JP2018002564A - Gray color tone low radiation glass - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、外観品質が良好なグレー色調を呈する低放射ガラスを得ることを目的とした。【解決手段】ガラス板表面に、グレー色調を呈する低放射膜が形成された低放射ガラスにおいて、該低放射膜が、ガラス板表面から順に、第1の誘電体層、第1のAg層、第1のバリア層、第2の誘電体層、第2のAg層、第2のバリア層、及び第3の誘電体層を有するものであり、第1のバリア層の日射吸収率が0〜6%、第2のバリア層の日射吸収率が20〜35%であり、該低放射ガラスのガラス面反射率が10%未満であることを特徴とするグレー色調低放射ガラス。【選択図】図1An object of the present invention is to obtain a low-emissivity glass exhibiting a gray tone with good appearance quality. A low-emissivity glass having a low-emissivity film exhibiting a gray tone formed on a surface of a glass plate, wherein the low-emissivity film comprises, in order from the surface of the glass plate, a first dielectric layer, a first Ag layer, It has a first barrier layer, a second dielectric layer, a second Ag layer, a second barrier layer, and a third dielectric layer, wherein the first barrier layer has a solar absorptivity of 0 to 6%, a solar absorptance of the second barrier layer of 20-35%, and a glass surface reflectance of said low-emissivity glass of less than 10%. [Selection drawing] Fig. 1
Description
本発明は、ガラス表面に低放射膜を有する低放射ガラスに関するものであり、特にグレー色調を呈する低放射ガラスに関するものである。 The present invention relates to a low emission glass having a low emission film on the glass surface, and particularly to a low emission glass exhibiting a gray color tone.
近年、冷暖房効率の向上を目的として、低放射性の積層膜(以下、低放射膜と記載することもある)を形成した低放射ガラスを使用した窓ガラスが普及しつつある。この低放射ガラスは、室内に可視光を取り入れ、窓ガラスに要求される採光性を満たす一方で、前記の低放射膜が近赤外域から赤外域の光を反射するため、太陽光による室内の温度上昇を抑制できる。また、室内から室外への熱の伝達を遮断するため、室内を保温、断熱する能力も高い。 In recent years, for the purpose of improving cooling and heating efficiency, window glass using low radiation glass in which a low radiation laminated film (hereinafter sometimes referred to as a low radiation film) is formed is becoming widespread. This low-emission glass incorporates visible light into the room and meets the daylighting requirements of window glass, while the low-emission film reflects light from the near-infrared region to the infrared region. Temperature rise can be suppressed. Moreover, in order to interrupt | block the transmission of the heat | fever from the room | chamber interior, the capability to heat-insulate and insulate a room | chamber interior is also high.
上記のような低放射膜として、Agを主成分とする金属層を用いたものが多く利用されている。例えば特許文献1では、Agを主成分とする金属層である第2層と第4層の幾何学厚さの総和が22〜29nm、第2層の幾何学厚さが第4層の幾何学厚さの0.3〜0.8倍であり、誘電体層である第1、3、5層の光学厚さの総和が220〜380nm、第3層の光学厚さが140〜200nm、第1層の光学厚さが第5層の光学厚さの0.4〜1.5倍として、近赤外域の反射率の向上がなされた窓用ガラス積層体を開示している。当該窓用ガラス積層体は、その実施例において可視光透過率が70%以上、日射透過率が33〜40%程度である。
As such a low radiation film, a film using a metal layer mainly composed of Ag is widely used. For example, in
上記のように可視光透過率が70%以上となる低放射膜は採光性を備えたものであるが、一方で例えばオフィスビル等は日光や隣接建築物からの反射光が眩しいため、グレア感(眩しさ)の低減を目的として、可視光透過率を上記の70%より低く抑えた窓材への需要もあり、このような窓材としては遮熱性を重要視したタイプの低放射ガラスが使用される。遮熱性を重要視したタイプとしては、可視光透過率は70%未満で、日射透過率が40%以下となるような低放射ガラスを複層ガラスに組み込み、該複層ガラスの日射熱取得率が0.40以下を示す複層ガラスが検討されている。 As described above, the low-emission film having a visible light transmittance of 70% or more is provided with daylighting properties. On the other hand, for example, office buildings and the like are dazzled by sunlight and reflected light from adjacent buildings. For the purpose of reducing (glare), there is a demand for a window material having a visible light transmittance lower than 70% as described above. used. As a type that attaches importance to heat shielding properties, low radiation glass having a visible light transmittance of less than 70% and a solar radiation transmittance of 40% or less is incorporated in a double-glazed glass, and the solar heat acquisition rate of the double-glazed glass Has been studied.
例えば特許文献2には、透明板上に日射光をある程度吸収する吸収層を設け、その上層に前述したようなAgを主成分とする層と透明誘電体層とを含む積層膜を形成した日射遮蔽性透光板が開示されている。実施例において、当該日射遮蔽性透光板の単板での日射透過率は21〜35%以下であり、複層ガラスにした時の日射熱取得率は0.29〜0.40である。
For example, in
また、例えば特許文献3には、基板上に、第1の誘電体層と、第1のAg層と、第1のバリア層と、第1の吸収層と、第2の誘電体層と、第2のAg層と、第2の吸収層と、第3の誘電体層と任意にトップコート層とを含み、前記第1の吸収層又は前記第2の吸収層のいずれかが任意に選択される低放射率コーティングが開示されている。当該低放射率コーティングは、バリア層上に吸収層を設けることによって、化学的耐久性及び機械的耐久性、魅力的な外観品質を達成している。
Further, for example, in
なお、バリア層とは、一般的にAg層の表面に設けられる層である。Ag層は酸化すると低放射膜として劣化してしまうという潜在的な問題がある。しかし、Ag層より上層の膜を成膜する際、酸素を含むような反応性ガスを用いてスパッタリングを行うと、下層のAg層も酸化されてしまう。その為、Ag層の表面に、不活性ガスを用いてバリア層を設け、バリア層上に上層を形成する。通常、バリア層は上層を形成する際の酸素を含む反応性ガスによって酸化される。 The barrier layer is a layer generally provided on the surface of the Ag layer. When the Ag layer is oxidized, there is a potential problem that it deteriorates as a low radiation film. However, when sputtering is performed using a reactive gas containing oxygen when forming a film above the Ag layer, the lower Ag layer is also oxidized. Therefore, a barrier layer is provided on the surface of the Ag layer using an inert gas, and an upper layer is formed on the barrier layer. Usually, the barrier layer is oxidized by a reactive gas containing oxygen when forming the upper layer.
上記のようなバリア層としては、Alを含有するZn膜(以下「ZnAl」と記載することもある)、Ti膜、Cr膜、ステンレス鋼(Fe−Ni−Cr合金)膜、NiとCrの合金膜等が知られている(例えば特許文献3〜5)。
As the barrier layer as described above, a Zn film containing Al (hereinafter sometimes referred to as “ZnAl”), Ti film, Cr film, stainless steel (Fe—Ni—Cr alloy) film, Ni and Cr Alloy films and the like are known (for example,
近年、前述するようなAg層を2層有する低放射膜を用いた低放射ガラスが、建物の窓材として注目されている。従来はビル等のように壁面にコンクリートを用いた建物の場合、クリアや彩度の低いブルー、グリーンやイエロー等の透過色と、ブルーやグリーン等の反射色と、を有したガラスが用いられており、可視光透過率が60%以上で適度な採光性を有していた。また、建物のデザイン面から、外観品質の色味に特徴を持たせる為に、ブルーやグリーン等の反射色の彩度を上げ、さらに反射率を高くしたものも用いられており、その場合は可視光透過率が50〜60%程度、反射率が10〜20%のガラスを使用していた。一方で、より壁面との一体感を求めたガラスとして、彩度や明度を抑えた透過色、主張しすぎない反射率や反射色を有するガラスへの要求が高まっている。 In recent years, low-emission glass using a low-emission film having two Ag layers as described above has attracted attention as a window material for buildings. Conventionally, in the case of a building using concrete on the wall surface, such as a building, a glass having a transparent color such as blue, green, yellow, etc., and a reflective color such as blue, green, etc., which is low in saturation and low saturation is used. The visible light transmittance was 60% or more, and it had an appropriate daylighting property. In addition, from the design side of the building, in order to give a characteristic to the color of the appearance quality, the color of the reflection color such as blue or green is raised and the reflectance is further increased, in which case A glass having a visible light transmittance of about 50 to 60% and a reflectance of 10 to 20% was used. On the other hand, as a glass seeking a sense of unity with a wall surface, there is an increasing demand for a glass having a transmitted color with reduced saturation and lightness, and a reflectance and reflected color that cannot be overstated.
