(57)【要約】【目的】  Ｌｏｗ−Ｅ膜の特徴である遮熱性能を維持しながら、高い可視光透過率を発現する複層ガラスを提供する。【構成】  複層ガラスは、対向する２枚のガラス板の一方のガラス板表面に、第１の酸化物膜／Ａｇ膜／金属膜／第２の酸化物膜をこの順に積層したものである。第１の酸化物膜厚が３０〜４０ｎｍ、Ａｇ膜厚が８〜１０ｎｍ、金属膜厚が１〜８ｎｍ、および第２の酸化物膜厚が３０〜４０ｎｍである。複層ガラスを室内外境界に設置したときの室外側において、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率は８〜２５％であり、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊は−３．０〜０．０、ｂ＊は０．０〜−９．０のほぼ中性色の反射色調を呈し、かつ、遮蔽係数が０．５７以下である。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚のガラス板を対向配置した複層ガラスであって、前記２枚のガラス板のうちの一方のガラス板の他方のガラス板に対向する表面には、第１の酸化物膜／Ａｇ膜／金属膜／第２の酸化物膜をこの順に積層した薄膜構造体が形成され、前記第１の酸化物膜と第２の酸化物膜の膜厚比は１．０〜１．３でいずれの酸化物膜もその厚さが３０〜４０ｎｍで、前記Ａｇ膜の厚さが８〜１０ｎｍ、金属膜の厚さが１〜８ｎｍであることを特徴とする低放射複層ガラス。
【請求項２】
請求項１に記載の低放射複層ガラスにおいて、前記複層ガラスを室内外境界に設置したときの室外側において、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率が８〜２５％であり、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊が−３．０〜０．０、ｂ＊が０．０〜−９．０であるほぼ中性色の反射色調を呈し、かつ、遮蔽係数が０．５７以下であることを特徴とする低放射複層ガラス。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の低放射複層ガラスにおいて、前記室内外境界に設置したときの室内側において、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率が８〜１５％であり、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊が−１．０〜５．０、ｂ＊が０．０〜−２０．０であることを特徴とする低放射複層ガラス。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の低放射複層ガラスにおいて、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光透過率が５０〜７５％であることを特徴とする低放射複層ガラス。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の低放射複層ガラスにおいて、前記第１および第２の酸化物膜が、酸化錫膜とＡｌドープ酸化亜鉛膜との積層体であって、Ａｌドープ酸化亜鉛膜が前記Ａｇ膜側に配置され、かつ、酸化物膜の全膜厚に対するＡｌドープ酸化亜鉛膜厚の比率が１０〜４０％であることを特徴とする低放射複層ガラス。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の低放射複層ガラスにおいて、前記Ａｌドープ酸化亜鉛膜に含有されるＡｌ量は、Ｚｎに対する原子量比率が１０〜２５％であることを特徴とする低放射複層ガラス。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の低放射複層ガラスにおいて、前記金属膜はＴｉ膜、またはＡｌ含有量がＺｎに対する原子量比率で１〜２５％であるＺｎＡｌ合金膜であり、さらに好ましくは１〜６％であるＺｎＡｌ合金膜であることを特徴とする低放射複層ガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱線遮蔽積層膜を有する低放射（Low Emission）複層ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱線遮蔽積層体（以下Ｌｏｗ−Ｅ膜とも称する）は、熱線（赤外光）を反射する機能を有することから、夏季の冷房負荷や冬期の暖房負荷の緩和を目的として、住宅やビルなどの建築用ガラスの表面に形成されてきた。
【０００３】
Ｌｏｗ−Ｅ膜は、ガラス等の基体上に酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜／銀（Ａｇ）等を主成分とする貴金属膜／酸化亜鉛膜をこの順に積層した膜構成を有する積層体である。このうち、銀等を主成分とする貴金属膜は耐湿性、耐酸性などの化学耐久性が劣悪であり、酸化亜鉛膜被覆によっても十分な改善がなされないという問題があった。そこで、貴金属膜と外気を遮断するため、積層膜は複層ガラスの内側、すなわち、２枚のガラスによって形成される間隙側に配置されていた。しかし、この手段では単板時の取り扱い時や保存期間中の耐久性については解決されず、依然として問題は残されている。
