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多層玻璃單元以及多層玻璃單元用玻璃板的製作方法

2023-05-22 14:06:16 1


本發明涉及用於窗結構等的多層玻璃單元以及用於該單元的多層玻璃單元用玻璃板。



背景技術:

在建築物以及車輛等的將室內空間與室外空間分離的窗結構中有時使用多層玻璃單元。多層玻璃單元包括隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的一對玻璃板。在使用多層玻璃單元的窗結構中,由於該空隙層的存在,與僅使用一片玻璃板的窗結構相比,絕熱性提高。通過窗結構的絕熱性的提高,能夠減少室內的空調所需的能量。

近年來,除了絕熱性之外,為了進一步確保隔熱性,開發出使用在主平面(玻璃面)形成隔熱功能膜的玻璃板的多層玻璃單元。當窗結構兼具有隔熱性時,尤其是在夏季,能緩和強烈陽光向室內空間的進入,另外,在夜間也能夠緩和從室外空間流入熱量。作為隔熱功能膜,已知有低放射率膜(Low-E膜)。例如,在日本特開2013-517206號公報中公開了一種玻璃單元,該玻璃單元是具備室外空間側的第一玻璃板以及室內空間側的第二玻璃板的多層絕熱玻璃單元,且在第二玻璃板的外側面(室內側的主平面:後述的第四面(#4面))形成有包含透明導電膜的低放射率膜。另外,在日本特開2013-517206號公報記載有:在該玻璃單元中,還可以在第一玻璃板的內側面(空隙層側的主平面:後述的第二面(#2面))形成具有包含銀的膜的低放射率膜。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2013-517206號公報



技術實現要素:

發明要解決的課題

如日本特開2013-517206號公報所公開的多層玻璃單元那樣,通過在構成該單元的玻璃板的兩個主平面形成低放射率膜,與僅在一個主平面形成低放射率膜的情況相比,能期待多層玻璃單元的(即具備該單元的窗結構的)隔熱性的提高,例如U值(傳熱率)的降低。

在此,不僅是夏季,為了也提高冬季的室內環境的舒適度、並減少全年中空調所需的能量,期望能夠將SHGC(日射得熱率)的值設計得較大的多層玻璃單元。但是,在日本特開2013-517206號公報的多層玻璃單元中,能夠採用的SHGC的值具有極限。

本發明的目的之一在於,提供一種能夠在維持較低的U值的狀態下將SHGC的值設計得比以往大的多層玻璃單元。

用於解決課題的方案

本發明的多層玻璃單元包括隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的一對玻璃板,且將室內空間與室外空間分離,在所述一對玻璃板中的、位於所述室內空間側的玻璃板的靠所述空隙層側的主平面上形成有第一低放射率(Low-E)膜,在所述一對玻璃板中的、位於所述室內空間側的玻璃板的靠所述室內空間側的主平面上形成有第二低放射率膜,在所述室內空間側的主平面上形成的所述第二低放射率膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

從與此不同的側面觀察到的本發明的多層玻璃單元由玻璃板A、玻璃板B以及玻璃板C這三個玻璃板構成,且將室內空間與室外空間分離,所述玻璃板A與所述玻璃板B、以及所述玻璃板B與所述玻璃板C分別隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態,在所述三個玻璃板中的位於最靠所述室內空間側的所述玻璃板C的靠所述空隙層側的主平面上形成有第一低放射率(Low-E)膜,在所述三個玻璃板中的位於最靠所述室內空間側的所述玻璃板C的靠所述室內空間側的主平面上形成有第二低放射率膜,並且,在所述三個玻璃板中的、位於最靠所述室外空間側的所述玻璃板A的靠所述玻璃板B側的主平面或者中央的所述玻璃板B的靠所述玻璃板A側的主平面上形成有第三低放射率膜,在所述玻璃板C的靠所述室內空間側的主平面上形成的所述第二低放射率膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

本發明的多層玻璃單元用玻璃板用於上述本發明的多層玻璃單元中的位於所述室內空間側的所述玻璃板,在該玻璃板的雙方的主平面上形成有低放射率(Low-E)膜,在一方的所述主平面上形成的所述低放射率膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

發明效果

根據本發明,可獲得能夠在維持較低的U值的狀態下將SHGC的值設計得比以往大的多層玻璃單元。

附圖說明

圖1是示意性地示出本發明的多層玻璃單元的一例的剖視圖。

圖2是示意性地示出本發明的多層玻璃單元的另一例的剖視圖。

圖3是示意性地示出本發明的多層玻璃單元的再一例的剖視圖。

圖4是示意性地示出本發明的多層玻璃單元的又一例的剖視圖。

圖5是示出實施例以及比較例中的Low-E膜形成面的算術平均粗糙度Ra與粗糙度曲線的均方根斜率RΔq之間的關係的圖。

具體實施方式

本發明的第一方案提供一種多層玻璃單元,其包括隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的一對玻璃板,且將室內空間與室外空間分離,在所述一對玻璃板中的位於所述室內空間側的玻璃板的靠所述空隙層側的主平面上形成有第一低放射率(Low-E)膜,在所述一對玻璃板中的位於所述室內空間側的玻璃板的靠所述室內空間側的主平面上形成有第二低放射率膜,在所述室內空間側的主平面上形成的所述第二低放射率膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

