように定置してもよい。第二積層層２４０を多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０と接触するように定置してもよく、第二グレージング基材２２０を第二積層層２４０と接触するように配置してもよい。赤外光吸収ナノ粒子層２７０は、第二積層層２４０若しくは多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０のいずれかの上に、コーティング又は配置することができる。
【００２５】
赤外光吸収ナノ粒子層２７０は、ポリマー結合剤層を備えると共に、このポリマー結合剤層内に配置又は分散された赤外光吸収ナノ粒子を包含することができる。場合によっては、ポリマー結合剤層は、別個に形成して、その後、多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０に沿って配置してもよい。ある場合には、ポリマー結合剤層を多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０上にコーティングしてもよい。場合によっては、多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０をコロナ処理にかけて、薄い表面処理層を得てもよい。ある場合には、多層ポリマー赤外光反射フィルム２５０を約１ジュール毎平方センチメートルの割合で窒素コロナ処理にかけてもよい。このコロナ処理は、加工中にこれらの積層層が剥離しないように、積層層の接着性を高めることが分かっている。ある場合には、赤外光吸収ナノ粒子層をコーティングするのに先立って、赤外接着性促進層を多層ポリマー赤外光反射フィルム上にコーティングしてもよい。接着性促進層は当業者には周知である。
【００２６】
第一グレージング基材及び第二グレージング基材は、任意の好適なグレージング材料で形成してよい。場合によっては、グレージング基材は、可視光線を包含する特定の波長において所望の光学特性を有する材料から選択されてよい。ある場合には、グレージング基材は、可視スペクトル中の相当な量の光を透過する材料から選択されてよい。場合によっては、第一グレージング基材及び／又は第二グレージング基材は、それぞれガラス、石英、及びサファイアなどのような材料から選択されてもよい。特定の場合には、第一グレージング基材及び第二グレージング基材は、共にガラスである。
【００２７】
多くの実施形態においては、第一グレージング基材及び第二グレージング基材は、同一の材料から形成され、同一、同様、又は実質的に同様の物理特性、光学特性、又は日射制御特性を有する。例えば、第一グレージング基材及び第二グレージング基材は共に、透明なガラス又は緑がかった色合いのガラスのどちらかで形成することができる。一部の実施形態では、第一グレージング基材及び第二グレージング基材は、異なる材料で形成され、異なる物理特性、光学特性、又は日射制御特性を有する。例えば、第一グレージング基材を透明なガラスで形成することができ、第二グレージング基材を緑がかった色合いのガラスで形成することができる。
【００２８】
第一グレージング基材及び第二グレージング基材は、平面的であってもよく又は非平面的であってもよい。例えば、日射制御グレージング積層体を窓グレージングユニットとして企図するならば、平面的グレージング基材を使用してもよい。自動車フロントガラス、横窓、及び後窓のような乗物用途には、非平面的グレージング基材の使用を提案することが可能である。必要に応じて、及び日射制御グレージング積層体の目的用途に従って、第一グレージング基材及び／又は第二グレージング基材は、色合い及び引っ掻き傷耐性コーティングなどのような追加の構成要素を備えてもよい。
【００２９】
