JPH03275533A

JPH03275533A - 熱線遮蔽ガラス

Info

Publication number: JPH03275533A
Application number: JP7419090A
Authority: JP
Inventors: Hidemi Nakai; 日出海中井; Atsushi Kawaguchi; 淳川口; Takashi Muromachi; 隆室町
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1990-03-23
Filing date: 1990-03-23
Publication date: 1991-12-06
Anticipated expiration: 2013-10-15
Also published as: JP2811885B2

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］本発明は可視光線透過率が高（、日射透過率が低い熱線
造幣ガラスに関し、とりわけ自動車の窓ガラス１こ適し
た単板ガラスとして使用しうる熱線造幣ガラスに関する
。

［従来の技術］自動車の窓ガラスを通して車内に流入する太陽光のエネ
ルギーを造幣し、車内の温度上昇を防止して、冷房負荷
を低減させる目的で、熱線造幣ガラスを窓ガラスに採用
することが増えてきている。

しかしながら自動車の窓ガラスとしては、安全性の確保
から高い視認性を確保するために可視光線透過率は７０
％以上であることが要求されている。

このような要求を満足する熱線造幣ガラスとしては、米
国特許第４３３７９９０号で開示されているようなＡｇ
膜を透明な酸化物の膜でサントイ・ノチした構造の膜を
被覆したガラスがある。さらに、ＴＩＮのごとき金属窒
化物の膜を、二酸化チタンなどの高屈折率の透明酸化物
の膜ではさんだ熱線造幣膜が、　　５ＰＩＥ　　Ｖｏｌ
、３２４．ｐ５２〜５／７　、１９８２　（Ｏｐｔｉｃ
ａｌ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｆｏｒ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｅｒ
ｒｉｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　５ｏｌａｒ　Ａｐｐｌｉｃ
ａｔｉｏｎｓ）に開示されている。

［発明が解決しようとする課題］しかし前記したＡｇ膜を用いる熱線造幣ガラス〆は、化
学的耐久性や耐摩耗性に劣っているので、合わせガラス
などのように膜を外部に触れない状態で用いなければな
らない。しかしながら自動車のリアガラスやサイドガラ
スは単板ガラスで使用されるので、前記したＡｇ膜を用
いた熱線造幣ガラスは使用できないという問題があった
。

また、前記した金属の窒化物の膜を用いた熱線造幣ガラ
スでは、良好な熱線造幣性能がえられる膜の厚みの組合
せでは、反射色調が赤色ないしは紫色になってしまうと
いう問題があった。

本発明は良好な熱線造幣性能と高い可視光線透過率およ
びニュートラルな色調を合わせ持ち、かつ、単板で使用
しうる耐久性を有する熱線造幣ガ　〆ラスを提供するも
のである。

［課題を解決するための手段］本発明は、上記目的を達成するためになされたものであ
って、透明基体の上に被覆された第１層が、Ｔｉの窒化
物、Ｚｒの窒化物、Ｈｆの窒化物。

Ｃｒの窒化物の少な（ともひとつからなり、前記第１層
の上に被覆された第２層が二酸化チタンからなり、前記
第２層の上に被覆された第３層が１７以下の屈折率を有
する透明層である熱線造幣ガ・ラスである。

本発明における最も大きな特徴は、熱線造幣性／能を有
する上記した金属の窒化物の層の上に、屈折率が大きい
二酸化チタン膜を被覆し、さらにその上に最外層として
屈折率が１．８以下の透明層を被覆したことである。最
外層の透明層の屈折率は１．８以下であることが必要で
、屈折率が１．８を越えると熱線造幣ガラスの色調をニ
ュートラルにす／ることができない。ここで二二一トラ
ルな色調とは、ｘｙ色度座標で表した熱線遮蔽ガラスと
用いたガラスとの色差△ｘ１　　△ｙが、透過色の場合
ともに０．００５以下であり、反射色の場合△Ｘ、△ｙ
がともに０．０２以下であることをいう。