本發明的第二方案在第一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述第一低放射率膜具有第一層疊結構,該第一層疊結構包括:金屬層;與該金屬層接觸地配置在所述金屬層的靠所述空隙層側的面上的犧牲層;以及夾持所述金屬層及所述犧牲層的電介質層的對,所述第二低放射率膜具有第二層疊結構,該第二層疊結構從形成有該第二低放射率膜的所述主平面側起依次包括基底層、透明導電性氧化物層以及非晶層。

本發明的第三方案在第二方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述非晶層的厚度小於40nm。

本發明的第四方案在第二方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述透明導電性氧化物層包含厚度為120nm以上的摻氟氧化錫層,所述非晶層包含厚度為15nm~70nm的二氧化矽層,所述透明導電性氧化物層的厚度d1以及所述非晶層的厚度d2滿足公式d2≥d1×0.11+1.4nm,所述第二低放射率膜的放射率ε為0.34以下。

本發明的第五方案在第二方案至第四方案中的任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述第一低放射率膜具有兩個所述第一層疊結構。

本發明的第六方案在第五方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,兩個所述第一層疊結構中的、距形成有所述第一低放射率膜的所述主平面更近的該結構所包含的所述金屬層的厚度d4相對於兩個所述第一層疊結構中的、距形成有所述第一低放射率膜的所述主平面更遠的該結構所包含的所述金屬層的厚度d3之比d4/d3為1.15以上,所述厚度d3為6nm以上。

本發明的第七方案在第一方案至第六方案中任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述第二低放射率膜的表面的粗糙度曲線的均方根斜率RΔq為0.77以下。

本發明的第八方案在第一方案至第七方案中任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述第二低放射率膜還具有功能性層。

本發明的第九方案在第一方案至第八方案中任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,在所述一對玻璃板中的位於所述室外空間側的玻璃板的雙方的主平面上未形成低放射率(Low-E)膜。

本發明的第十方案在第一方案至第九方案中任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述多層玻璃單元的厚度為22mm以下,U值為1.6(W/(m2·K))以下,SHGC值為0.4~0.7,可見光線透過率為50%~75%。

本發明的第十一方案在第一方案至第十方案中任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,在比所述空隙層靠所述室外空間側具備壓花玻璃板或者網眼玻璃板。

本發明的第十二方案在第一方案至第十一方案中任一方案的基礎上提供一種多層玻璃單元,所述多層玻璃單元還具備:相對於所述一對玻璃板中的位於所述室外空間側的玻璃板,以隔著另一個空隙層對置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的方式配置在所述室外空間側的玻璃板。

本發明的第十三方案提供一種多層玻璃單元用玻璃板,其用於第一方案至第十二方案中任一方案的多層玻璃單元中的、所述一對玻璃板中位於所述室內空間側的所述玻璃板,其中,在該玻璃板的雙方的主平面上形成有低放射率(Low-E)膜,在一方的所述主平面上形成的所述低放射率膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

本發明的第十四方案在第十三方案的基礎上提供一種多層玻璃單元用玻璃板,在一方的所述主平面上形成的所述低放射率膜的表面的粗糙度曲線的均方根斜率RΔq為0.77以下。

本發明的第十五方案提供一種多層玻璃單元,其由玻璃板A、玻璃板B以及玻璃板C這三個玻璃板構成,且將室內空間與室外空間分離,其中,所述玻璃板A與所述玻璃板B、以及所述玻璃板B與所述玻璃板C分別隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態,在所述三個玻璃板中的位於最靠所述室內空間側的所述玻璃板C的靠所述空隙層側的主平面上形成有第一低放射率(Low-E)膜,在所述三個玻璃板中的位於最靠所述室內空間側的所述玻璃板C的靠所述室內空間側的主平面上形成有第二低放射率膜,並且,在所述三個玻璃板中的、位於最靠所述室外空間側的所述玻璃板A的靠所述玻璃板B側的主平面或者中央的所述玻璃板B的靠所述玻璃板A側的主平面上形成有第三低放射率膜,在所述玻璃板C的靠所述室內空間側的主平面上形成的所述第二低放射率膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