熱分解により適用したＬｏｗ−ｅコーティングは、酸化スズ又はドープ酸化スズ（例えば、フッ素ドープ酸化スズ）などの材料を包含することができ、「ハードコーティング」と呼ぶことができる。これらのＬｏｗ−ｅコーティングは、グレージングユニットの熱貫流率（U-value）を高めることができる。上記のスパッタによる「ソフトコーティング」は、調整するのがより困難である。一方で、熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングは、容易に調整することができ、一体型ガラス窓グレージングユニットの外側グレージング表面上に適用してもよい。スパッタによるＬｏｗ−ｅコーティングは、環境耐性に関する問題点により、一体型窓ガラス用途に使用することができない。典型的には、スパッタによるＬｏｗ−ｅコーティングは低放射性を有し、スパッタによりコーティングしたガラスから作製された窓は、より低い熱貫流率（U-value）を有する。これらはまた、非常に低い日射熱取得を提供するように設計することができる。一方で、熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングはより安価であり、適度な程度の熱貫流率（U-value）及びより高い日射熱取得を提供する。
【００３０】
上述のように、一体型窓ガラスグレージング積層体は、第一積層層及び第二積層層を備える。一部の実施形態では、これらの積層層は、少なくとも部分的にポリビニルブチラールから形成される。これらのポリビニルブチラール層のそれぞれは、既知の水性又は溶媒系アセタール化プロセスを介して形成してもよく、このプロセスでは、ポリビニルアルコールは酸性触媒の存在下でブチルアルデヒドと反応する。場合によっては、ポリビニルブチラール層は、ソルティア社（Solutia Incorporated）（ミズーリ州セントルイス（St. Louis））から、商標名ブトバー（BUTVAR）（登録商標）樹脂として市販されているポリビニルブチラールを包含してもよく、又はこれから形成されてもよい。
【００３１】
場合によっては、ポリビニルブチラール層は、樹脂と（所望により）可塑剤とを混合して、混合性剤をシートダイを通して押し出すことにより製造してもよい。可塑剤が包含される場合、ポリビニルブチラール樹脂は、樹脂１００部当たり約２０〜８０部、又はおそらく約２５〜６０部の可塑剤を包含してよい。好適な可塑剤の例には、多塩基酸又は多価アルコールのエステルが挙げられる。好適な可塑剤は、トリエチレングリコールビス（２−エチルブチラート）、トリエチレングリコールジ−（２−エチルヘキサノエート）、トリエチレングリコールジヘプタノエート、テトラエチレングリコールジヘプタノエート、ジヘキシルアジパート、ジオクチルアジパート、ヘキシルシクロへキシルアジパート、ヘプチル及びノニルアジパートの混合物、ジイソノニルアジパート、ヘプチルノニルアジパート、ジブチルセバケート、油変性セバシン酸アルキドのような高分子可塑剤、米国特許第３，８４１，８９０号に開示されているようなホスフェート及びアジパートの混合物、米国特許第４，１４４，２１７号に開示されているようなアジパートである。
【００３２】
多くの実施形態では、多層ポリマー赤外光反射フィルムは、多層光学フィルムである。それらの層が異なった屈折率特性を有すると、一部の光は隣接する層間の境界面において反射される。この層は、フィルムに所望の反射又は透過特性をもたらす目的で、複数の境界面で反射した光に建設的又は相殺的干渉をもたらすほど十分に薄い。紫外線、可視、近赤外線、又は赤外線波長で光を反射するように設計された光学フィルムでは、一般に各層は、約１マイクロメートル未満の光学的厚さ（すなわち、物理的厚さに屈折率を乗じたもの）を有する。ただし、これよりも厚い層、例えば、フィルム外側表面にある表面薄層、又は、層の束を区切るフィルム内に配置される保護境界層も含めることができる。
【００３３】
多層ポリマー赤外光反射フィルムの反射特性及び透過特性は、それぞれの層（すなわち、ミクロ層）の屈折率の作用によるものである。それぞれの層は、フィルムの少なくとも局所部分においては、面内屈折率ｎｘ、ｎｙ、及びフィルムの厚み方向軸と関連する屈折率ｎｚによって特徴づけることができる。これらの屈折率は、直交し合っているｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のそれぞれに沿って偏光した光に関する主題材料の屈折率を表す。実際には、屈折率は、賢明な材料選択及び加工条件によって制御する。