上記した最外層の透明層になりうるものとしては、屈折
率が１．８以下であれば特に限定されないが、二酸化珪
素、酸化アルミニウム、シリコンドアルミニウムと酸素
とからなる化合物、シリコンとタンタルと酸素とからな
る化合物、シリコンとニオブと酸素とからなる化合物、
シリコンとアルミニウムと酸素と窒素からなる化合物が
、スクラッチや摩耗の如き機械的な外力にたいして強い
ので好ましい。とりわけ二酸化珪素は屈折率が１．４６
と小さいので、第二層の屈折率が２．２より太きい二酸
化チタン膜の上に積層して屈折率の差を大きくすること
ができ、優れた熱線造幣性能とニュ　。

−トラルな色調が得られるので好ましい。被膜の酸やア
ルカリなどの対する化学的安定性を充分確保するうえか
らは、シリコンとタンタルと酸素との化合物の膜あるい
はシリコンとニオブと酸素との化合物の膜が好ましい。

また、膜を被覆する時）生産の安定性からは、シリコン
とアルミニウムと酸素とからなる化合物またはシリコン
とアルミニウムと酸素と窒素とからなる化合物の膜が好
ましい。本発明の最外層の透明層は、必ずしも完全に透
明である必要はなく、光を吸収する原因となる酸素欠損
が被膜の透明性を大きく損なわない程度にあってもよい
。

熱線造幣性能を大きくするためには、第１層の〆金属窒
化物の厚みは厚い方が好ましく、可視光線透過率を高く
するためには薄いほうが好ましい。

本発明においては、金属窒化物の厚みは、第２層の二酸
化チタンの厚みと第３層の透明層の厚みと組み合わせて
考慮され、熱線造幣性能を低下させ／ず、かつ、可視光
線透過率が７０％以上になるように定められる。とりわ
け、自動車用の窓ガラスとして好適に用いるには、金属
窒化物の厚みは、２〜１５ｎｍが好ましく、３〜１０ｎ
ｍが最も好ましい。

また、基体と第１層の金属窒化物膜との間の付着力を向
上させるために、屈折率が２〜２．５の透明層を光学特
性が大きく変化させない程度に、第１層と第２層の間に
設けることができる。たとえば、酸化錫、酸化チタン、
酸化タンタル、酸化ジルコニウムの膜を３０〜６０ｎｍ
の厚みで被覆することができる。

本発明の熱線造幣ガラスの透明な基体としては、無色透
明なフロートガラス、ブロンズ、グレーグリーンなどの
色を有する熱線吸収フロートガラス（たとえば日本板硝
子曲製商品名ブロンズベーン、グレーベーンなど）を用
いることができる。

とりわけ、ブロンズ色調のガラスを用いた場合は、ガラ
ス自体の色調を変化させず、かつ、自動車のボディの外
観とマツチして、良好な熱線造幣性能をもったガラスと
することができる。上記した透明層は、シリコン、アル
ミニウム、シリコンとアルミニウムの合金、シリコンと
タンタルの合金、シリコンとニオブの合金をターゲット
として直流反応性スパッタリング法で被覆することがで
きる。

さらに公知の真空蒸着法やアーク蒸着法を用いることが
できる。同様に、金属の窒化物の層や二酸化チタンの層
についても、直流反応性スパッタリングや真空蒸着法、
アーク蒸着法を用いることができる。

［作用］本発明によれば、透明な基体の上に被覆された第１層の
熱線造幣性能を有する膜は、第２層の高／屈折率の二酸
化チタンの膜と組み合わされて、光学干渉作用により大
きな熱線造幣性能を発揮する。〆さらに第２層の上に最
上層として屈折率が１．８以下の透明な層が被覆される
ことにより、可視光線透過率を低下させることなく、透
過色や反射色が目だたないニュートラルな色調のガラス
が得られる。また、本発明の最上層の膜は熱線遮蔽機能
を有する第１および第２の層を保護する。

［実施例］本発明を以下に実施例に基づいて説明する。第１図は、
本発明の熱線遮蔽ガラスの一部断面図で、ガラス１の上
に金属窒化物の層２が被覆され、その上に順次、二酸化
チタンの層３と屈折率が１．８以下の透明な層４が被覆
されている。

実施例１マグネトロンスパッタ装置内にターゲットとして金属チ
タンと石英ガラスとをセットした。洗浄した４ｍｍの厚
みのブロンズ色の熱線吸収フロートガラスをスパッタ装
置の真空槽内にいれ、真空ポンプで槽内の圧力を０．０
０４　Ｐ　ａ以下にした。