圖1示出本發明的多層玻璃單元的一例。圖1所示的多層玻璃單元1具備位於室外空間側的第一玻璃板2以及位於室內空間側的第二玻璃板3這兩片玻璃板。第一玻璃板2以及第二玻璃板3是隔著空隙層4對置配置的、將空隙層4夾在中間的成對(pair)的玻璃板。第一玻璃板2以及第二玻璃板3配置為以規定的間隔相互分離的狀態,在分離的兩者之間形成的空間為空隙層4。多層玻璃單元1作為玻璃單元以單體的形式組入到建築物或者車輛等的窗結構,或者作為具備窗框(sash)部的窗組裝件組入到建築物或者車輛等的窗結構,從而將室內空間與室外空間分離。圖1所示的玻璃單元1由兩個玻璃板2、3構成,第一玻璃板2配置為最靠室外空間側且在該室外空間露出,第二玻璃板3配置為最靠室內空間側且在該室內空間露出。

在多層玻璃單元1中,在隔著空隙層4的一對玻璃板2、3中的、位於室內空間側的第二玻璃板3的雙方的主平面(玻璃面)11c、11d上形成有低放射率(Low-E)膜5a、5b。更具體地說,在位於室內空間側的第二玻璃板3的靠空隙層4側的主平面11c上形成有第一低放射率膜5a,在靠室內空間側的主平面11d上形成有第二低放射率膜5b。由此,在多層玻璃單元1中,能夠在維持較低的U值(傳熱率)的狀態下將SHGC(日射得熱率)的值設計得比以往大,利用該單元1,不僅是夏季,也能夠提高冬季的室內環境的舒適度,能夠減少全年中室內的空調所需的能量。另外,通過使在室內空間露出的第二玻璃板3的主平面11d的表面的Ra為14nm以下(嚴格來說,在主平面11d上形成的、且在室內空間露出的Low-E膜5b的表面的Ra為14nm以下),能夠確保多層玻璃單元1的室內側的玻璃面的良好的汙垢脫落性。

在多層玻璃單元中,作為本領域技術人員的慣例,針對該單元所具備的玻璃板的主平面,從室外空間側起按照第一面、第二面、第三面...這樣的順序標註編號。基於該慣例,在圖1所示的多層絕熱玻璃單元1中,第一玻璃板2的與空隙層4相反的一側的主平面(在室外空間露出的主平面)11a為第一面(#1面),第一玻璃板2的面向空隙層4的主平面11b為第二面(#2面),第二玻璃板3的面向空隙層4的主平面11c為第三面(#3面),第二玻璃板3的與空隙層4相反的一側的主平面(在室內空間露出的主平面)11d為第四面(#4面)。在圖1所示的例子中,#3面以及#4面具有Low-E膜。

多層玻璃單元1具有至少兩個Low-E膜。由此,與僅具有一個Low-E膜的多層玻璃單元相比,能夠提高隔熱性,典型的是能夠減小U值。例如,在包含銀(Ag)層那樣的金屬層的Low-E膜中,雖然通過使金屬層的個數增加也能夠降低多層玻璃單元的U值,但在Low-E膜為一個的情況下,該降低具有極限。至少利用兩個Low-E膜,能夠超過該極限而降低多層玻璃單元的U值。另外,在多層玻璃單元1中,在隔著空隙層4位於室內空間側的第二玻璃板3的雙方的主平面11c、11d上形成有Low-E膜5a、5b。由此,與在其他組合的主平面上形成有兩個Low-E膜的情況相比,能夠設計出在保持較低的U值的狀態下呈現更大的SHGC的值的多層玻璃單元。

Low-E膜5a、5b的結構並不特別限定,能夠應用公知的Low-E膜。

Low-E膜的一例是包含Ag層那樣的金屬層的膜。該膜例如具有從玻璃板的主平面側起依次層疊了電介質層/金屬層/犧牲層/電介質層的結構(第一層疊結構)。換言之,該Low-E膜具有第一層疊結構,該第一層疊結構包含金屬層、在金屬層的與上述主平面側相反的一側的面上與該金屬層接觸配置的犧牲層、以及夾持金屬層及犧牲層的電介質層的對。該Low-E膜也可以包含兩個以上的金屬層,由此能夠將多層玻璃單元的U值設計得更小。在該情況下,Low-E膜例如能夠具有從玻璃板的主平面側起依次層疊了電介質層/金屬層/犧牲層/電介質層/金屬層/犧牲層/電介質層的結構。即,Low-E膜也可以具有兩個以上的第一層疊結構,在該情況下,能夠使兩個第一層疊結構共用夾持在犧牲層與金屬層之間的電介質層。