多層ポリマー赤外光反射フィルムは、典型的には２つの交互するポリマーＡ、Ｂの数十又は数百の層を共に押し出し、その後、任意にその多層押出物を１つ以上の多層化ダイに通し、次に押出物を延伸して又は他の方法で配向して最終フィルムを形成することによって、製造することができる。得られたフィルムは、典型的には数十又は数百の個々の層から構成されており、これらの層の厚みと屈折率は、スペクトルの所望の領域（単一又は複数）、例えば、可視領域、近赤外領域、及び／又は赤外領域に１つ以上の反射バンドをもたらすように調整されている。適度な数の層で高い反射率を実現するために、隣接し合っている層では、ｘ軸に沿って偏光した光の屈折率の差は、好ましくは少なくとも０．０５である。いくつかの実施形態では、２つの直交する偏光で高い反射率が望ましい場合、隣接している層では、ｙ軸に沿って偏光した光の屈折率の差も、少なくとも０．０５である。別の実施形態では、ある１つの偏光状態の法線入射光を反射させると共に、直交偏光状態の法線入射光を透過する層スタックを作製させるために、屈折率の差は、０．０５未満又は０であることができる。
【００３４】
所望に応じて、隣接し合っている層の間における、ｚ軸に沿って偏光した光の屈折率の差も、斜入射光のｐ偏光成分で所望の反射特性を得られるように調整することができる。説明を容易にするために、多層光学フィルム上のいかなる関心点においても、ｘ軸は、Δｎｘの大きさが最も大きくなるようにフィルム面内に配向させるものとする。したがって、Δｎｙの大きさは、Δｎｘの大きさに等しいか又はそれ未満（超過ではない）とすることができる。更に、差Δｎｘ、Δｎｙ、Δｎｚを計算する際、どの材料層から始めるべきかという選定は、Δｎｘを負数にしないことを求めることに左右される。言い換えれば、界面を形成する２層間の屈折率の差はΔｎｊ＝ｎ１ｊ−ｎ２ｊであり、式中、ｊ＝ｘ、ｙ、又はｚであり、層の表記１、２は、ｎ１ｘ≧ｎ２ｘ、すなわち、Δｎｘ≧０となるように選定される。
【００３５】
斜め入射角におけるｐ偏光の高い反射率を維持するために、層間のｚ屈折率の不一致Δｎｚは、最も大きい面内屈折率の差Δｎｘより実質的に小さく制御して、Δｎｚ≦０．５＊Δｎｘのようにすることができる。より好ましくは、Δｎｚ≦０．２５＊Δｎｘである。層の間における、大きさがゼロ又はほぼゼロのｚ屈折率の不一致は、入射角の関数としてｐ偏光の反射率が一定又はほぼ一定である境界面を層の間にもたらす。更に、ｚ屈折率の不一致Δｎｚは、面内屈折率の差Δｎｘと比較して反対の極性を有するように、すなわち、Δｎｚ＜０であるように、制御することができる。この条件は、ｓ偏光の場合と同様に、ｐ偏光に対する反射率が、入射角の増加と共に増加する境界面をもたらす。
【００３６】
多層光学フィルムは例えば、米国特許第３，６１０，７２４号（ロジャース（Rogers））、同第３，７１１，１７６号（アルフレー（Alfrey）Ｊｒ．ら）「赤外光、可視光又は紫外光用の高反射型熱可塑性光学体（Highly Reflective Thermoplastic Optical Bodies For Infrared、Visible or Ultraviolet Light）」、同第４，４４６，３０５号（ロジャース（Rogers）ら）、同第４，５４０，６２３号（イム（Im）ら）、同第５，４４８，４０４号（シュレンク（Schrenk）ら）、同第５，８８２，７７４号（ジョンザ（Jonza）ら）「光学フィルム（Optical Film）」、同第６，０４５，８９４号（ジョンザ（Jonza）ら）「透明〜着色セキュリティフィルム（Clear to Colored Security Film）」、同第６，５３１，２３０号（ウェーバー（Weber）ら）「カラーシフトフィルム（Color Shifting Film）」、ＰＣＴ国際公開特許ＷＯ  ９９／３９２２４号（アウダーカーク（Ouderkirk）ら）「赤外干渉フィルタ（Infrared Interference Filter）」、及び、米国特許公開第２００１／００２２９８２  Ａ１号（ニービン（Neavin）ら）「多層光学フィルムを作製するための装置（Apparatus For Making Multilayer Optical Films）」に記載されており、これらは全て参考として本明細書に組み込まれる。このようなポリマー多層光学フィルムでは、個々の層の構成にポリマー材を優勢的に又は独占的に使用する。このようなフィルムは、大量製造プロセスに対応することができると共に、大型のシート及びロール商品の形で作製してもよい。