【０００４】
上記問題を解決するため、たとえば特許文献１では、銀層の直下層に酸化亜鉛層を、銀層の直上層には亜鉛または亜鉛を主成分とした保護金属層をそれぞれ成膜している。
【特許文献１】特開平１１−１５７８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、Ｌｏｗ−Ｅ膜には、その他の問題点も存在している。即ち、前記したようにＬｏｗ−Ｅ膜は通常複層ガラスの状態で用いられているが、Ｌｏｗ−Ｅ膜を使用しない複層ガラスと比較して反射率が高い。したがって複層ガラスに特有の反射像が二重となる現象が、Ｌｏｗ−Ｅ膜を使用しない複層ガラスと比較してより強く現れ、これが利用者に不快感を与えている。
【０００６】
二重反射像がより強く現れる原因は、Ｌｏｗ−Ｅ膜が反射率の高い銀膜を有するためである。銀膜が厚くなると反射率が高くなり、さらに、反射色が赤みを帯びるようになる。このように、遮熱性能をより高くするためには銀膜を厚くしなければならず、厚くすると二重反射像がより強く現れるという矛盾がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため本発明は、２枚のガラス板を対向配置した複層ガラスであって、前記２枚のガラス板のうちの一方のガラス板の他方のガラス板に対向する表面には、第１の酸化物膜／Ａｇ膜／金属膜／第２の酸化物膜をこの順に積層した薄膜構造体が形成され、前記第１の酸化物膜と第２の酸化物膜の膜厚比は１．０〜１．３でいずれの酸化物膜もその厚さが３０〜４０ｎｍで、前記Ａｇ膜の厚さが８〜１０ｎｍ、金属膜の厚さが１〜８ｎｍである構成とした。
【０００８】
第１の酸化物膜と第２の酸化物膜の膜厚比を上記のようにほぼ等しくすることで、外観だけでなく内観においても視感度の最も大きい波長５５０ｎｍ付近の反射率を低減でき、反射色を中性にすることができる。
【０００９】
また、本発明に係る複層ガラスは、室内外境界に設置したときの室外側において、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率が８〜２５％であり、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊が−３．０〜０．０、ｂ＊が０．０〜−９．０であるほぼ中性色の反射色調を呈し、かつ、遮蔽係数が０．５７以下とすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る複層ガラスは、室内外境界に設置したときの室外側において、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率が８〜１５％であり、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊が−１．０〜５．０、ｂ＊が０．０〜−２０．０とすることができる。また、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光透過率が５０〜７５％であることも望ましい。
【００１１】
また、前記第１および第２の酸化物膜が、酸化錫膜とＡｌドープ酸化亜鉛膜との積層体であって、Ａｌドープ酸化亜鉛膜が前記Ａｇ膜側に配置され、かつ、酸化物膜の全膜厚に対するＡｌドープ酸化亜鉛膜厚の比率が１０〜４０％であることが好ましい。
【００１２】
前記Ａｌドープ酸化亜鉛膜に含有されるＡｌ量は、Ｚｎに対する原子量比率が１０〜２５％であることが好ましく、前記金属膜はＴｉ膜、または、Ａｌ含有量がＺｎに対する原子量比率で１〜２５％であるＺｎＡｌ合金膜であることも好ましい。また、ＺｎＡｌ合金膜のＡｌ含有量はさらに好ましくはＺｎに対する原子量比率で１〜６％である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、Ｌｏｗ−Ｅ膜として、ほぼ同じ厚さの第１の酸化物膜と第２の酸化物膜との間に、薄いＡｇ膜と少し厚めの金属膜を配置したことにより、可視光反射率を低減し、ぎらつきを抑え、好ましい中間色の複層ガラスとすることができる。しかも、熱遮蔽機能も十分に保持することができる。
【００１４】
また、金属膜として、Ａｌ含有量がＺｎに対する原子量比率で１０〜２５％含まれる材料を使用すれば、放電安定性を従来製品よりも一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る複層ガラスの断面図であり、複層ガラス１は、対向する一方のガラス板２の表面に、第１の酸化物膜３、Ａｇ膜４、金属膜５および第２の酸化物膜６をこの順に積層し、間隙７を介して２枚組合せたものである。
【００１６】
これらガラス板２は、通常の窓ガラス等に使用する強化ガラスや平板ガラスを使用することができ、その厚さにも制限はないが、例えば４ｍｍ、６ｍｍ、８ｍｍのものを使用することができる。
【００１７】