電介質層、金屬層以及犧牲層的各層可以是由一個材料構成的一個層,也可以是由相互不同的材料構成的兩個以上的層的層疊體。

在第一層疊結構中,夾持金屬層以及犧牲層的一對電介質層可以由相同的材料構成,也可以由相互不同的材料構成。

就包含金屬層的Low-E膜而言,在將該金屬層的個數設為n時,夾持該金屬層的電介質層的個數成為n+1以上,因此,通常由2n+1或者更多個數的層構成。

金屬層例如為Ag層。Ag層可以是以Ag為主成分的層,也可以是由Ag構成的層。在本說明書中,「主成分」是指該層中的含有率最大的成分,該含有率通常為50重量%以上,依次優選為70重量%以上、80重量%以上、90重量%以上。在金屬層中,代替Ag,也可以使用將鈀、金、銦、鋅、錫、鋁以及銅等金屬摻入Ag中而得到的材料。

在Low-E膜包含金屬層的情況下,Low-E膜中的金屬層的厚度合計例如為18~34nm,優選為22~29nm。

犧牲層例如是將從鈦、鋅、鎳、鉻、鋅/鋁合金、鈮、不鏽鋼、它們的合金以及它們的氧化物中選出的至少一種作為主成分的層,優選將從鈦、鈦氧化物、鋅以及鋅氧化物中選出的至少一種作為主成分的層。犧牲層的厚度例如為0.1~5nm,優選為0.5~3nm。

電介質層例如是將氧化物或氮化物作為主成分的層,這樣的電介質層的更具體的例子是將從矽、鋁、鋅、錫、鈦、銦及鈮的各氧化物以及各氮化物中選出的至少一種作為主成分的層。電介質層的厚度例如為8~120nm,優選為15~85nm。

金屬層、犧牲層以及電介質層的形成方法並不限定,能夠利用公知的薄膜形成方法。例如,能夠通過濺射法來形成這些層。即,包含金屬層的Low-E膜例如能夠通過濺射而形成。由氧化物或氮化物構成的電介質層例如能夠通過作為濺射法的一種的反應濺射而形成。犧牲層是為了通過反應濺射在金屬層上形成電介質層所需的層(在反應濺射時,通過自身氧化來防止金屬層的氧化的層),犧牲層這一名稱對本領域技術人員來說是公知的。

Low-E膜的另一例是包含透明導電性氧化物層的層疊膜。該膜例如具有從玻璃板的主平面側起依次層疊了基底層/透明導電性氧化物層/非晶層的結構(第二層疊結構)。換言之,該Low-E膜具有第二層疊結構,該第二層疊結構包含透明導電性氧化物層以及夾持透明導電性氧化物層的基底層及非晶層。該Low-E膜也可以包含兩個以上的透明導電性氧化物層。

基底層、透明導電性氧化物層以及非晶層的各層可以是由一個材料構成的一個層,也可以是由相互不同的材料構成的兩個以上的層的層疊體。

基底層例如是將從矽、鋁、鋅以及錫的各氧化物中選出的至少一種作為主成分的層,可以是將從矽、鋁以及鋅的各氧化物中選出的至少一種作為主成分的層。基底層抑制玻璃板所包含的鈉離子等鹼性金屬離子向透明導電性氧化物層移動,由此能抑制該氧化物層的功能的降低。基底層的厚度例如為25~90nm,優選為35~70nm。基底層可以由折射率相互不同的兩個以上的層構成,在該情況下,通過調整各層的厚度,能夠使Low-E膜的反射色接近中性色。在由兩個以上的層例如兩個層構成的基底層中,優選從玻璃板的主平面側起依次為以氧化錫或氧化鈦為主成分的第一基底層、以及以氧化矽或氧化鋁為主成分的第二基底層。

透明導電性氧化物層例如是將從氧化銦錫(ITO)、氧化鋅鋁、摻銻氧化錫(SnO:Sb)以及摻氟氧化錫(SnO2:F)中選出的至少一種作為主成分的層。透明導電性氧化物層的厚度例如為100~350nm,優選為120~260nm。

非晶層例如是將從矽以及鋁的各氧化物中選出的至少一種作為主成分的層。非晶層用於保護透明導電性氧化物層,並且具有減小透明導電性氧化物層、尤其是通過化學氣相沉積(CVD)法形成的該氧化物層的表面的粗糙度的作用。非晶層的厚度例如為10~70nm,優選為20~60nm。非晶層的厚度的上限可以小於40nm。

Low-E膜、典型的是在室內空間露出的第二Low-E膜也可以具有功能性層,在該情況下,可以在非晶層的上方形成功能性層。功能性層例如為抗菌層、抗病毒層。功能性層例如為TiO2層,優選為銳鈦型的TiO2層。

