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JPH02283639A - 皮膜を有する板ガラスの製造方法 - Google Patents

皮膜を有する板ガラスの製造方法

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Publication number
JPH02283639A
JPH02283639A JP2014754A JP1475490A JPH02283639A JP H02283639 A JPH02283639 A JP H02283639A JP 2014754 A JP2014754 A JP 2014754A JP 1475490 A JP1475490 A JP 1475490A JP H02283639 A JPH02283639 A JP H02283639A
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JP
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manufacturing
protective film
film
metal
plate glass
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JP2014754A
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Heinz W Hoelscher
ハインツ・ダブリュ・ヘルシャー
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Flachglas Wernberg GmbH
Original Assignee
Flachglas Wernberg GmbH
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、コーティング《皮膜》を施した曲げ板ガラ
ス、特に、板ガラスの片面に金属皮膜を施した曲げ板ガ
ラスの製造方法に関するものである。
（従来の技術） 片面に金属皮膜を施した板ガラスとしては、例えば、元
素周期系の原子番号２２から２８の元素からなる金属ま
たは合金の金属皮膜を保護皮膜面とし、約５８０℃から
約６８０℃の範囲の温度で焼き入れし、または、曲げ加
工が施されたものが知られている。そして、前記金属皮
膜の厚さは、前記焼き入れし加工または曲げ加工の工程
において、金属皮膜へ酸素拡散が生じないように選択さ
れるもので、このようにして金属皮膜を有する板ガラス
が製造される。西ドイツ特許公開３５４４８４０には、
前記のような板ガラスの製造技術、太陽光ｌＩｓ遮断、
特に紫外線遮断に適した金属または金属酸化物からなる
金属皮膜を有する板ガラスの製造技術が開示されている
。
（発明が解決しようとする課題） 前記した公知技術は、大力の面で満足のゆくものではあ
るが、米国特許２５９６５１５号に開示ざれているよう
な太陽光線から保護する紫外線除けライニングプレート
またはカバープレートなどの前面プレート、さらには、
自動車のバックミラーとして使用されるような不透明な
反射（ＲＬ約５０％）皮膜を有する板ガラスの製造には
、適していない問題点がある。
さらに、従来の技術における保護皮膜の化学組成が複雑
であり、さらに、保護皮膜が非常に繊細なため、焼き入
れし加工や曲げ加工において保護皮膜にダメージを与え
やすい問題点がある。
欧州特許公ＷＪ２３３００３号には、曲げ加工または焼
き入れし加工に適した透明度の高い銀糸皮膜、即ち、ア
ルミニウム、チタン、亜鉛、タンタルまたはジルコニウ
ムの薄い保護皮膜と金属酸化物皮膜とを組合わせた皮膜
を備えた板ガラスが開示されている。この構造において
は、アルミニウム皮膜は、外側保護皮膜として作用する
ものであるが、アルミニウム皮膜は、柔らかで、スクラ
ッチが入りやすく、摩滅しやすいため、このような保護