【００３７】
多層ポリマー赤外光反射フィルムは、交互ポリマー型層の任意の有用な組み合わせにより形成することができる。多くの実施形態では、交互性高分子層の少なくとも１つが複屈折で配向されている。いくつかの実施形態では、交互性高分子層の一方が複屈折で配向されており、もう一方が等方性である。ある１つの実施形態では、多層光学フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンテレフタレートのコポリマー（ｃｏＰＥＴ）などの第一のポリマータイプの層と、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）又はポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）のコポリマー（ｃｏＰＭＭＡ）などの第二のポリマータイプの層を互い違いにすることによって形成される。別の実施形態では、多層ポリマー赤外光反射フィルムは、ポリエチレンテレフタレートなどの第一のポリマータイプの層と、ポリ（メチルメタクリレート及びエチルアクリレート）のコポリマーなどの第二のポリマータイプの層とを互い違いにすることによって形成される。別の実施形態では、多層ポリマー赤外光反射フィルムは、グリコール化ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ−コポリマーエチレンテレフタレート及び第二のグリコール部分、例えば、シクロヘキサンジメタノール）又はグリコール化ポリエチレンテレフタレートのコポリマー（ｃｏＰＥＴＧ）などの第一のポリマータイプの層と、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリエチレンナフタレートのコポリマー（ｃｏＰＥＮ）などの第二のポリマータイプの層とを互い違いにすることによって形成される。別の実施形態では、多層ポリマー赤外光反射フィルムは、ポリエチレンナフタレート又はポリエチレンナフタレートのコポリマーなどの第一のポリマータイプの層と、ポリ（メチルメタクリレート）又はポリ（メチルメタクリレート）のコポリマーなどの第二のポリマータイプの層とを互い違いにすることによって形成される。交互性ポリマータイプ層の有用な組み合わせは、米国特許第６，３５２，７６１号に開示されており、この特許は参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００３８】
図２に関して上述したように、一体型窓ガラス積層体はまた、内部に赤外光吸収ナノ粒子を分散させたポリマー接着剤層を包含することができる。多くの実施形態では、ポリマー結合剤層は、ポリエステルと、多官能性アクリレート、硬化性アクリレート、及び／又はアクリレート／エポキシ材料とを両方包含してもよい。
【００３９】
ポリマー結合剤層の形成に使用するのに好適なポリエステルには、カルボキシレート及びグリコールサブユニットを挙げてもよく、カルボキシレートモノマー分子とグリコールモノマー分子との反応によって生成してもよい。カルボキシレートモノマー分子のそれぞれは、２つ以上のカルボン酸又はエステル官能基を有し、グリコールモノマー分子のそれぞれは、２つ以上のヒドロキシ官能基を有する。カルボキシレートモノマー分子は全て同じでもよいし、２種以上の種類の異なる分子でもよい。グリコールモノマー分子にも同じことが言える。炭酸のエステルによるグリコールモノマー分子の反作用に由来するポリカーボネートは、「ポリエステル」という用語の範囲内に含まれる。
【００４０】
好適なカルボキシレートモノマー分子としては、例えば、２，６−ナフタレンジカルボン酸及びその異性体、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸、ノルボルネンジカルボン酸、バイシクロオクタンジカルボン酸、１，６−シクロヘキサンジカルボン酸及びその異性体、ｔ−ブチルイソフタル酸、トリメリト酸、スルホン化イソフタル酸ナトリウム、２，２’−ビフェニルジカルボン酸及びその異性体、並びにメチル又はエチルエステルのようなこれらの酸の低級アルキル（Ｃ１〜１０直鎖又は分枝鎖）エステルが挙げられる。