在第二層疊結構的具體的一例中,透明導電性氧化物層包含厚度為120nm以上的摻氟氧化錫層,非晶層包含厚度為15~70nm的二氧化矽層。厚度為120nm以上的摻氟氧化錫層有助於使Low-E膜的放射率ε成為恆定的值以下。厚度為15nm以上且70nm以下的二氧化矽層在抑制從室內空間側以及室外空間側觀察到的多層玻璃單元的反射色的變動、尤其是紅色化的同時,有助於減小透明導電性氧化物層的表面的粗糙度,從而提高多層玻璃單元1的室內空間側的玻璃面的汙垢脫落性。在該例子中,透明導電性氧化物層的厚度d1以及非晶層的厚度d2優選滿足公式d2≥d1×0.11+1.4nm。若考慮非晶層的厚度為二氧化矽層的厚度以上、即15nm以上,則此時透明導電性氧化物層的厚度d1成為125nm以上。在該例子中,第二Low-E膜5b的放射率ε例如為0.34以下。

基底層、透明導電性氧化物層以及非晶層的形成方法並不限定,能夠利用公知的薄膜形成方法。例如能夠通過CVD法形成這些層。即,包含透明導電性氧化物層的Low-E膜例如能夠通過CVD法而形成。基於CVD法的薄膜的形成能夠在玻璃板的製造工序中、作為更具體的例子則為在基於浮法的玻璃板的製造工序中以「在線」的方式實施。

這些例子是Low-E膜的一例,多層玻璃單元1所具有的Low-E膜的結構並不局限於這些例子。

在多層玻璃單元1的一個實施方式中,在第二玻璃板3的面向空隙層4的主平面11c上形成的第一Low-E膜5a具有第一層疊結構,該第一層疊結構包括:金屬層;在金屬層的與主平面11c側相反的一側的面(空隙層4側的面)上與該金屬層接觸配置的犧牲層;以及夾持金屬層及犧牲層的電介質層的對,在第二玻璃板3的室內空間側的主平面11d上形成的第二Low-E膜5b具有第二層疊結構,該第二層疊結構從該主平面11d側起依次包含基底層、透明導電性氧化物層以及非晶層。在圖1所示的例子中,Low-E膜5b在室內空間露出,與面向空隙層4的Low-E膜5a相比容易附著汙垢(例如指紋等),另外,也極度暴露於用於清掃所附著的汙垢的應力或者因物體的接觸等而引起的化學應力及物理應力之中。而且,在第一層疊結構與第二層疊結構中,第二層疊結構的強度以及化學性及物理性的耐久性更為優異。因此,通過採用這樣的實施方式,多層玻璃單元1中的使用時的耐久性提高。

作為該實施方式的更具體的例子,關於第二Low-E膜5b,舉出透明導電性氧化物層包含厚度為120nm以上的摻氟氧化錫層、且非晶層包含厚度為15~70nm的二氧化矽層的例子。如上所述,厚度為120nm以上的摻氟氧化錫層有助於使Low-E膜的放射率ε成為恆定的值以下。厚度為15nm以上且70nm以下的二氧化矽層在抑制從室內空間側以及室外空間側觀察到的多層玻璃單元的反射色的變動、尤其是紅色化的同時,有助於減小透明導電性氧化物層的表面的粗糙度,從而提高多層玻璃單元1的室內空間側的玻璃面的汙垢脫落性。在該例子中,透明導電性氧化物層的厚度d1以及非晶層的厚度d2優選滿足公式d2≥d1×0.11+1.4nm。若考慮非晶層的厚度為二氧化矽層的厚度以上、即15nm以上,則此時透明導電性氧化物層的厚度d1成為125nm以上。在該例子中,第二Low-E膜5b的放射率ε例如為0.34以下。

作為該實施方式的與上述例不同的具體例,舉出第一Low-E膜5a具有兩個第一層疊結構的例子。由此,能夠設計進一步降低了U值的多層玻璃單元1。在該例子中,優選厚度d4相對於厚度d3之比d4/d3為1.15以上,厚度d3為6nm以上,其中,厚度d3為兩個第一層疊結構中的、距離形成有第一Low-E膜5a的主平面11c更遠的該結構所包含的金屬層的厚度,厚度d4為兩個第一層疊結構中的、距離該主平面11c更近的該結構所包含的金屬層的厚度。通過該比d4/d3的設定,能抑制主平面11c以及室外空間側的主平面11a上的多層玻璃單元1的反射色的變動、尤其是紅色化,並且能緩和反射色的入射角依賴性。該效果在金屬層的厚度d3以及d4之和為27nm以上時尤為顯著。