上記のようなガラスを得るひとつの手法として、ガラス板の厚みが3mmのときの可視光透過率が50%以下程度に低く、かつ透過色が中間色(例えば、CIE L*a*b*色度座標図における透過光のa*、b*が、それぞれ−5〜+2の範囲内)であるグレー色調のガラスが挙げられる。可視光透過率を低くする為にはAg層の厚みを厚くすればよいが、その場合、反射率が増大してギラつきが増すことになり、透過のグレー色よりも反射のブルーやグリーンなどの色味が顕著に現れるようになったり、斜めから見た時の反射色に赤味を生じ易くなったりして、外観品質を損ねてしまうという問題がある。 As one method for obtaining the glass as described above, when the thickness of the glass plate is 3 mm, the visible light transmittance is as low as about 50% or less and the transmitted color is an intermediate color (for example, CIE L * a * b * chromaticity). Examples thereof include gray-tone glass in which a * and b * of transmitted light in the coordinate diagram are within a range of −5 to +2 respectively. In order to reduce the visible light transmittance, the thickness of the Ag layer may be increased. In this case, however, the reflectivity increases and glare increases, so that the reflection blue or green is more reflective than the transmission gray color. There is a problem in that the appearance quality is impaired because the color tone of the color becomes noticeable or the reflection color when viewed obliquely tends to be reddish.
従って、本発明は、外観品質が良好なグレー色調を呈する低放射ガラスを得ることを目的とした。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain a low emission glass exhibiting a gray color tone with good appearance quality.
本発明者らが上記課題に対して鋭意検討を行った結果、適度な採光性を有し、かつグレー色調を呈する低放射ガラスは、潜在的に低放射ガラスのガラス面の反射率が高くなってしまう傾向にあることがわかった。得られた知見からさらに検討を行ったところ、低放射膜の最外層側のAg層上に形成されるバリア層について、可視域〜赤外域にかけての吸収率(以下「日射吸収率」と記載することもある)を特定の範囲内とすることによって、低放射ガラスのガラス面の反射率を10%未満とするのが可能になることがわかった。さらに、ガラス板側のAg層上に形成されるバリア層の日射吸収率が特定量を超えると、ガラス面の反射率が逆に高くなってしまうこともわかった。 As a result of intensive studies on the above problems by the present inventors, the low emission glass having an appropriate daylighting property and having a gray color tone has a potentially high reflectance of the glass surface of the low emission glass. I found out that they tend to end up. Further examination from the obtained knowledge revealed that the barrier layer formed on the outermost Ag layer of the low-emission film has an absorption rate from the visible region to the infrared region (hereinafter referred to as “sunlight absorption rate”). It has been found that the reflectance of the glass surface of the low emission glass can be made less than 10%. Furthermore, when the solar radiation absorptivity of the barrier layer formed on the Ag layer on the glass plate side exceeds a specific amount, it has also been found that the reflectance of the glass surface increases conversely.
従って本発明は、ガラス板表面に、グレー色調を呈する低放射膜が形成された低放射ガラスにおいて、該低放射膜が、ガラス板表面から順に、第1の誘電体層、第1のAg層、第1のバリア層、第2の誘電体層、第2のAg層、第2のバリア層、及び第3の誘電体層を有するものであり、第1のバリア層の日射吸収率が0〜6%、第2のバリア層の日射吸収率が20〜35%であり、該低放射ガラスのガラス面反射率が10%未満であることを特徴とするグレー色調低放射ガラスである。 Accordingly, the present invention provides a low radiation glass in which a low radiation film exhibiting a gray color tone is formed on a glass plate surface. The low radiation film comprises, in order from the glass plate surface, a first dielectric layer and a first Ag layer. , The first barrier layer, the second dielectric layer, the second Ag layer, the second barrier layer, and the third dielectric layer, and the first barrier layer has a solar absorptance of 0. It is a gray tone low radiation glass characterized in that the solar radiation absorption rate of the second barrier layer is ˜6% and the glass surface reflectance of the low radiation glass is less than 10%.
本発明により、外観品質が良好なグレー色調を呈する低放射ガラスを得ることが可能となった。 According to the present invention, it is possible to obtain a low emission glass exhibiting a gray color tone with good appearance quality.
本発明は、ガラス板表面に、グレー色調を呈する低放射膜が形成された低放射ガラスにおいて、該低放射膜が、ガラス板表面から順に、第1の誘電体層、第1のAg層、第1のバリア層、第2の誘電体層、第2のAg層、第2のバリア層、及び第3の誘電体層を有するものであり、第1のバリア層の日射吸収率が0〜6%、第2のバリア層の日射吸収率が20〜35%であり、該低放射ガラスのガラス面反射率が10%未満であることを特徴とするグレー色調低放射ガラスである。 The present invention relates to a low emission glass in which a low emission film having a gray color tone is formed on a glass plate surface, the low emission film in order from the glass plate surface, a first dielectric layer, a first Ag layer, It has a first barrier layer, a second dielectric layer, a second Ag layer, a second barrier layer, and a third dielectric layer, and the first barrier layer has a solar absorptance of 0 to It is a gray color low radiation glass characterized by 6%, the solar radiation absorption rate of the second barrier layer is 20 to 35%, and the glass surface reflectance of the low radiation glass is less than 10%.
1:用語の説明
(グレー色調)
本発明における「グレー色調」とは、ガラス板の厚みが3mmの時の、JIS R3106(1998)に準拠する方法で得られた可視光透過率が50%以下であり、JIS Z8781−4に準拠して算出した低放射ガラス板の透過色をCIE L*a*b*色度座標図で表した値において、a*、b*が、それぞれ−5〜+2の範囲内にあることを指すものとする。
1: Explanation of terms (gray tone)
“Gray color tone” in the present invention means that the visible light transmittance obtained by a method according to JIS R3106 (1998) when the thickness of the glass plate is 3 mm is 50% or less, and conforms to JIS Z8781-4. In the values expressed by CIE L * a * b * chromaticity coordinate diagram for the transmitted color of the low emission glass plate calculated as above, a * and b * are in the range of -5 to +2, respectively. And
(日射吸収率)
低放射膜全体の日射吸収率は、JIS R3106(1998)に準拠する方法で算出した。また、形成した低放射膜からバリア層だけの日射吸収率を測定するのは困難である為、ガラス板/バリア層/誘電体層と成膜し、得られたサンプルの日射吸収率を測定し、得られた日射吸収率からガラス板と誘電体層の日射吸収率を除くことによって、バリア層の日射吸収率とした。尚、この時の成膜条件や使用するガラス板、バリア層や誘電体層は、作製する低放射膜の各種条件と同じものとした。
(Solar radiation absorption rate)
The solar radiation absorptivity of the entire low radiation film was calculated by a method based on JIS R3106 (1998). In addition, since it is difficult to measure the solar absorptivity of the barrier layer only from the formed low radiation film, the solar absorptivity of the obtained sample is measured by forming a film with a glass plate / barrier layer / dielectric layer. The solar radiation absorption rate of the barrier layer was determined by removing the solar radiation absorption rate of the glass plate and the dielectric layer from the obtained solar radiation absorption rate. The film formation conditions at this time, the glass plate, the barrier layer, and the dielectric layer to be used were the same as the various conditions of the low radiation film to be produced.