皮膜は、ガラスの切断工程や取扱いなどの製造工程中で
傷付きやすく、したがって、保護皮膜が傷付けば、金属
酸化物皮膜が酸化されて、焼きもどしや曲げ加工の工程
で、金属酸化物皮膜は、破壊されるといった問題点があ
る。
（課題を解決する手段） 前記した従来技術における問題点が、この発明の解決課
題であって、後写鏡（自動車のバックミラーなど）や紫
外線除けの板ガラスなどの使用に適した不透明な反射皮
膜面を背面に有する板ガラスの製造において、製造工程
において前記皮膜面が損傷されずに製造され、しかも皮
膜の化学組成が極めて簡単な組成からなる板ガラスの製
造方法を提供し、前記課題を解決するものである。
この発明は、板ガラスの背面に形成される金属酸化物皮
膜は、不透明の反射膜であり、適切な膜の厚さを有し、
前記金属酸化物皮膜を表面から保護する保護皮膜が、ア
ルミニウムと、チタン（Ｔｉ）および／またはジルコニ
ウム（Ｚｒ）の合金により形成する手段によって、前記
課題を解決するもので、前記保護皮膜は、チタン（Ｔｉ
）および／またはジルコニウム（Ｚｒ）を少なくとも１
ｏ原子ｚ１または、２０原子Ｘ含むものである。
（発明の作用） 前記した保護皮膜により、板ガラスの背面に形成される
前記金属皮膜は、製造工程中においては完全に保護され
、破壊または破損のおそれがなく、反射面をもつ板ガラ
スを損失なく製造することができ、製造の歩留りは、大
幅に向上し、反射膜の組成も簡単であるので、コストも
大幅に節減できる作用を有する。
（実施例） この発明の製造方法においては、保護皮膜がジルコニウ
ムを含まないアルミニウム・チタン合金（＾ｌＴｉ合金
）からなる場合は、チタン（Ｔｉ）の含聞が３０〜５０
原子Ｘ、好ましくは、４ｏ原子Ｘである。
また、保護皮膜が、チタン（Ｔｉ）を含まないアルミニ
ウム・ジルコニウム合金（＾１７ｒ合金）の場合は、２
５〜４５原子ｘ１好ましくは、３５原子％のジルコニウ
ム（Ｚｒ）を含む。
ばれた金ｊｌ酸化物の少なくとも−っからなる接着層が
板ガラスの金属酸化物皮膜形成の面に金属酸化物皮膜形
成に先行して施される。
この発明によれば、保護皮膜は、マグネトロン陰極スパ
ッタリング手段により形成される。
また、　、ＩＦｌ記保護皮膜の形成は、＾１ターゲット
とＴｉおよび／またはＺｒターゲットの二つの陰極によ
るスパッタリング手段によっても形成できる。
さらに、前記保護皮膜は、司溶の、または、パウダー合
金ターゲットをスパッタリングしても形成できる。
この発明による保護皮膜の膜の厚さは、１０〜’５０ｎ
ｍ１好ましくは、２０〜３０ｎｌＩｌである。
この発明においては、金属酸化物皮膜を板ガラスの面に
形成するための接着層として、■ｉｏ２、Ｔａ２０５、
ＺｒＯ２および５ｉ０２のグループがら選この発明によ
る板ガラスは、後写鏡や、装飾用の板ガラス、紫外線を
防ぐための建築用の板ガラスなど、広範囲の用途を有す
る板ガラスとして使用される。
この発明の方法により製造される仮ガラスの−例を第１
図と第２図とにより説明すると、第１図の例では、板ガ
ラス本体１０の一方の面に、膜の厚さが６０ｎｍのクロ
ミウム皮膜１２が形成され、その膜の上に、膜の厚さが
２０ｎｍの保護皮膜１４が形成されている。この保護皮
膜は、Ａｌ−Ｔｉ合金からなる。また、第２図の例は、
金属皮膜１２、保護皮膜１４の他に、腰板ガラス本体１
０と金属皮膜１２との間に、膜の厚さが７０ｎｍの接着
膜層１６が介在し、この接着膜層は、Ｔａ２Ｏ，からな
る。
つぎに、この発明による前記構造の板ガラスの製造方法
の例を以下に記載する。
実験例　１ 直流マグネトロン陰極スパッタリング手段により、板ガ
ラス本体１０の一方の面に、光学透過率が１％以下の模
厚６０ｎ−のクロミウム皮膜を形成し、アルミニウム６
０原子駕とジルコニウム４０原子Ｘの粉末合金のスパッ
タリングにより膜の厚さが約２５０−のＡｌ−Ｔｉ合金
からなる保護皮！１１１４を前記クロミウム皮膜の上に
スパッタリングして、金属皮膜が保護皮膜により保護さ
れた板ガラスが製造される。このような工程が行なわれ
るチャンバは、５．１０　’Ｐａ減圧され、ついで、純