在第二玻璃板3的面向室內空間的玻璃面11d(在圖1所示的多層玻璃單元1中為#4面)上形成的第二Low-E膜5b的表面的粗糙度適度地平滑。關於該表面的粗糙度,Low-E膜5b的表面的算術平均粗糙度Ra(由JIS B0601規定)為14nm以下,優選為13nm以下,更優選為12nm以下。本說明書的Ra是根據通過原子力顯微鏡(AFM)觀察到的表面的高度輪廓而計算出的值。另外,關於該表面的粗糙度,Low-E膜5b的表面上的粗糙度曲線的均方根斜率RΔq(由JIS B0601規定)優選為0.77以下。即便在顯示相同的Ra的值的情況下,表面的變動的微觀傾斜度也有可能不同。考慮到該傾斜度的差,優選0.77以下的RΔq。本說明書的RΔq是根據通過AFM觀察到的表面的高度外形而三維地求出的值。二維地求出的RΔq的值與三維地求出的RΔq的值不同,因此無法使用。

第二玻璃板3本身的結構並不特別限定。第二玻璃板3例如是通過浮法形成的浮法玻璃板。第二玻璃板3的玻璃組成也不特別限定,第二玻璃板3例如由鈉鈣玻璃組成物構成。

第二玻璃板3的厚度例如為2~15mm,優選為2.5~6mm。

第一玻璃板2的結構並不特別限定。第一玻璃板2例如是通過浮法形成的浮法玻璃板、或者壓花玻璃板、網眼玻璃板。第一玻璃板2的玻璃組成也不特別限定,第一玻璃板2例如由鈉鈣玻璃組成物構成。

第一玻璃板2的厚度例如為2~15mm,優選為2~8mm,更優選為2.5~6mm。

可以在第一玻璃板2的主平面上形成Low-E膜,也可以不在第一玻璃板2的主平面上形成Low-E膜。在圖1所示的例子中,在第一玻璃板2的雙方的主平面上未形成Low-E膜。即,在隔著空隙層4對置的一對玻璃板中的、位於室外空間側的玻璃板的雙方的主平面上未形成Low-E膜。在第一玻璃板2的室外空間側的主平面上未形成Low-E膜的情況下,無需考慮在室外空間露出的該主平面、例如在使用多層玻璃單元1時暴露於屋外的主平面的汙垢的問題。在第一玻璃板2的雙方的主平面上未形成Low-E膜的情況下,作為第一玻璃板2,能夠使用難以在玻璃面上形成Low-E膜的壓花玻璃板或者網眼玻璃板。一方的玻璃板使用了壓花玻璃板或網眼玻璃板的多層玻璃單元適合在建築物的窗結構中使用。作為更具體的優選例,利用壓花玻璃板,能期待外觀的效果,利用網眼玻璃板,能期待防盜及/或防火的效果。

在圖1所示的例子中,空隙層4通過在夾持空隙層4的一對玻璃板(第一玻璃板2以及第二玻璃板3)的周緣部(面向空隙層4的主平面的周緣部)配置的間隔件6來保持其厚度。另外,利用在比間隔件6更靠外周的位置配置的密封件7來密閉空隙層4內的空間。也可以在間隔件6與玻璃板2、3之間進一步配置密封件。間隔件6以及密封件7能夠應用公知的結構。空隙層4中可以導入、填充空氣(乾燥空氣)以及氬及氪這樣的非活性氣體等的氣體。在空隙層4中填充有氣體的情況下,與填充空氣相比,當填充氬時,能夠將多層玻璃單元1的U值設計得較小,與填充氬相比,當填充氪時,能夠將多層玻璃單元1的U值設計得更小。

空隙層4的厚度例如為4~16mm,優選為6~16mm。

圖1所示的多層玻璃單元1的厚度例如為10~22mm,也可以為12~22mm。

圖1所示的多層玻璃單元1的製造方法並不特別限定,例如,能夠使用通過公知的方法形成的第一玻璃板以及利用上述的薄膜形成方法形成的第二玻璃板,並通過公知的方法進行製造。

也可以對空隙層4進行減壓,在該情況下,不限定減壓的程度。通過採用減壓至真空(壓力為大約10Pa以下)的空隙層4,能夠將多層玻璃單元1的U值設計得更小。圖2示出空隙層4為真空層的多層玻璃單元的一例。

圖2所示的多層玻璃單元1除了用於更可靠地維持作為真空層的空隙層4的結構不同之外,具有與圖1所示的多層玻璃單元1相同的結構。用於更可靠地維持作為真空層的空隙層4的代表性的結構為,為了將第一玻璃板2以及第二玻璃板3保持為隔著空隙層4以規定的間隔相互分離的狀態而配置在雙方的玻璃板2、3之間的多個間隔件21。而且,在圖2所示的多層玻璃單元1中,利用多個間隔件21以及配置於多層玻璃單元1的外周的密封件7,能保持空隙層4的負壓。其他特徵與圖1所示的玻璃單元1相同。例如,在圖2所示的玻璃單元1中,在隔著空隙層4的一對玻璃板2、3中的、位於室內空間側的第二玻璃板3的雙方的主平面11c、11d上也形成有第一Low-E膜5a以及第二Low-E膜5b,在室內空間露出的第二玻璃板3的主平面11d的表面的Ra為14nm以下。間隔件21以及密封件7能夠應用公知的結構。