【００４１】
好適なグリコールモノマー分子としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール及びその異性体、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリシクロデカンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール及びその異性体、ノルボルナンジオール、ビシクロ−オクタンジオール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、１，４−ベンゼンジメタノール及びその異性体、ビスフェノールＡ、１，８−ジヒドロキシビフェニル及びその異性体、並びに１，３−ビス（２−ヒドロキシエトキシ）ベンゼンが挙げられる。
【００４２】
有用なポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である。固有粘度０．７４ｄＬ／ｇを有するＰＥＴは、イーストマンケミカル社（Eastman Chemical Company）（テネシー州、キングスポート（Kingsport））から入手可能である。固有粘度０．８５４ｄＬ／ｇを有する有用なＰＥＴは、Ｅ．Ｉ．デュポン・ドゥ・ヌムール＆カンパニー（E. I. DuPont de Nemours & Co., Inc.）から入手可能である。
【００４３】
ポリマー結合剤層は、多官能性アクリレートセグメントを包含することもできる。具体例には、本明細書に参照によって組み込まれる米国特許第５，２５２，６９４号、５段、３５〜６８行、及び同第６，８８７，９１７号、３段、６１行〜６段、４２行、に記載されているものなどのフリーラジカル重合可能なアクリレートモノマー又はオリゴマーが挙げられる。ポリマー結合剤層には、本明細書に参照によって組み込まれる米国特許第６，８８７，９１７号及び米国特許第６，９４９，２９７号に記載されているものなどの硬化性アクリレート及びアクリレート／エポキシ材料も挙げることができる。
【００４４】
ポリマー結合剤層は、ポリマー結合剤層中に分散された赤外線吸収ナノ粒子を包含する。赤外線吸収ナノ粒子は、赤外線を優先的に吸収する任意の材料を包含してよい。好適な材料の例としては、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、及び酸化亜鉛、並びにドープオキシドのような金属酸化物が挙げられる。場合によっては、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズ、アンチモンドープ酸化スズ、又はこれらの混合物が挙げられる。ある実施形態においては、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化アンチモン（ＡＴＯ）及び／又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）が挙げられる。ある場合には、赤外線吸収ナノ粒子は、六ホウ化ランタン、すなわちＬａＢ６を包含してもよく、又はこれから作製されてもよい。
【００４５】
六ホウ化ランタンは、９００ｎｍを中心とする吸収バンドを持つ効果的な近ＩＲ（ＮＩＲ）吸収体である。赤外線吸収ナノ粒子は、ポリマー結合剤層の可視光線透過率に、物質的影響を与えないような大きさであることができる。場合によっては、赤外線吸収ナノ粒子は、例えば、１〜１００、又は３０〜１００、若しくは３０〜７５ｎｍなどのいずれかの有用な寸法を有してよい。
【００４６】
本明細書に記載されている一体型窓ガラスグレージングは、ガラス基材層の間に積層層を定置する工程と、積層層の間に多層ポリマー赤外光反射フィルムを定置する工程と、嵌合面から空気を抜く工程と、続いて組立品をオートクレーブ内で高温及び高圧にかけて構造体を光学的に透明である一体型窓ガラスグレージングユニットに融着する工程とにより調製することができる。得られる一体型窓ガラスグレージングユニットは、例えば、住居又は車両に使用することができる。