(ガラス面反射率)
低放射膜のガラス面の反射率(以下、「ガラス面反射率」と記載することもある)は、JIS R3106(1998)に準拠する方法で算出した。
(Glass surface reflectance)
The reflectance of the glass surface of the low radiation film (hereinafter sometimes referred to as “glass surface reflectance”) was calculated by a method based on JIS R3106 (1998).
(物理膜厚)
物理膜厚とは、一般的に用いられる膜厚と同じ意味であり、単なる薄膜の厚さである。本明細書においては、低放射膜作製時と同様の成膜条件で作製した単層膜の膜厚と基材の搬送速度との積から、該単層膜を作製する際の成膜速度を求め、該成膜速度を用いて低放射膜の該当する層の膜厚を算出した値である。
(Physical film thickness)
The physical film thickness means the same as a generally used film thickness, and is simply a thin film thickness. In this specification, the film-forming speed at the time of producing the single-layer film is calculated from the product of the film thickness of the single-layer film produced under the same film-forming conditions as in the production of the low-emission film and the conveyance speed of the substrate. This is a value obtained by calculating the film thickness of the corresponding layer of the low emission film using the film formation rate.
(光学膜厚)
光学膜厚とは、物理膜厚と屈折率の積で表される値であり、本明細書においては低放射膜作製時と同様の成膜条件で作製した単層膜の波長550nmにおける屈折率と膜厚との積から算出した値である。本発明における該屈折率は、単層膜の透過率と反射率とを分光光度計(U−4000、日立製作所製)で測定し、得られた値から光学シミュレーション(Reflectance−transmittance法)によって算出した。
(Optical film thickness)
The optical film thickness is a value represented by the product of the physical film thickness and the refractive index. In this specification, the refractive index at a wavelength of 550 nm of a single-layer film manufactured under the same film forming conditions as in the low-emission film manufacturing. And a value calculated from the product of the film thickness. The refractive index in the present invention is determined by measuring the transmittance and reflectance of a single layer film with a spectrophotometer (U-4000, manufactured by Hitachi, Ltd.) and calculating the refractive index from the obtained value by an optical simulation (Reflectance-transmittance method). did.
(膜の記載)
本明細書において「ZnAl」とは、ZnにAlを混合した膜を示しており、ZnとAlが1:1で混合する事を示すものではない。Alの含有量は適宜選択されるが、例えば1〜10wt%としてもよい。また、ZnAlが酸化された膜を「AZO」と記載するが、これもZn:Al:Oが1:1:1になることを示すものではない。
(Description of membrane)
In this specification, “ZnAl” refers to a film in which Al is mixed with Zn, and does not indicate that Zn and Al are mixed at 1: 1. Although content of Al is selected suitably, it is good also as 1-10 wt%, for example. A film in which ZnAl is oxidized is described as “AZO”, but this does not indicate that Zn: Al: O is 1: 1: 1.
また、「NiCr」とは、NiとCrを主として含む合金膜を示しており、NiとCrが1:1で混合する事を示すものではない。上記成分の含有量は適宜選択されればよいが、例えばNiの含有量を55〜85wt%、Crの含有量を10〜25wt%としてもよい。また、Feなどの他の元素を含んでも良い。 Further, “NiCr” indicates an alloy film mainly containing Ni and Cr, and does not indicate that Ni and Cr are mixed at 1: 1. The content of the above components may be selected as appropriate. For example, the Ni content may be 55 to 85 wt%, and the Cr content may be 10 to 25 wt%. Further, other elements such as Fe may be included.
また、「ステンレス鋼」とは、Fe、Cr、及びNiが混合したものを特に指し、以下「SUS」と記載することもある。上記の3成分の含有量は適宜選択されればよいが、例えばFeを50〜80wt%、Crを10〜25wt%、Niを0〜20wt%含有するとしてもよい。また、MnやMoなどの他の元素を含んでも良い。 Further, “stainless steel” particularly refers to a mixture of Fe, Cr, and Ni, and may be referred to as “SUS” hereinafter. The content of the above three components may be selected as appropriate. For example, the content of Fe may be 50 to 80 wt%, Cr may be 10 to 25 wt%, and Ni may be 0 to 20 wt%. Further, other elements such as Mn and Mo may be included.
また、「ZnSn」とは、ZnにSnを混合した膜を示しており、ZnとSnが1:1で混合する事を示すものではない。Snの含有量は適宜選択されるが、例えば30〜70wt%としてもよい。また、ZnSnが酸化された膜を「ZnSnO」と記載するが、これもZn:Sn:Oが1:1:1になることを示すものではない。 “ZnSn” indicates a film in which Sn is mixed with Sn, and does not indicate that Zn and Sn are mixed at 1: 1. The content of Sn is selected as appropriate, but may be, for example, 30 to 70 wt%. A film in which ZnSn is oxidized is described as “ZnSnO”, but this does not indicate that Zn: Sn: O is 1: 1: 1.
2:低放射ガラス
本発明の低放射膜の好適な実施形態を図1に示した。低放射膜2はガラス板1上に形成されるものであり、通常のガラス板1よりも放射率が低いものであればよい。また、例えば該低放射膜2が形成された低放射ガラス3の、JIS R3106に準拠して測定される垂直放射率が0.3以下とするものを「低放射膜」としてもよい。また、該低放射膜とガラス板の間、または、該低放射膜の最上層の表面に、任意の層が形成されてもよい。
2: Low emission glass A preferred embodiment of the low emission film of the present invention is shown in FIG. The
また、本発明のグレー色調低放射ガラス3は、低放射ガラス3のガラス面反射率を10%未満とすることが可能である。通常低放射ガラス3は複層ガラスとして用いるが、低放射ガラス3の低放射膜2は屋外や屋内と直接接触しないように配置される。すなわち、低放射ガラス3は屋外や屋内とガラス面で接触する為、ガラス面の反射率を低くすることにより、ギラつきを抑えることが可能となる。
Moreover, the gray tone
本発明の低放射ガラスは反射率が低いこともあり、一般的な施工環境で見た場合に透過色とガラス面の反射色が合わさって認識されやすい。ここで、一般的に緑色は比視感度の高い色として知られており、実際に反射色が緑色の色味を帯びている場合は緑色が強く視認され、透過色と併せて全体として緑味を帯びたグレー色調に見えやすいことが新たにわかった。また、反射色が赤色を帯びている場合は、施工環境において異質な色となることが多く、色味が目立って見えてしまい環境との調和を取り難くなる。また、反射色が黄色を帯びている場合は、黄色は青色と補色の関係にあり、空の青色に対してはっきりと目立つ色に見え易い。上記の問題に対して発明者らが検討を行った結果、特に反射色が淡い青色を示す範囲内であれば透過色のグレー色と合わせても目立たず、全体としてグレー色調を呈することがわかった。 The low radiation glass of the present invention may have a low reflectance, and when viewed in a general construction environment, the transmitted color and the reflected color of the glass surface are easily recognized. Here, in general, green is known as a color with high relative visibility. When the reflected color is actually green, the green color is strongly visible, and the overall color is green with the transmitted color. It has been newly found that it is easy to look like a grayish tone. Moreover, when the reflected color is tinged with red, it often becomes a heterogeneous color in the construction environment, and the color becomes noticeable, making it difficult to achieve harmony with the environment. Further, when the reflected color is yellowish, yellow has a complementary color relationship with blue, and is likely to appear clearly conspicuous with respect to the sky blue. As a result of investigations by the inventors with respect to the above problem, it is found that, particularly when the reflection color is in a range showing a light blue color, it is not conspicuous even when combined with the gray color of the transmission color, and exhibits a gray tone as a whole. It was.