作為真空層的空隙層4的厚度例如為0.1~1mm,典型地為0.2mm。

圖2所示的多層玻璃單元1的厚度由於能夠減小空隙層4的厚度,因此例如也能夠為6~12mm、6.2~10.2mm或者6.2~8.2mm。雖然存在將厚度為3~8mm左右的一個玻璃板嵌入到窗框(sash)中而成的窗結構,但圖2所示的多層玻璃單元1根據其厚度能夠在這樣的窗結構中置換上述一個玻璃板進行使用,並且通過該使用,能期待例如優異的絕熱效果(小U值)。

圖2所示的多層玻璃單元1的製造方法也未特別限定,例如,能夠使用通過公知的方法形成的第一玻璃板以及利用上述的薄膜形成方法形成的第二玻璃板,並通過公知的方法進行製造。

本發明的多層玻璃單元的結構只要具備隔著空隙層4相互對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的上述的第一玻璃板2以及第二玻璃板3,則不特別限定。例如,本發明的多層玻璃單元除了具備第一玻璃板2以及第二玻璃板3以外還可以具備其他玻璃板。在該情況下,其他玻璃板配置在比第一玻璃板2靠室外空間側的位置。即,在該情況下,在第一玻璃板2以及第二玻璃板3所夾持的空隙層4的室外空間側配置有兩個以上的玻璃板,位於比空隙層4靠室內空間側的第二玻璃板3在室內空間露出(在主平面11d上形成的Low-E膜5b在室內空間露出)。換言之,即便在由三個以上的玻璃板構成的本發明的多層玻璃單元中,位於最靠室內空間側的玻璃板也為第二玻璃板3。

在本發明的多層玻璃單元中,比第一玻璃板2以及第二玻璃板3所夾持的空隙層4靠室外空間側的玻璃板的片數以及各個該玻璃板的結構並不限定。在一個實施方式中,多層玻璃單元1在比空隙層4靠室外空間側的位置具備壓花玻璃板或網眼玻璃板。該壓花玻璃板或網眼玻璃板可以為第一玻璃板2,也可以為配置在比第一玻璃板2更靠室外空間側的其他玻璃板。利用壓花玻璃板以及網眼玻璃板能期待的效果如上所述。

比空隙層4靠室外空間側的玻璃板的個數為兩個以上的多層玻璃單元的一個實施方式還包含如下的玻璃板:該玻璃板相對於上述的一對玻璃板2、3中的位於室外空間側的第一玻璃板2,以隔著另一個空隙層對置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的方式配置在室外空間側。該單元由三個以上的玻璃板構成。該單元的位於最靠室內空間側的玻璃板為第二玻璃板3。

圖3示出這樣的多層玻璃單元的一例。圖3所示的多層玻璃單元1由三個玻璃板(第一玻璃板2、第二玻璃板3以及第三玻璃板8)構成。第一玻璃板2以及第二玻璃板3與圖1所示的多層玻璃單元1同樣地,隔著空隙層4對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態。第一玻璃板2以及第三玻璃板8隔著另一個空隙層9對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態。在該玻璃單元1中,第三玻璃板8配置在最靠室外空間側且在該室外空間露出,第二玻璃板3配置在最靠室內空間側且在該室內空間露出。另外,與圖1所示的玻璃單元1同樣地,在位於最靠室內空間側的第二玻璃板3的雙方的主平面11c、11d上分別形成有第一Low-E膜5a以及第二Low-E膜5b,在室內空間露出的第二玻璃板3的主平面11d的表面的Ra為14nm以下。在圖3所示的多層玻璃單元中,按照本領域技術人員的慣例,第三玻璃板8的與空隙層9相反的一側的主平面(在室外空間露出的主平面)11e為#1面,第三玻璃板8的面向空隙層9的主平面11f為#2面,第一玻璃板2的面向空隙層9的主平面11a為#3面,第一玻璃板2的面向空隙層4的主平面11b為#4面,第二玻璃板3的面向空隙層4的主平面11c為#5面,第二玻璃板3的與空隙層4相反的一側的主平面(在室內空間露出的主平面)11d為#6面。在圖3所示的玻璃單元1中,#5面以及#6面具有Low-E膜。

第三玻璃板8的結構(包括厚度)並不特別限定,可以與第一玻璃板2相同。

在圖3所示的多層玻璃單元1中,能夠成為實現非常小的U值的設計。

圖3所示的多層玻璃單元1的厚度例如為17~41mm,也能夠為21~41mm。

圖3所示的多層玻璃單元1的製造方法並不特別限定,例如能夠使用通過公知的方法形成的第一玻璃板及第三玻璃板以及利用上述的薄膜形成方法形成的第二玻璃板,並通過公知的方法進行製造。