アルゴンが５．１Ｏ−１Ｐａとなるまで供給される。板
ガラス本体の寸法は、ｌＯｘ１０ｃｍである。
皮膜形成の板ガラス本体１０に対し、ついで実験炉にお
いて、時間５分間、温度６１０℃で曲げ加工と焼き入れ
し処理が行なわれる。数次の試験の結果、Ｃｒ−ＡｌＴ
ｉの皮膜組成は、９分間にわたる焼き入れし処理を施さ
れてもクロミウムの金属皮膜１２は破壊　されないこと
が判明した。保護皮膜を含めての全体の皮膜に対する湿
気の抵抗度が温度４０℃、１０ｏｚ相対大気圧湿度の条
件でテストされ、皮膜の損傷は、−切発生しなかった。
板ガラス本体の皮膜を施していない面側から観察したと
き、焼き入れし処理が施された板ガラスは、１ぐれた反
射特性を有し、後写饋や建材用として好適な特性を備え
ていることが観察できた。
前記皮膜のスクラッチおよび摩滅に対する抵抗力が、つ
ぎのようにして試験された。前記皮膜が施された板ガラ
スを回転テーブルの上に置き、アーム部材に取付けた粗
いフェルトを前記板ガラスの前記皮膜面に接道させ（接
触面ｆｊ！ｉ１×１ＣＩ１１）、前記回転テーブルを回
転させると共に前記アーム部材に筒型を作用させて前記
の粗いフェルトで前記皮膜面を擦過するようにし、□前
記回転テーブルの回転数を記録し、このような試験を経
た板ガラスを実験室炉で５分間焼き入れし処理した。保
護皮Ｉｌ！Ｊ１４が充分な厚さを保てなくなった金属皮
膜１２の部分においては、酸化作用を受けていた。
これらの領域においては、前記皮膜は、透明となり、光
学的に濃度のある皮膜と好対照をなしている。強い光の
光源からの光線においては、焼き入れし侵、複数の溝が
数えられた。
下表の表１は、実用条件に基づく試験結果を示したもの
である。基準値は、純粋なアルミニウム皮膜によりり０
ミウム金属皮１１１２を被覆したときの値である。この
皮膜は、−回の回転の後ですでに著しく損傷された。こ
の発明によるＡｌＴｉ保護皮１１４の手段による被覆の
場合は、２００回の回転の後でも、前記皮膜には、極め
て僅かな）Ａ（スクラッチ）しかなかった。
表　　１ 回転数 スクラッチ／１１！耗テストの結果 皮膜組成　　　　　皮膜組成 Ｃｒ　−ＡＩ　　　　　　Ｏｒ　−ＡＩＴｉ（比較の板
ガラス）　　（実験例１） 損壊　　　　　　　　　　２ 損壊　　　　　　　　　　７ 損壊　　　　　　　　　１１ 損壊　　　　　　　　　１４ （注）第２欄と第３欄の数値は、前記組成の皮膜面に発
生した溝（スクラッチ）のセンチメーター当りの数を示
し、「損壊」は、前記皮膜が損傷または剥がれた状態を
示す。
火ｊｌｌＪ２ 実験例１のＡｌ−Ｔｉ保護皮膜に代えてＡｌＺｒ保護皮
膜１４とした。この皮膜は、６５原子％アルミニウムと
３５原子％ジルコニウムを含む溶融合金ターゲットによ
るスパッタリング（溶射）で形成された。前記皮膜を有
する板ガラス（被実験体）は、１２分間にわたり６７０
℃の温度で焼き入れした（テンパリング）が、何らの損
傷も目視できなかった。
表２は、保護皮膜に＾ｌＺｒ合金皮膜を使用したときの
スクラッチ／摩耗テストの結果を示す。この表から明ら
かなように、アルミニウムのみの保護皮膜で保護された
クロミウム金属皮膜１２に比べて大幅な改善が認められ
る。
表　２　スクラッチ／摩耗テストの結果回転数　　　皮
膜組成　　　　　皮膜組成Ｃｒ−＾ｌ　　　　　　Ｃｒ
　−ＡＩＺｒ（比較の板ガラス）　　（実験例２） ５０　　　　損壊　　　　　　　　　　２損壊 損壊 損壊 （注）第２欄と第３欄の数値は、前記組成の皮膜面に発
生した溝（スクラッチ）のセンナメーター当りの数を示
し、「損壊」は、前記皮膜が損傷または剥がれた状態を
示す。
実験例　３ 高品質（ハイグレード）のスチール皮膜１２（ＤＩ８　
１．４４０１　）が板ガラス本体１０の一方の面に形成
された。この皮膜の厚さは、８０ｒ＋ｍであり、この皮
膜の上に、厚さ２５ｎｍのＡｌＺｒ皮膜（ＡＩが６５原
子％　、　Ｚｒが３５原子％）が保護皮膜として形成さ
れた。このような皮膜構成は、高温、高湿気に耐え、実
験例１．２に匹敵する機械的強度を有していた。
火１ＩＪ４ 皮膜組成ならびに皮膜形成手段は、前記実験例１．２と