従って、本発明のグレー色調低放射ガラス3は、ガラス面の反射色をCIE L*a*b*色度座標図において、a*を−5〜0、b*を−12〜−5とするのが好ましい。a*は−5〜0の範囲内とすることによって、ガラス面の反射色が赤色や緑色の色味となることを抑えることが可能なため好ましい。また、b*は−12〜−5の範囲内とするのが好ましい。一般的にはb*がマイナスに大きい程青色を帯びるが、b*が−12未満となると反射の青味が強く認識されるようになり、施工環境で見たときにグレーよりもブルーの印象の方が強くなってしまう恐れがある。青色は比視感度が低いため、上記の範囲内であれば反射色の青味が目立つことなく、低放射ガラス全体としてグレー色調を呈することが可能となる。また、好ましくはb*を−10〜−5としてもよい。また、b*の上限値を−5としているが、これはa*との兼ね合いによって青色より緑色や赤色の色味が強く出てしまうことを防ぐためであり、a*の絶対値が十分に小さい(a*が0に近い)場合は黄色味を帯びない範囲であれば−5を超えても差し支えない。
Therefore, gray tone
(ガラス板)
使用するガラス板1は特に限定されるものではないが、例えば、通常使用されているソーダ石灰ガラス、無アルカリガラス、高透過ガラス、風冷強化ガラス、化学強化ガラス、網入りガラス、線入りガラス、ホウケイ酸塩ガラス、低膨張ガラス、ゼロ膨張ガラス、低膨張結晶化ガラス、ゼロ膨張結晶化ガラス等を用いることが可能である。
(Glass plate)
Although the
上記のガラス板1の他に、樹脂等の透明基板を用いてもよく、例えばポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニール樹脂等が挙げられる。
In addition to the
ガラス板1の厚みは特に限定するものではないが、一般的に建築用ガラスとして使用される3〜19mmとしてもよい。また、可視光透過率や日射透過率は基板の厚みの影響を受けることがあり、該基板が厚くなる程透過率が低下する傾向にある。例えば、上記の建築用ガラスとして使用される3mmのガラス基板と6mmのガラス基板とを比較すると、3mmのガラス基板の方が可視光透過率が0.5〜1.5%程度高くなる。
Although the thickness of the
(誘電体層)
誘電体層11a、b、cはAl、Si、Ti、Zn、In、及びSnからなる群から選ばれる少なくとも1つを含む酸化物、窒化物、又は酸窒化物の透明な薄膜であることが好ましい。当該誘電体層の第1層11a、第2層11b、第3層11cは低放射膜の反射色を調整するものであり、各膜厚は所望の特性に合わせて適宜調整すればよく、また、各層は2種類以上の膜が積層したものでもよい。なお、Ag層と接する位置に酸化亜鉛構造を有する膜を配置すると、Ag層の結晶性が向上するので好ましい。
(Dielectric layer)
The dielectric layers 11a, 11b, 11c are transparent thin films of oxide, nitride, or oxynitride containing at least one selected from the group consisting of Al, Si, Ti, Zn, In, and Sn. preferable. The first layer 11a, the second layer 11b, and the third layer 11c of the dielectric layer are for adjusting the reflection color of the low radiation film, and each film thickness may be appropriately adjusted according to desired characteristics. Each layer may be a laminate of two or more types of films. Note that it is preferable to dispose a film having a zinc oxide structure at a position in contact with the Ag layer because the crystallinity of the Ag layer is improved.
低放射ガラスがグレー色調を呈するためには、光学膜厚で、第1の誘電体層11aを60〜120nm、第2の誘電体層11bを160〜240nm、第3の誘電体層11cを25〜65nm、とするのが好ましい。また、より好ましくは、第1の誘電体層11aを80〜100nm、第2の誘電体層11bを180〜210nm、第3の誘電体層11cを30〜50nmとしてもよい。 In order for the low emission glass to have a gray color tone, the first dielectric layer 11a has a thickness of 60 to 120 nm, the second dielectric layer 11b has a thickness of 160 to 240 nm, and the third dielectric layer 11c has a thickness of 25. It is preferable to be set to ˜65 nm. More preferably, the first dielectric layer 11a may be 80 to 100 nm, the second dielectric layer 11b may be 180 to 210 nm, and the third dielectric layer 11c may be 30 to 50 nm.
第1の誘電体層11aは第1のAg層12aの下地層として作用し、第1のAg層12aとガラス板1との密着性を向上させる。ZnO、SnO2、ZnSnO、Si3N4及びTiO2を用いるのが好ましい。ZnO、SnO2、ZnSnO及びTiO2はそれぞれ酸化物膜でも、任意の第3成分を含有する合金酸化物膜であってもよい。また、Si3N4は窒化物膜でも、任意の第3成分を含有する合金窒化物膜であってもよい。
The first dielectric layer 11a acts as an underlayer for the first Ag layer 12a, and improves the adhesion between the first Ag layer 12a and the
第2の誘電体層11bは、第1のバリア層13aの上に形成されるものであり、低放射膜2の反射色や日射透過率に大きく影響を及ぼす層である。該第2の誘電体層11bは、酸化物誘電体を有するものとする。例えば、ZnO、SnO2、ZnSnO及びTiO2等が挙げられる。第2の誘電体層11bを形成する際、酸素を含む反応性ガス雰囲気中で成膜する事によって、下層の第1のバリア層13aを同時に酸化する事が可能である。
The second dielectric layer 11b is formed on the first barrier layer 13a, and is a layer that greatly affects the reflection color and solar transmittance of the
第3の誘電体層11cは、第2のバリア層13bの上に形成されるものであり、他の誘電体層と相互に作用し合い、反射色や日射透過率を調整する層である。該第3の誘電体層11cは、第1の誘電体層11aと同様、ZnO、SnO2、ZnSnO、Si3N4及びTiO2を用いるのが好ましい。また、第3の誘電体層11cは2層以上とするのが好ましく、最も表面側に形成する最上層14は、低放射膜2の耐湿性や耐久性を向上させる膜を用いるのが望ましい。例えば、Al、Si、及びTiからなる群から選ばれる少なくとも1つを含む酸化物、窒化物、又は酸窒化物の透明な薄膜が挙げられる。また、物理膜厚を3〜20nmとすれば耐湿性や耐久性が向上するため好ましい。
The third dielectric layer 11c is formed on the second barrier layer 13b and interacts with other dielectric layers to adjust the reflection color and solar transmittance. As the first dielectric layer 11a, the third dielectric layer 11c is preferably made of ZnO, SnO 2 , ZnSnO, Si 3 N 4 and TiO 2 . The third dielectric layer 11c is preferably two or more layers, and the uppermost layer 14 formed on the most surface side is desirably a film that improves the moisture resistance and durability of the
(Ag層)
Ag層は赤外線を反射する機能を有する層である。また、Agを主成分とする層であり、Ag膜、又はAgを主成分とするAg合金膜である。該Ag合金膜としては、例えばパラジウム、金、白金、ニッケル、銅等の金属をそれぞれ5wt%以下の範囲内で含むものとしてもよい。また、「主成分」とは、Agを90wt%以上含むことを指す。
(Ag layer)
The Ag layer is a layer having a function of reflecting infrared rays. Further, it is a layer containing Ag as a main component, and is an Ag film or an Ag alloy film containing Ag as a main component. The Ag alloy film may contain, for example, metals such as palladium, gold, platinum, nickel and copper within a range of 5 wt% or less. Further, the “main component” refers to containing 90 wt% or more of Ag.
本発明では、第1のAg層12aと第2のAg層12bの物理膜厚の合計値が、12〜22nmの範囲内に入るのが好ましい。より好ましくは13nm〜19nmとしてもよい。Ag膜の厚みを上記の範囲内とすることによって、良好な外観と低放射機能を併せ持つことが可能となる。また、第2のAg層12bの膜厚≧第1のAg層12aの膜厚とすることによって、ガラス面の反射色が赤味を呈するのを抑制したり、反射色の彩度を抑えることが可能となる。 In the present invention, the total physical film thickness of the first Ag layer 12a and the second Ag layer 12b is preferably in the range of 12 to 22 nm. More preferably, it may be 13 nm to 19 nm. By setting the thickness of the Ag film within the above range, it is possible to have both a good appearance and a low radiation function. In addition, by setting the film thickness of the second Ag layer 12b ≧ the film thickness of the first Ag layer 12a, the reflection color of the glass surface is suppressed from being reddish, and the saturation of the reflection color is suppressed. Is possible.