それからアルゴン９４％窒素６％の混合ガスを槽内に導
入して、圧力を０．０４　Ｐ　ａに調整した。金属チタ
ンターゲットに３Ａの電流を投入して、所定時間スパッ
タをすることにより、６ｎｍのＴ＋の窒化物の膜を形成
しスパッタを終了した。つぎに真空槽内にアルゴン４０
％酸素６０％からなる混合ガスを導入し、圧力を０．０
４Ｐａに調整した。

金属チタンのターゲ７）に８Ａの電流を投入して、所定
時間スパッタすることにより＋　　１１０１ｎの厚みの
二酸化チタンの膜をＴ１の窒化物の膜の上に被覆しスパ
ッタを終了した。最後に真空槽内にアルゴン８０％酸素
２０％からなる混合ガスを導入し、圧力を０．０４Ｐａ
に調整した。石英ガラスのターゲットに３ＫＷの高周波
電力を投入して所定の時間スパッタすることにより、９
３ｎｍの二酸化珪素の膜を形成し、スパッタを終了した
。得られたサンプルｌの光学特性を第１表に示す。第１
表から、サンプルｌは可視光線をよく透過し、日射透過
率をよ（遮蔽することが分かる。

また、得られたサンプル１と用いたブロンズの熱線吸収
ガラス自身との色差をｘｙ色度座標により評価したとこ
ろ、透過色においてはＸの色差△Ｘは０．０００５、ｙ
の色差Δｙは０．００１９と小さな値が得られた。ガラ
ス側から光が入射するときの反射色の差は、ΔＸは０．
００５６、△ｙは０００１７であり、ガラス面とは直角
の方向から３０°傾斜した方向から見たときの反射色の
差についても△Ｘがｏ、ｏ　ｏ　ａ　ｏ、△ｙが０．０
０５０と極めて小さい色差であった。サンプルｌと用い
たガラスとの外観色調の差はほとんど認められなかった
０第１層の金属の窒化物の種類と厚み、第２層の二酸化チ
タンの厚み、第３層の屈折率が１８以下の透明層の物質
と厚みを変えて、サンプルｌと同じようにして熱線遮蔽
ガラスのサンプル２〜７を得た。サンプルを作成するに
あたり、第１層の金属の窒化物の膜は、金属をターゲッ
トとしてアルゴンと窒素の混合ガスによる反応性スパッ
タにより被覆し、第３層の透明層は、それぞれアルミニ
ウムシリサイド、タンタルシリサイド、ニホウ化ジルコ
ニウムをターゲットとしてアルゴンと酸素の混合ガス、
あるいはアルゴンと酸素と窒素の混合ガスによる反応性
スパッタにより被覆した。

各サンプルの熱線遮蔽膜の膜構成と得られたサンプルの
可視光線透過率と日ｆＮＸ！！ｉ過率を、第１表にまと
めて示す。サンプル２〜７は、いずれも可視光線透過率
が７０％以上と高（、日射透過率が６０％以下で、良好
な太陽光線エネルギに対する遮蔽性を有することがわか
る。またサンプル２〜７は、いずれもサンプル鳳と同じ
ように、用いたガラスとの色差は、はとんど感じられな
かった。

比較例実施例に用いたスパッタ装置により、４ｍｍの厚みのブ
ロンズの熱線吸収フロートガラスに第１の二酸化チタン
膜、チタンの窒化物（ＴＩＮ）膜、第２の二酸化チタン
膜を順次被覆した。それぞれの膜の厚みは、用いたガラ
スとの色差が小さくなるように選び、第１の二酸化チタ
ンの厚みを２７ｎｍ、チタンの窒化物の厚みを７ｎｍ、
　　第２の二酸化チタンの厚みを７６ｎｍとした。得ら
れた比較サンプルの光学特性を測定したところ、可視光
線透過率７０．５％、日射透過率５６．１％であった。

しかし、用いたガラスとの透過光による色差は、△Ｘが
０．００９１．△ｙが０．００１１、反射光による色差
は、ΔＸが０．０５６２、△ｙが０００２４であり、透
過色、反射色とも赤紫色を呈していた。と（に反射の色
差は、斜めからサンプルを見たときに大きかった。