同様であるが、板ガラス本体１０と高品質のスチール皮
膜１２との間に、接着剤層１６として、■ａ２０５の接
着層（厚さ８０ｎｍ　）を介在させて構成した。このよ
うな皮膜構成は、高温、高湿気に耐え、実験例１．２に
匹敵する機械的強度を有していた。
【図面の簡単な説明】
第１図と第２図は、それぞれ、この発明に係る板ガラス
の要部の断面図を示すものである。 ０・・・・・・板ガラス本体 ２・・・・・・金属皮膜 ４・・・・・・保護皮膜 ６・・・・・・接着層 前記した説明は、この発明を限定するものではない。 （発明の効果） 前記した保護皮膜により、板ガラスの背面に形成される
前記金属皮膜は、製造工程中においては完全に保護され
、破壊または破損のおそれがなく、反射面をもつ板ガラ
スを損失なく製造することができ、製造の歩留りは、大
幅に向上し、反射膜の組成も簡単であるので、コストも
大幅に節減できる効果を発揮する。 ばか１名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）一方の面に元素の周期系の原子番号２２乃至２８
    の元素から選ばれた金属、または、その合金を主成分と
    する金属皮膜が形成され、この金属皮膜の表面が金属を
    含む素材の保護皮膜で保護された板ガラスを約５８０℃
    から約６８０℃の温度で焼き入れ処理または曲げ処理を
    施して紫外線除けガラス、熱線遮断ガラス、後写鏡など
    として使用される板ガラスを製造する方法において、前
    記保護皮膜をＴｉおよび／またはＺｒを含むＡｌ合金に
    より形成してなる皮膜を有することを特徴とする板ガラ
    スの製造方法。 （２）前記保護皮膜が少なくとも１０原子％のＴｉおよ
    び／またはＺｒを含むことを特徴とする請求項第１項の
    製造方法。 （４）前記保護皮膜がＴｉを３０〜５０原子％含み、Ｚ
    ｒを含まないＡｌＴｉ合金からなることを特徴とする請
    求項第１項の製造方法。 （５）前記保護皮膜がＴｉを約４０原子％含むことを特
    徴とする請求項第４項の製造方法。 （６）前記保護皮膜がＺｒを２５〜４５原子％含み、Ｔ
    ｉを含まないＡｌＺｒ合金からなることを特徴とする請
    求項第１項の製造方法。 （７）前記保護皮膜がＺｒを約３５原子％含むことを特
    徴とする請求項第６項の製造方法。 （８）前記保護皮膜が１０〜５０ｎｍの膜の厚さを有す
    ることを特徴とする前記請求項いずれかに記載の製造方
    法。 （９）前記保護皮膜が２０〜３０ｎｍの膜の厚さを有す
    ることを特徴とする請求項第８項の製造方法。 （１０）前記金属皮膜を形成する前に、板ガラスの前記
    金属皮膜を形成する面に、ＴｉＯ＿２、Ｔａ＿２Ｏ＿５
    、ＺｒＯ＿２およびＳｉＯのグループから選ばれた金属
    酸化物の少なくとも一つからなる接着層が施されること
    を特徴とする前記請求項いずれかの製造方法。 （１１）前記接着層が色を変える干渉皮膜として作用す
    る程度の厚さに施されることを特徴とする請求項第１０
    項の製造方法。 （１２）前記皮膜が少なくとも部分的にはマグネトロン
    陰極スパッタリング手段により形成されることを特徴と
    する前記請求項いずれかの製造方法。 （１３）Ａｌターゲットおよび／あるいはＺｒターゲッ
    トの二つの陰極の同時スパッタリングまたは交互スパッ
    タリングにより前記保護皮膜を形成することを特徴とす
    る請求項第１２項の製造方法。 （１４）溶融またはパウダー合金ターゲットによるスパ
    ッタリングで形成することを特徴とする請求項第１２項
    の製造方法。 （１５）前記請求項いずれかの製造方法により製造され
    た背面に不透明で反射する面を備えた板ガラス。 （１６）請求項第１５項の板ガラスを後写鏡、装飾ガラ
    ス、建材用ガラスとして使用する使用。
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