(バリア層)
第1のAg層12a及び第2のAg層12bは、その製造過程でAgが劣化するのを防ぐことを目的として、それぞれの層上にバリア層を形成する。本発明は、第2のバリア層として日射吸収率が20〜35%の層を用いることによって、グレー色調と良好な外観品質を得たものである。また、必要に応じて第1のバリア層13a、第2のバリア層13bともに、複数の膜を積層してもよく、2種類以上の金属成分が1つの膜中に混合するものでもよい。
(Barrier layer)
The first Ag layer 12a and the second Ag layer 12b form a barrier layer on each layer for the purpose of preventing Ag from deteriorating during the manufacturing process. In the present invention, a gray color tone and good appearance quality are obtained by using a layer having a solar radiation absorption rate of 20 to 35% as the second barrier layer. Further, if necessary, both the first barrier layer 13a and the second barrier layer 13b may be formed by laminating a plurality of films, or two or more kinds of metal components may be mixed in one film.
第1のバリア層13aは、酸化されたZnAl、Ti、NiCr、Nb及びステンレス鋼からなる群から選ばれる少なくとも1つを成分として含むのが好ましい。該第1のバリア層13aは、第2の誘電体層11bを成膜する際に酸化され、日射吸収率が低くなる。この時、日射吸収率が6%以下になる程度に酸化されればよく、完全に酸化されている必要はない。 The first barrier layer 13a preferably contains at least one selected from the group consisting of oxidized ZnAl, Ti, NiCr, Nb and stainless steel as a component. The first barrier layer 13a is oxidized when the second dielectric layer 11b is formed, and the solar radiation absorption rate is lowered. At this time, it is only necessary that the solar radiation absorption rate is 6% or less, and it is not necessary to be completely oxidized.
上記第1のバリア層13aの膜厚は、酸化や窒化、酸窒化可能な程度の厚みにすればよく、使用する成分や装置に合わせて適宜選択すればよい。例えば本明細書の実施例では、第1のバリア層13aとしてZnAl膜を用いる場合は物理膜厚を7.7nm以下、Ti膜を用いる場合は2.6nm以下程度とした。なお、適切な膜厚範囲は装置や成膜条件によって異なってくる。 The film thickness of the first barrier layer 13a may be set to a thickness that allows oxidation, nitridation, and oxynitridation, and may be appropriately selected according to the components and apparatus to be used. For example, in the examples of the present specification, the physical film thickness is set to 7.7 nm or less when a ZnAl film is used as the first barrier layer 13a, and the thickness is set to about 2.6 nm or less when a Ti film is used. The appropriate film thickness range varies depending on the apparatus and film forming conditions.
第2のバリア層13bは、酸化又は窒化されていないTi、NiCr、Nb及びステンレス鋼からなる群から選ばれる1つを有するのが好ましい。また、日射吸収率が20〜35%の範囲内になるのであれば、一部酸化や窒化されていても差し支えない。第3の誘電体層11cを成膜する際に反応性ガスを用いると、該第2のバリア層13bの第3の誘電体層11c側は反応性ガスによって酸化や窒化されることがある。しかし、発明者らが検討した結果、第2のバリア層13bが酸化又は窒化される厚みは上限値があることがわかり、当該上限値よりも厚い膜厚とすれば、日射吸収率を上昇させることが可能となる。第2のバリア層13bの最適な膜厚は、装置や膜の種類によって異なるが、例えば本明細書の実施例においては、Ti膜を用いる場合は物理膜厚を5〜6nm程度とした。 The second barrier layer 13b preferably has one selected from the group consisting of Ti, NiCr, Nb, and stainless steel that are not oxidized or nitrided. Moreover, as long as the solar radiation absorption rate falls within the range of 20 to 35%, it may be partially oxidized or nitrided. If a reactive gas is used when forming the third dielectric layer 11c, the third dielectric layer 11c side of the second barrier layer 13b may be oxidized or nitrided by the reactive gas. However, as a result of investigations by the inventors, it is found that the thickness at which the second barrier layer 13b is oxidized or nitrided has an upper limit, and if the thickness is larger than the upper limit, the solar radiation absorption rate is increased. It becomes possible. The optimum film thickness of the second barrier layer 13b varies depending on the device and the type of film. For example, in the examples of the present specification, when using a Ti film, the physical film thickness is set to about 5 to 6 nm.
また、前記第1、第2、第3誘電体層の光学膜厚の和を300〜340nm、第1のAg層の物理膜厚を6〜10nm、及び第2のAg層の物理膜厚を8〜10nmとするのが好ましい。各膜厚を上記の範囲内とすることによって、ガラス面の反射色のb*を−12〜−5の範囲内とすることが可能となる。 The sum of the optical thicknesses of the first, second, and third dielectric layers is 300 to 340 nm, the physical thickness of the first Ag layer is 6 to 10 nm, and the physical thickness of the second Ag layer is The thickness is preferably 8 to 10 nm. By making each film thickness within the above range, the b * of the reflected color of the glass surface can be set within the range of -12 to -5.
3:低放射膜の製造方法
以下に本発明の低放射ガラスの製造方法を説明する。
3: Manufacturing method of low emission film | membrane Below, the manufacturing method of the low emission glass of this invention is demonstrated.
本発明の低放射透ガラスはスパッタリング法、電子ビーム蒸着法やイオンプレーティング法等で形成されることが好ましいが、生産性、均一性を確保しやすいという点でスパッタリング法が適している。 The low radiation transmissive glass of the present invention is preferably formed by a sputtering method, an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, or the like, but the sputtering method is suitable because it is easy to ensure productivity and uniformity.
スパッタリング法による低放射膜の形成は、各層の材料となるスパッタリングターゲットが設置された装置内を、ガラス板1を搬送させながら行う。この時、装置内に設けられている膜形成を行う真空チャンバー内にはスパッタリング時に用いる雰囲気ガスが導入されており、ターゲットに負の電位を印加することにより装置内にプラズマを発生させてスパッタリングを行う。
The formation of the low radiation film by the sputtering method is performed while the
また、所望の膜厚を得る方法はスパッタリング装置の形式によって異なるため特に限定しないが、ターゲットへの投入電力や導入ガス条件の調整により、成膜速度を変化させることで膜厚を制御する方法や、基板の搬送速度を調整することで膜厚を制御する方法などが広く用いられている。 In addition, a method for obtaining a desired film thickness is not particularly limited because it varies depending on the type of the sputtering apparatus, but a method for controlling the film thickness by changing the film formation rate by adjusting the power input to the target or the introduction gas condition, A method of controlling the film thickness by adjusting the substrate conveyance speed is widely used.
前記各誘電体層を形成する場合、使用するターゲットはセラミックターゲット、金属ターゲット、どちらを用いても構わない。いずれにおいても使用する雰囲気ガスのガス条件は特に限定するものでなく、例えばArガス、O2ガス、及びN2ガス等から目的とする膜に従ってガス種、混合比を適宜決めれば良い。また、真空チャンバーに導入するガスとして、Arガス、O2ガス、N2ガス以外の任意の第3成分を含んでも良い。 When forming each dielectric layer, the target to be used may be either a ceramic target or a metal target. In any case, the gas conditions of the atmospheric gas to be used are not particularly limited. For example, the gas type and the mixing ratio may be appropriately determined according to the target film from Ar gas, O 2 gas, N 2 gas, or the like. Further, as the gas to be introduced into the vacuum chamber, Ar gas, O 2 gas, may include any third component other than N 2 gas.