以上述べたように、本発明にかかるサンプル１〜７は、
用いるガラスとは色調が異ならない外観をし、かつ、７
０％以上の可視光線透過率と６０％以下の日射透過率で
表される良好な熱線遮蔽性を有していることが分かる。

［発明の効果］本発明の熱線遮蔽ガラスは、太陽光線に対する良好な熱
線遮蔽性能を有し、透過光および反射光による色調は用
いるガラスとの差が小さ（なっていて、ギラギラした外
観を呈することがないので、自動車の窓ガラスに用いる
ときは、車体や内装材との色彩の調和を損ねることなく
、室内の冷房負荷を低減することができる。また、本発
明の熱線遮蔽ガラスは可視光線透過率が高いので、車外
の物体に対する視認性が確保できる。また、被膜の最上
層の保護膜は、スクラッチや摩耗のような機械的な外力
に対して耐久性があるので単板で用いることができる。

したがって自動車のｆｌｆｆｉを増加させることな（、
車内の冷房の負荷を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の熱線遮蔽ガラスの一部断面図である
。ｌ・・・透明基体、２・・・金属窒化物の層、３・・・
二酸化チタンの層、４・・・１．８以下の屈折率を有す
る透明層第１図！、事件の表示特願平２−７４１９０号２、発明の名称熱線造幣ガラス３、補正をする者事件との関係　特許出願人住所　　大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番１１号名
称（４００）日本板硝子株式会社代表者　中島違二４、代理人住所　　東京都港区新橋５丁目１１番３号新橋住友ビル日本板硝子株式会社　特許部内６、補正の対象、補正の内容）願書の発明の名称の欄別紙の通りに訂正する。）明細書の発明の詳細な説明の欄（１）明細書の第２頁の第１３行、第１５行、第１８行
、第７１９行の「造幣」をそれぞれ「遮蔽」に訂正する
。（２）明細書の第３頁の第４行、第１Ｏ行、第１５行、
第２０行の「造幣」をそれぞれ「遮蔽」に訂正する。（では、良好な熱線遮蔽ガラス）に訂正する。（４）明細書の第４頁の第６行、第８行、第１７行、第
１９行の「造幣」をそれぞれ「遮蔽」に訂正する。（５）明細書の第４頁の第１６行から第１７行の「１７
」をｒｌ、８Ｊに訂正する。（６）明細書の第５頁の第５行の「造幣」を１！！蔽」
に訂正する。７）明細書の第６頁の第２行、第１５行、第２０行のｒ
ｌ幣」をそれぞれ「遮蔽」に訂正する。８）明細書の第７頁の第１３行、第２０行の「造幣Ｊを
それぞれ「遮蔽」に訂正する。９）明細書の第８頁の第１３行、第１５行の「造幣」を
それぞれ「遮蔽」に訂正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）透明基体の上に第１層として、Ｔｉの窒化物、Ｚ
ｒの窒化物、Ｈｆの窒化物、Ｃｒの窒化物の少なくとも
ひとつが被覆され、前記第１層の上に第２層として二酸
化チタンが被覆され、前記第２層の上に第３層として１
．８以下の屈折率を有する透明層が被覆された熱線遮蔽
ガラス。
（２）前記１層の厚みが２〜１５ｎｍ、前記第２層の厚
みが９０〜１１０ｎｍであり、前記第３層の厚みが８０
〜１１０ｎｍであることを特徴とする特許請求の範囲の
第１項に記載の熱線遮蔽ガラス。
（３）前記透明層が、二酸化珪素、酸化アルミニウム、
シリコンとアルミニウムと酸素とからなる化合物、シリ
コンとタンタルと酸素とからなる化合物、シリコンとニ
オブと酸素とからなる化合物、シリコンとアルミニウム
と酸素と窒素とからなる化合物、ジルコニウムとボロン
と酸素とからなる化合物のいずれかであることを特徴と
する特許請求の範囲の第１項または第２項に記載の熱線
遮蔽ガラス。
（４）可視光線透過率が７０％以上、日射透過率が６０
％以下となるように、第１、第２および第３層の厚みが
それぞれ調整されたことを特徴とする特許請求の範囲の
第１項ないし第３項のいずれかの項に記載の熱線遮蔽ガ
ラス。