ガラス板２の上に形成する第１の酸化物膜３、および、最外層として形成する第２の酸化物膜６の材料としては、酸化錫膜、酸化亜鉛膜等を使用することができるが、酸化錫膜／Ａｌドープ酸化亜鉛膜の積層体を採用することが、酸化錫膜を最下層及び最上層に形成することで、酸化錫膜の緻密性より、耐湿性、化学耐久性の点で好ましく、さらには、Ａｌドープ酸化亜鉛膜がＡｇ膜４側に配置され、かつ、酸化物膜の全膜厚に対するＡｌドープ酸化亜鉛膜厚の比率を１０〜４０％とすることが、Ａｇの結晶性を低減させず、酸化錫膜による耐久性向上を維持することができる点で好ましい。また、Ａｌドープ酸化亜鉛膜に含有されるＡｌ量は、Ｚｎに対する原子量比率で１０〜２５％とすることが、酸化亜鉛膜の光学特性を維持しながら、耐久性が悪くなる原因である膜の応力を効果的に低減できる点で望ましい。
【００１８】
第１の酸化物膜３および第２の酸化物膜６の厚さは３０〜４０ｎｍが、低反射・中性色という点で好ましい。また、第１の酸化物膜３の厚みを１としたとき、第２の酸化物膜６の厚みは１．０から１．３の範囲に設定すること、すなわち両膜の厚さをほぼ等しくするが好ましい。第１の酸化物膜３および第２の酸化物膜６の厚さをほぼ同じとすることで、外気側からの視感度だけでなく、室内側から見た際の好感度を阻害する５５０ｎｍ付近の波長を有する可視光線の反射率をより効率的に低減し、反射色調を中性色にすることができる。同時に、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に規定する可視光透過率を高くする効果も期待できる。なお、本発明において中性色とは、色相、彩度および明度がほぼ中間的、すなわち、中間的な明るさ、濁度のグレーをいう。
【００１９】
本発明に係るＡｇ膜４の厚さは８〜１０ｎｍであり、従来のＬｏｗＥ膜に使用するＡｇ膜よりも薄くしてある。Ａｇ膜４をこの範囲に設計することで、赤みのある好ましくない光の反射率を低く抑えながら赤外光は反射させることができる。
【００２０】
金属膜５としては、各種金属膜を使用することができるが、特に、Ｔｉ膜、または、Ａｌ含有量がＺｎに対する原子量比率で１〜２５％であるＺｎＡｌ合金膜を使用することが好ましい。金属膜５の酸化されずに金属として膜構成中に存在する膜厚は１〜８ｎｍであり、従来のＬｏｗ−Ｅ膜に使用する金属膜よりも厚くしてある。金属膜５をこの範囲の厚さで配置すれば、十分に日射吸収を行うことができるため、反射率を上げずに遮熱性能を向上し、遮熱係数を０．５７以下とすることができる。
【００２１】
本発明の複層ガラス１を室内外境界に設置したとき、室外側においてはＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規定する可視光反射率は８〜２５％の範囲に収めることができる。また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊を−３．０〜０．０、ｂ＊を０．０〜−９．０の範囲とすることも可能となりほぼ中性色の反射色調を呈することができる。
【００２２】
また、室内側においても、可視光反射率を８〜１５％の範囲に収めることでき、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊を−１．０〜５．０、ｂ＊を−８．０〜−２０．０の範囲とすることが可能となる。さらに、本発明のＬｏｗＥ複層ガラスの構成をとれば、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６に規定する可視光透過率を５０〜７５％の範囲とすることができ、高い可視光透過率を確保することができる。
【００２３】
以下に具体的な実施例および比較例にもとづいて本発明を詳細に説明する。
実施例１〜３および比較例１〜４
（実施例1）
洗浄した厚さ３ｍｍのガラス基体をスパッタリング成膜装置内に設置し、真空度が５×１０−４Ｐａ以下になるまで排気を行った。装置内に酸素ガスを導入し、真空度を０．２６〜０．８Ｐａに調整した後、錫ターゲットが備えられたカソードに直流電源より電力を供給してグロー放電を生じさせ、酸素とＳｎを反応させて酸化錫膜を作製できるようにし、電力を０．９ｋｗに調節した。その後、カソード上方を１０．３×１０−３ｍ／ｓの速度でガラス基体を搬送させ、膜厚３２．２ｎｍの酸化錫膜を作製した。
次に装置内に酸素ガスを導入し、真空度を０．２６〜０．８Ｐａに調整した後、Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが１２％ドープされた亜鉛ターゲットが備えられたカソードに直流電源より電力を供給してグロー放電を生じさせ、酸素と亜鉛を反応させて酸化亜鉛膜を作製できるようにし、電力を１ｋｗに調節した。その後、カソード上方を１０．４×１０−３ｍ／ｓの速度でガラス基体を搬送させ、膜厚４．５ｎｍの、Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが１２％ドープされた酸化亜鉛膜を作製した。
次に装置内にアルゴンガスを導入し、真空度を０．２６〜０．８Ｐａに調整した後、銀ターゲットが備えられたカソードに直流電源より電力を供給してグロー放電を生じさせ、電力を０．２５Ａｋｗに調節した。その後、カソード上方を１６．５×１０−３ｍ／ｓの速度でガラス基体を搬送させ、膜厚９．６ｎｍの銀膜を作製した。