また、前記第2の誘電体層11bを形成する際は、第1のバリア層13aを酸化や酸窒化可能なように、O2ガス、N2ガス、CO2ガス等の反応性ガス雰囲気中で成膜するのが好ましい。 Further, when the second dielectric layer 11b is formed, in a reactive gas atmosphere such as O 2 gas, N 2 gas, and CO 2 gas so that the first barrier layer 13a can be oxidized or oxynitrided. It is preferable to form a film.
Ag層を形成する場合、使用するターゲットにはAgターゲット又はAg合金ターゲットを用いる。この時導入する雰囲気ガスにはArガスを用いるのが好ましいが、Ag膜の光学特性を損なわない程度であれば異なる種類のガスを混合してもよい。 When forming an Ag layer, an Ag target or an Ag alloy target is used as a target to be used. Ar gas is preferably used as the atmospheric gas introduced at this time, but different types of gases may be mixed as long as the optical properties of the Ag film are not impaired.
第1のバリア層13aを形成する場合、使用するターゲットは適宜選択すればよく、導入する雰囲気ガスにはAr等の不活性ガスを用いればよい。またこの時、第1のバリア層13aは従来通り後工程で酸化や窒化が可能な程度の膜厚にする。 When the first barrier layer 13a is formed, a target to be used may be selected as appropriate, and an inert gas such as Ar may be used as the introduced atmospheric gas. At this time, the first barrier layer 13a is formed to a thickness that allows oxidation or nitridation in a later step as in the conventional case.
また、第2のバリア層13bを形成する場合、Ti、NiCr、Nb及びSUSからなる群から選ばれる1つの層を不活性ガス雰囲気中で成膜する。また、該第2のバリア層13bは、上層誘電体膜の成膜後も完全に酸化されず、金属成分として存在する部分を残すために膜厚を厚くするのが好ましいが、第3の誘電体層11cの成膜時に不活性ガスを用いる場合は、日射吸収率が20〜35%になる程度の厚みにすればよい。 When the second barrier layer 13b is formed, one layer selected from the group consisting of Ti, NiCr, Nb, and SUS is formed in an inert gas atmosphere. The second barrier layer 13b is not completely oxidized even after the upper dielectric film is formed, and it is preferable to increase the film thickness in order to leave a portion that exists as a metal component. When an inert gas is used at the time of forming the body layer 11c, the thickness may be set so that the solar radiation absorption rate is 20 to 35%.
プラズマ発生源には直流電源、交流電源、及び交流と直流を重畳した電源等、いずれも用いられるが、誘電体の層を形成する際に異常放電が生じやすい場合は、直流電源にパルスを印加した電源又は交流電源を用いるのが好ましい。 A DC power source, an AC power source, and a power source in which AC and DC are superimposed can be used as the plasma generation source. If abnormal discharge is likely to occur when forming a dielectric layer, a pulse is applied to the DC power source. It is preferable to use a power source or an AC power source.
4:複層ガラス
また本発明は、低放射ガラス3を単板や合せガラスとして使用してもよいが、図2に示したように複層ガラスとして使用すると低放射膜2を保護することが可能であるため好ましい。すなわち本発明は、前述したグレー色調低放射ガラスと、ガラス板とを、スペーサーを介して一体化させた複層ガラスであり、該低放射ガラスの低放射膜が形成された面が、スペーサー側にあることを特徴とする複層ガラスである。
4: Multi-layer glass In the present invention, the low-
複層ガラスとして用いる場合、低放射ガラス3の低放射膜2が形成された面を他のガラス板1と中空層23を形成するように所定間隔を隔て対向させ、周辺部をスペーサー21やシール材22で封止する。該中空層23はAr、He、Ne、Kr、Xe等の不活性ガス、乾燥空気、N2等が封入されるものであり、通常は乾燥空気を用いるが、より断熱性能や遮音性能を向上させることを目的としてArガスやNeガスなどを用いてもよい。
When used as a multi-layer glass, the surface of the
前記スペーサー21は内部に乾燥剤を有し、少なくとも2枚のガラス板間にブチルゴムやシリコーン等のシール材(図示しない)を介して固定されるものであり、軽量なアルミ材や樹脂材が用いられる。当該スペーサー21、低放射ガラス3、及びガラス板1で囲まれた部分が中空層23であり、該中空層23の厚みや封入する気体の種類によって、複層ガラスの断熱性を変化させることが可能である。
The spacer 21 has a desiccant inside, and is fixed between at least two glass plates via a sealing material (not shown) such as butyl rubber or silicone, and a lightweight aluminum material or resin material is used. It is done. A portion surrounded by the spacer 21, the
以下に本発明の実施例及び比較例を示す。実施例及び比較例の低放射膜の構成を表1に示した。なお、バリア層の表記についてはバリア層成膜直後の膜の種類および膜厚を記載しており、実際には上部誘電体成膜時に、誘電体層側の界面からの一部又は膜全部が酸化された状態となっている。 Examples of the present invention and comparative examples are shown below. Table 1 shows the structures of the low-emission films of Examples and Comparative Examples. In addition, the notation of the barrier layer describes the type and film thickness of the film immediately after the barrier layer is formed. Actually, when the upper dielectric film is formed, part or all of the film from the interface on the dielectric layer side is described. It is in an oxidized state.
いずれの実施例及び比較例も、厚み3mmのソーダライムガラス上に、マグネトロンスパッタリング装置を用いて成膜を行った。また、いずれの実施例及び比較例においてもガラス板及び膜は非加熱とし、成膜時にスパッタリングに由来してガラス板温度が上昇する場合を除いて、特に加熱は行わなかった。 In all Examples and Comparative Examples, a film was formed on soda lime glass having a thickness of 3 mm using a magnetron sputtering apparatus. Further, in any of the examples and comparative examples, the glass plate and the film were not heated, and heating was not particularly performed except when the glass plate temperature increased due to sputtering during film formation.
各層はガラス板の搬送速度を調整する事により表1に記載した膜厚を得た。また、上記の搬送速度は予め単層膜を形成し、膜の種類ごとに算出した速度を使用した。 Each layer obtained the film thickness described in Table 1 by adjusting the conveyance speed of a glass plate. Moreover, the said conveyance speed used the speed | rate calculated for every kind of film | membrane previously forming the single layer film | membrane.
(実施例1〜4、比較例1、3)
まず、ガラス板1を基材ホルダーに保持させ、各真空チャンバー内に所望のターゲットを設置した。該ターゲットは裏側にマグネットが配置されている。次に、真空チャンバー内を真空ポンプによって排気した。
(Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 and 3)
First, the
次に、第1の誘電体層11aをガラス板1上に成膜した。ターゲットにはAlが2wt%添加されたZn(以下ZnAlと記載することもある)ターゲットを用い、ZnAlターゲットへ電源ケーブルを通じてDC電源より1100Wの電力を投入した。この時、真空ポンプを連続的に稼動させながら、真空チャンバー内にアルゴンガスを20sccm、酸素ガスを40sccmで導入し、圧力を0.4Paになるよう調節した。以上よりZnAlO膜を得た。
Next, the first dielectric layer 11 a was formed on the
次に、ZnAlO膜の上に第1のAg層12aを成膜した。ターゲットにAgターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを45sccmで導入し、圧力は0.3Paに調節した。また、DC電源より投入する電力は300Wとした。以上よりAg膜を得た。 Next, a first Ag layer 12a was formed on the ZnAlO film. The target was an Ag target, the atmosphere gas in the vacuum chamber was argon gas introduced at 45 sccm, and the pressure was adjusted to 0.3 Pa. The power supplied from the DC power source was 300W. As described above, an Ag film was obtained.