【実施例】
【００４７】
以下の材料を、以下に示されているように、実施例で使用した。
【００４８】
ＣＭ  ８７５：米国特許第６，７９７，３９６号に記載されているような、ＰＥＴ層とｃｏＰＭＭＡ層とを２２４層にわたって互い違いに含む０．０５ｍｍ（２ｍｉｌ）（公称）１／４波長多層赤外光反射フィルム（例えば、実施例５を参照されたい）。
【００４９】
ＰＲ７０：３Ｍ社（3M Company）から市販されているプレステージ・シリーズ（Prestige series）の多層赤外光反射窓フィルム。
【００５０】
サンゲイト（Sungate）（登録商標）５００：ＰＰＧインダストリーズ（PPG Industries）（ペンシルバニア州）から入手可能な熱分解によるＬｏｗ−ｅコーティングガラス（１つの表面上にＬｏｗ−ｅコーティング）。
【００５１】
透明ガラス：ＰＰＧインダストリーズ（PPG Industries）から入手可能な２ｍｍ又は６ｍｍ透明ガラス。
【００５２】
２枚の０．３８ｍｍサフレックス（Saflex）ＲＫ  １１  ＰＶＢ（ソルティア（Solutia）（ミズーリ州セントルイス（St. Louis））から入手可能なポリビニルブチラ−ル）の間にフィルム試料（中間層）を挟み込み、次にその挟み込みを１片の透明ガラスと１片のサンゲイト（Sungate）（登録商標）５００との間に定置することにより、いくつかの積層された積み重ね体を調製した。Ｌｏｗ−ｅコーティングを有するサンゲイト（Sungate）（登録商標）５００の表面を、ＰＶＢに隣接してか又はＰＶＢの反対側のいずれかに定置した。次に、積層された積み重ね体を空気中において９０℃で１０分間にわたって加熱し、次にニップロールして連行空気を除去した。積層された積み重ね体を以下のサイクルでオートクレーブした（ロリマー・コーポレーション（Lorimer Corporation）から入手可能なオートクレーブ）：０Ｐａ（０ｐｓｉｇ）及び２１℃（７０°Ｆ）から９６５ｋＰａ（１４０ｐｓｉｇ）及び１３８℃（２８０°Ｆ）に２５分間で移行し、３０分間にわたって保持し、４０分間かけて外部の送風機を使用して３８℃（１００°Ｆ）に冷まし、０Ｐａ（０ｐｓｉｇ）に減圧した。
【００５３】
光学スペクトルをラムダ（Lambda）１９分光分析装置（パーキン・エルマー（Perkin Elmer）（マサチューセッツ州ボストン（Boston））を使用して測定した。グレージングシステムの熱的及び光学的特性を分析する、ローレンス・バークレー・ナショナル・ラボラトリーズ（Lawrence Berkeley National Laboratories）から入手可能なオプティクス５（Optics5）及びウィンドウ５．２（Window 5.2）プログラムに、スペクトルをインポートした。可視光線透過率（Ｔｖｉｓ）、日射熱取得率（ＳＨＧＣ）、及び熱貫流率（U-value）などの性能特性をウィンドウズ（登録商標）（Window）５．２プログラムを使用して割り出した。プログラムは、ｈｔｔｐ：／／ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）．ｌｂｌ．ｇｏｖ／ｓｏｆｔｗａｒｅ／からダウンロードすることができる。全ケースで、サンゲイト（Sungate）（登録商標）５００を構造体の内側に配置するように配慮し、透明ガラスを構造体の外側に配置するように配慮した。これらの測定の結果は、表１に示される。
【００５４】
【表１】
2010514966.tif 000003
【００５５】
このように一体型窓ガラスグレージング積層体は開示されている。当業者は、それら開示されたもの以外の実施形態が想定されていることを理解するであろう。開示された実施形態は、図示の目的のために示され、制限のために示されてはおらず、本発明は以下の特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図１】
2010514966.tif 000004
【図２】
2010514966.tif 000005
【国際調査報告】
2010514966.tif 000006
2010514966.tif 000007
2010514966.tif 000008