次に装置内にアルゴンガスを導入し、真空度を０．２６〜０．８Ｐａに調整した後、Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが３．１％ドープされた亜鉛ターゲットが備えられたカソードに直流電源より電力を供給してグロー放電を生じさせ、電力を０．２ｋｗに調節した。その後、カソード上方を２１．１×１０−３ｍ／ｓの速度でガラス基体を搬送させ、膜厚約５ｎｍの、Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが３．１％ドープされた亜鉛アルミ膜を作製した。
次に装置内に酸素ガスを導入し、真空度を０．２６〜０．８Ｐａに調整した後、Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが１２％ドープされた亜鉛ターゲットが備えられたカソードに直流電源より電力を供給してグロー放電を生じさせ、酸素とＺｎを反応させて酸化亜鉛膜を作製できるようにし、電力を１ｋｗに調節した。その後、カソード上方を６．７×１０−３ｍ／ｓの速度でガラス基体を搬送させ、膜厚１０ｎｍの、Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが１２％ドープされた酸化亜鉛膜を作製した。
Ｚｎとの合計量に対し原子比でＡｌが１２％ドープされた酸化亜鉛膜の作製時における第４層金属膜の亜鉛アルミ膜が酸化された膜厚は約３〜５ｎｍであった。
次に装置内に酸素ガスを導入し、真空度を０．２６〜０．８Ｐａに調整した後、
錫ターゲットが備えられたカソードに直流電源より電力を供給してグロー放電を生じさせ、酸素と錫を反応させて酸化錫膜を作製できるようにし、電力を１ｋｗに調節した。その後、カソード上方を８．５×１０−３ｍ／ｓの速度でガラス基体を搬送させ、膜厚２４．５ｎｍの酸化錫膜を作製した。
【００２４】
実施例２，３及び比較例１〜４についても同様に各膜を形成した。なお、本例において、第１の酸化物膜と第２の酸化物膜については、それぞれ酸化錫層とＡｌドープ酸化亜鉛層の２層を組合わせた。したがって、表１に記載の１層目と２層目を併せたものが第１の酸化物膜に該当し、５層目と６層目を併せたものが第２の酸化物膜に該当する。
【００２５】
〔評価項目〕
（１）非膜面（ガラス面がそのまま露出した面）と膜面（各層を載せた面）の可視光反射率（％）をＪＩＳ  Ｒ  ３１０６にもとづいて、また、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系におけるａ＊およびｂ＊をＪＩＳ  Ｚ  ８７２２にもとづいて、いずれも日立製作所製Ｕ−４０００型分光光度計を使用して測定し、ａ＊およびｂ＊については、ＪＩＳ  Ｚ  ８７２９に準じて算出した。
（２）可視光透過率は、本例で作成したＬｏｗ−Ｅ膜を形成した複層ガラスを製造し、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６にもとづいて測定した。
（３）上記複層ガラスについて、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６にもとづいて遮蔽係数を測定した。
前記遮蔽係数とは、３ｍｍの透明板ガラス（単板）の透過、及び再放射による室内流入熱量を１とした時の流入熱量を表す相対値であり、ＪＩＳ  Ｒ  ３１０６で規格される日射熱取得率との間には、遮蔽係数＝日射熱取得率／０．８８の関係がある。
これらの結果を表１に示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
実施例１および２では、第１の酸化物膜と第２の酸化物膜の厚さを、それぞれ３０〜４０ｎｍの範囲に設計したため、非膜面側の可視光反射率、特に視感度の最も高い５５０ｎｍの反射率を低く抑えることができた。これにより、非膜面側の反射によるぎらつき感を抑え、中性反射色を実現することができた。
【００２８】
また、Ａｇ膜である第３層を８〜１０ｎｍとすることで、反射率を低減し、さらに、金属膜である第４層の膜厚を１〜１０ｎｍとすることで遮蔽係数を０．５７以下に抑えることができ、中性反射色と遮熱性能向上を同時に満たすことが可能となった。
【００２９】
一方、比較例１では、酸化物の膜厚が薄く、また、比較例３では厚いため、非膜面色調が中性色から外れ、不快感を与える色合いとなった。
【００３０】
また、比較例２では、Ａｇ膜を厚く、金属膜を薄くしたが、遮蔽係数を効果的に低減することはできず、非膜面色調が中性色から外れることとなった。
【００３１】
また比較例４では、Ａｇ膜厚を薄くすることで、色調を中性色とし、不快感を低減させたが、遮蔽係数が高くなった。
【００３２】
本発明の複層ガラスは、遮熱性能を維持しながら、高い可視光透過率を確保することが可能なため、好適に窓等の室内外境界に設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る複層ガラスの断面図
【符号の説明】
【００３４】
１…複層ガラス、２…ガラス板、３…第１の酸化物膜、４…Ａｇ膜、５…金属膜、６…第２の酸化物膜、７…間隙。
【図１】
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