次に、Ag膜の上に第1のバリア層13aを成膜した。ターゲットにAlが4wt%添加されたZnAlターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを100sccmで導入し、圧力は0.7Paに調節した。また、DC電源より投入する電力は180Wとした。以上よりZnAl膜を得た。 Next, a first barrier layer 13a was formed on the Ag film. A ZnAl target in which 4 wt% of Al was added to the target, and the atmosphere gas in the vacuum chamber was introduced with argon gas at 100 sccm, and the pressure was adjusted to 0.7 Pa. The power input from the DC power source was 180 W. Thus, a ZnAl film was obtained.
次に、第1のバリア層13aの上に第2の誘電体層11bとしてZnAlO膜を成膜した。所望の膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、成膜条件を第1の誘電体層11aと同様とした。 Next, a ZnAlO film was formed as the second dielectric layer 11b on the first barrier layer 13a. The film forming conditions were the same as those for the first dielectric layer 11a except that the conveyance speed was adjusted to obtain a desired film thickness.
次に、ZnAlO膜の上に第2のAg層12bを成膜した。所望の膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、成膜条件を第1のAg層12aと同様とした。 Next, a second Ag layer 12b was formed on the ZnAlO film. The film forming conditions were the same as those of the first Ag layer 12a except that the conveyance speed was adjusted to obtain a desired film thickness.
次に、Ag膜の上に第2のバリア層13bとしてTi膜を成膜した。ターゲットにTiターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを80sccmで導入し、圧力は0.6Paに調節した。また、DC電源より投入する電力は330Wとした。以上よりTi膜を得た。 Next, a Ti film was formed as a second barrier layer 13b on the Ag film. Ti target was introduced into the target, and argon gas was introduced at 80 sccm as the atmospheric gas in the vacuum chamber, and the pressure was adjusted to 0.6 Pa. The power input from the DC power source was 330 W. Thus, a Ti film was obtained.
次に、第2のバリア層13bの上に第3の誘電体層11cとして、まずZnSnO膜を成膜した。ターゲットにSnが50wt%添加されたZnSnターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを10sccm、酸素ガスを50sccmで導入し、圧力は0.4Paに調節した。また、DC電源により投入する電力は1100Wとした。以上よりZnSnO膜を得た。 Next, a ZnSnO film was first formed as the third dielectric layer 11c on the second barrier layer 13b. A ZnSn target in which 50 wt% of Sn was added to the target, the atmosphere gas in the vacuum chamber was introduced with 10 sccm of argon gas and 50 sccm of oxygen gas, and the pressure was adjusted to 0.4 Pa. Moreover, the electric power input with DC power supply was 1100W. As a result, a ZnSnO film was obtained.
次に、最上層14としてZnSnO膜の上に、TiO2膜を成膜した。ターゲットにTiターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを40sccm、酸素ガスを40sccmで導入し、圧力を0.5Paになるよう調節した。また、DC電源により投入する電力は3050Wとした。以上よりTiO2膜を得た。 Next, a TiO 2 film was formed as a top layer 14 on the ZnSnO film. The target was a Ti target, and the atmospheric gas in the vacuum chamber was introduced with argon gas at 40 sccm and oxygen gas at 40 sccm, and the pressure was adjusted to 0.5 Pa. Moreover, the electric power input with DC power supply was 3050W. From the above, a TiO 2 film was obtained.
(実施例5、比較例4)
第1のバリア層13aにTiを用い、表1に記載した通りの膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、実施例1と同様の方法で低放射膜を得た。第1のバリア層13aの成膜は、ターゲットにTiターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを80sccmで導入し、圧力は0.6Paに調節した。また、DC電源より投入する電力は330Wとした。
(Example 5, Comparative Example 4)
A low-emission film was obtained in the same manner as in Example 1 except that Ti was used for the first barrier layer 13a and the conveyance speed was adjusted to obtain the film thickness as shown in Table 1. The first barrier layer 13a was formed by introducing a Ti target into the target, introducing argon gas at 80 sccm as the atmospheric gas in the vacuum chamber, and adjusting the pressure to 0.6 Pa. The power input from the DC power source was 330 W.
(比較例2)
第2のバリア層13bにZnAlを用い、表1に記載した通りの膜厚を得る為に搬送速度を調整した他は、実施例1と同様の方法で低放射膜を得た。第2のバリア層13bの成膜は、ターゲットにAlが4wt%添加されたZnAlターゲット、真空チャンバー内の雰囲気ガスはアルゴンガスを80sccmで導入し、圧力は0.7Paに調節した。また、DC電源より投入する電力は180Wとした。
(Comparative Example 2)
A low emission film was obtained in the same manner as in Example 1 except that ZnAl was used for the second barrier layer 13b and the conveyance speed was adjusted to obtain the film thickness as shown in Table 1. The second barrier layer 13b was formed by using a ZnAl target in which 4 wt% of Al was added to the target, argon gas was introduced at 80 sccm as the atmospheric gas in the vacuum chamber, and the pressure was adjusted to 0.7 Pa. The power input from the DC power source was 180 W.
(低放射ガラスの光学特性)
上記の実施例及び比較例で得られた低放射ガラスの光学特性を、自記分光光度計(日立製作所製、U−4000)を用いて測定した。可視光透過率、ガラス面の可視光反射率、及び日射吸収率をJIS R3106(1998)に準拠して算出した。また、低放射ガラスの透過色、ガラス面の反射色をJIS Z8781−4に準拠して算出した。得られた結果について表2に示した。また、実施例及び比較例の透過色のa*、b*について図3、ガラス面の反射色のa*、b*について図4にそれぞれ示した。
(Optical characteristics of low emission glass)
The optical characteristics of the low emission glass obtained in the above examples and comparative examples were measured using a self-recording spectrophotometer (manufactured by Hitachi, Ltd., U-4000). The visible light transmittance, the visible light reflectance of the glass surface, and the solar absorptivity were calculated according to JIS R3106 (1998). Further, the transmission color of the low emission glass and the reflection color of the glass surface were calculated according to JIS Z8781-4. The results obtained are shown in Table 2. In addition, FIG. 3 shows the transmitted colors a * and b * of Examples and Comparative Examples, and FIG. 4 shows the reflected colors a * and b * of the glass surface.
(バリア層の日射吸収率の評価)
低放射ガラスの日射吸収率の評価によって、バリア層部分のみの日射吸収率を算出することは困難である為、バリア層の日射吸収率を以下の方法で測定した。
(Evaluation of solar radiation absorption rate of the barrier layer)
Since it is difficult to calculate the solar absorptance of only the barrier layer portion by evaluating the solar absorptance of the low radiation glass, the solar absorptivity of the barrier layer was measured by the following method.
まず、厚み3mmのソーダライムガラス上に、実施例及び比較例と同様の方法でバリア層を形成し、該バリア層の上に誘電体層を形成して、測定サンプルを作製した。すなわち、ガラス/第1のバリア層13a/第2の誘電体層11b、及びガラス/第2のバリア層13b/第3の誘電体層11cの積層体をそれぞれ作製し、各バリア層の膜の種類及び膜厚は、実施例及び比較例と同様とした。 First, a barrier layer was formed on soda lime glass having a thickness of 3 mm in the same manner as in Examples and Comparative Examples, and a dielectric layer was formed on the barrier layer to prepare a measurement sample. That is, a laminated body of glass / first barrier layer 13a / second dielectric layer 11b and glass / second barrier layer 13b / third dielectric layer 11c is prepared, and the film of each barrier layer is formed. The type and film thickness were the same as in the examples and comparative examples.
また、本実施例及び比較例で使用したAZOとZnSnOについては、物理膜厚が10nm以上となる範囲において、誘電体層の膜厚が厚くなってもバリア層の日射吸収率に与える影響が小さいことがわかった。その為、第2の誘電体層11b及び第3の誘電体層11cの物理膜厚をそれぞれ20nmとした。なお、第3の誘電体層11cは、最外層の成膜は行わなかった。 In addition, with regard to AZO and ZnSnO used in this example and the comparative example, in the range where the physical film thickness is 10 nm or more, the influence on the solar radiation absorption rate of the barrier layer is small even when the film thickness of the dielectric layer increases. I understood it. Therefore, the physical film thickness of the second dielectric layer 11b and the third dielectric layer 11c is set to 20 nm, respectively. The third dielectric layer 11c was not formed as the outermost layer.
次に、得られた測定サンプルの日射吸収率を測定し、測定値からガラスと誘電体層の日射吸収率を除いた値を、バリア層の日射吸収率とした。なお、ガラスと誘電体層の日射吸収率は後述の参考例1に記載する。得られた日射吸収率を表3に記載した。 Next, the solar absorptivity of the obtained measurement sample was measured, and the value obtained by subtracting the solar absorptivity of the glass and the dielectric layer from the measured value was taken as the solar absorptivity of the barrier layer. In addition, the solar radiation absorptivity of glass and a dielectric material layer is described in the reference example 1 mentioned later. The obtained solar absorptance is shown in Table 3.
(参考例1)
ガラス板と誘電体層のみの日射吸収率を求めるために、実施例及び比較例と同じ条件でソーダライムガラスのガラス板上に直接誘電体層を成膜したサンプルを作製した。誘電体層の物理膜厚を20nmとした際のガラス板と誘電体層の日射吸収率はAZOで6.0%、ZnSnOで5.9%であった。これらの値は、バリア層の日射吸収率を算出する際に利用した。
(Reference Example 1)
In order to obtain the solar radiation absorptivity of only the glass plate and the dielectric layer, a sample was prepared in which the dielectric layer was directly formed on the glass plate of soda lime glass under the same conditions as in Examples and Comparative Examples. When the physical film thickness of the dielectric layer was 20 nm, the solar absorptivity of the glass plate and the dielectric layer was 6.0% for AZO and 5.9% for ZnSnO. These values were used when calculating the solar radiation absorption rate of the barrier layer.
(参考例2)
上記のバリア層の日射吸収率の測定方法と同様の方法で、誘電体層の膜厚がバリア層の日射吸収率に与える影響を調べた。測定サンプルは、厚み3mmのソーダライムガラス上に、バリア層としてTi膜を2.4nm作成し、その上に誘電体層として物理膜厚でZnSnO膜を10nm、20nm、30nmとそれぞれ膜厚を変えた3種類を作製した。得られたサンプルのバリア層の日射吸収率は4.1〜4.6%で大きな違いはなかった。
(Reference Example 2)
The influence of the film thickness of the dielectric layer on the solar absorptance of the barrier layer was examined by the same method as the above solar radiation absorptivity measuring method. For the measurement sample, a 2.4-nm Ti film was formed as a barrier layer on soda-lime glass with a thickness of 3 mm, and a ZnSnO film was formed as a dielectric layer on the TiN film with a thickness of 10 nm, 20 nm, and 30 nm. Three types were prepared. The solar radiation absorption rate of the barrier layer of the obtained sample was 4.1 to 4.6%, which was not significantly different.
以上より、Ti膜を2.4nm、誘電体層を10〜30nmとした範囲において、誘電体層の膜厚を変えてもバリア層は完全に酸化されず、いずれの場合も同程度の日射吸収率を示すことがわかった。これにより、誘電体層の膜厚をさらに増やしてもバリア層の酸化状態に大きく影響を与えることはないと推察される。これは、バリア層の上に誘電体層を成膜する際、成膜開始後すぐにバリア層の表面は酸化される為、成膜時間を長くしても大きな違いが出ない為だと考えられる。 From the above, in the range where the Ti film is 2.4 nm and the dielectric layer is 10 to 30 nm, the barrier layer is not completely oxidized even if the thickness of the dielectric layer is changed, and in all cases the same degree of solar radiation absorption It was found to show the rate. Accordingly, it is presumed that even if the thickness of the dielectric layer is further increased, the oxidation state of the barrier layer is not greatly affected. This is because when the dielectric layer is formed on the barrier layer, the surface of the barrier layer is oxidized immediately after the start of film formation, so there is no significant difference even if the film formation time is extended. It is done.
以上より、実施例はいずれも可視光透過率が50%以下で、透過光が中間色となるものだった。また、ガラス面の反射率がいずれも10%未満であり、ギラつきを抑えた良好な外観品質を有していた。さらに、ガラス面の反射光のa*は−3〜−1.5の範囲内であり、赤味や強い緑味を抑制したものとなった。また、b*は−10〜−6の範囲内で目立つ色味が抑制されており、ガラス面の反射光が透過光の中間色と混ざっても、視認者から見てグレー色調を呈するものだった。 From the above, in all of the examples, the visible light transmittance was 50% or less, and the transmitted light became an intermediate color. Moreover, the reflectance of the glass surface was less than 10%, and it had the favorable external appearance quality which suppressed glare. Furthermore, a * of the reflected light on the glass surface was in the range of −3 to −1.5, and redness and strong greenness were suppressed. In addition, b * is suppressed in a conspicuous color within a range of -10 to -6, and even if the reflected light of the glass surface is mixed with the intermediate color of the transmitted light, it exhibits a gray tone as viewed from the viewer. .
一方で、第1のバリア層の日射吸収率が21%程度、第2のバリア層の日射吸収率が請求項1の範囲よりも小さい比較例1、2はどちらもガラス面の反射率が14%以上となるものであり、本発明の目的から外れるものだった。また、第2のバリア層が請求項1の範囲内、第1のバリア層の日射吸収率が6%を超える比較例3、4は、ガラス面の反射率は10%程度とやや抑えられたものとなったが、本発明の実施例と比較すると反射率が高かった。また、図3、4より、透過色及びガラス面の反射色の両方が、実施例と同じ範囲になる比較例はなかった。
On the other hand, the solar radiation absorptance of the first barrier layer is about 21%, and the solar barrier absorptivity of the second barrier layer is smaller than the range of
1:ガラス板、2:低放射膜、3:低放射ガラス板、11a:第1の誘電体層、11b:第2の誘電体層、11c:第3の誘電体層、12a:第1のAg層、12b:第2のAg層、13a:第1のバリア層、13b:第2のバリア層、14:最上層、21:スペーサー、22、シール材、23:中空層
1: glass plate, 2: low emission film, 3: low emission glass plate, 11a: first dielectric layer, 11b: second dielectric layer, 11c: third dielectric layer, 12a: first Ag layer, 12b: second Ag layer, 13a: first barrier layer, 13b: second barrier layer, 14: uppermost layer, 21: spacer, 22, sealing material, 23: hollow layer
Claims (5)
第1のバリア層の日射吸収率が0〜6%、第2のバリア層の日射吸収率が20〜35%であり、
該低放射ガラスのガラス面反射率が10%未満であることを特徴とするグレー色調低放射ガラス。 In the low emission glass in which a low emission film having a gray color tone is formed on the surface of the glass plate, the low emission film includes, in order from the glass plate surface, the first dielectric layer, the first Ag layer, and the first barrier. A layer, a second dielectric layer, a second Ag layer, a second barrier layer, and a third dielectric layer,
The solar absorptivity of the first barrier layer is 0 to 6%, the solar absorptivity of the second barrier layer is 20 to 35%,
A gray tone low emission glass characterized in that the glass surface reflectance of the low emission glass is less than 10%.
第1の誘電体層が60〜120nm、
第2の誘電体層が160〜240nm、
第3の誘電体層が25〜65nm、
物理膜厚で、第1のAg層と第2のAg層が合計で12〜22nm、
第2のAg層の膜厚≧第1のAg層の膜厚であることを特徴とする請求項1に記載のグレー色調低放射ガラス。 The low radiation film is an optical film thickness,
The first dielectric layer is 60-120 nm,
The second dielectric layer is 160-240 nm,
The third dielectric layer is 25-65 nm,
The total thickness of the first Ag layer and the second Ag layer is 12 to 22 nm.
The thickness of the second Ag layer is equal to or greater than the thickness of the first Ag layer.
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