空隙層9能夠採用與空隙層4相同的結構。空隙層9以及空隙層4的結構(包括厚度)可以相同,也可以相互不同。空隙層4及/或空隙層9也可以為真空層。在該情況下,能夠將多層玻璃單元1的U值設計得更小。圖4示出被第一玻璃板2以及第二玻璃板3夾持的空隙層4為真空層的多層玻璃單元的一例。

圖4所示的多層玻璃單元1除了用於更可靠地維持作為真空層的空隙層4的結構不同、以及在位於最靠室外空間側的第三玻璃板8的空隙層9側的主平面(#2面)上形成有第三Low-E膜5c以外,具有與圖3所示的由三個玻璃板構成的多層玻璃單元1相同的結構。用於更可靠地維持作為真空層的空隙層4的代表性的結構為,為了將第一玻璃板2以及第二玻璃板3保持為隔著空隙層4以規定的間隔相互分離的狀態而配置在雙方的玻璃板2、3之間的多個間隔件21。而且,在圖4所示的多層玻璃單元1中,利用多個間隔件21以及配置於多層玻璃單元1的外周的密封件7,能保持空隙層4的負壓。其他特徵與圖3所示的玻璃單元1相同。例如在圖4所示的玻璃單元1中,在夾持空隙層4的一對玻璃板2、3中的、位於室內空間側的第二玻璃板3的雙方的主平面11c、11d上也形成有第一Low-E膜5a以及第二Low-E膜5b,在室內空間露出的第二玻璃板3的主平面11d的表面的Ra為14nm以下。間隔件21以及密封件7能夠應用公知的結構。

如上所述,由於能夠減小作為真空層的空隙層的厚度,因此,圖4所示的多層玻璃單元1的厚度例如也能夠為14~30mm、14.2~29mm或者14.2~21.2mm。雖然存在將由兩個玻璃板構成的、厚度為12~22mm左右的以往的多層玻璃單元嵌入到窗框(sash)中而成的窗結構,但圖4所示的由三個玻璃板構成的多層玻璃單元1根據其厚度能夠置換這樣的由兩個玻璃板構成的以往的多層玻璃單元進行使用,並且通過該使用,能期待例如極其優異的絕熱效果(尤其是小U值)。

第三Low-E膜5c的結構並不限定,例如也可以具有第一層疊結構以及第二層疊結構中的任一結構。從儘可能減小U值的觀點出發,優選第三Low-E膜具有第一層疊結構。

圖4所示的多層玻璃單元1的製造方法也並不特別限定,例如能夠使用通過公知的方法形成的第一玻璃板以及利用上述的薄膜形成方法形成的第二玻璃板及第三玻璃板,並通過公知的方法進行製造。

如圖3、4所示的多層玻璃單元1那樣在由三個玻璃板構成的多層玻璃單元中,成為中央玻璃板的第一玻璃板2需要至少在其一方的主平面上不形成Low-E膜,優選在雙方的主平面上不形成Low-E膜。換言之,無法採用在中央玻璃板的雙方的主平面上形成有Low-E膜的結構。這是因為,在由隔著空隙層相互對置地配置的三個玻璃板構成的多層玻璃單元中,當在成為中央玻璃板的玻璃板的雙方的主平面上形成Low-E膜時,由於日射的熱量,該玻璃板的溫度上升,容易發生破損(熱炸裂)。尤其是在南面的日射量大、且多層玻璃單元的周緣部被較強地冷卻的冬季的晴天中午,容易發生熱炸裂。另外,在第一玻璃板2面向作為真空層的空隙層的情況下,優選在該玻璃板的任一主平面上都不形成Low-E膜。這是因為,在中央玻璃板的至少一方的主平面上形成有Low-E膜時,同樣容易發生熱炸裂。從這些觀點出發,在由三個玻璃板構成的多層玻璃單元中,在被第一玻璃板2以及第二玻璃板3夾持的空隙層4為真空層的情況下,Low-E膜優選形成於#2面、#5面以及#6面。在圖4所示的玻璃單元1中,在#2面、#5面以及#6面上形成有Low-E膜。

圖3所示的玻璃單元1也能夠如以下那樣呈現,即,圖3所示的多層玻璃單元是由玻璃板A、玻璃板B以及玻璃板C這三個玻璃板構成、將室內空間與室外空間分離的多層玻璃單元,玻璃板A與玻璃板B、以及玻璃板B與玻璃板C分別隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態,在三個玻璃板中的位於最靠室內空間側的玻璃板C(第二玻璃板3)的靠空隙層4側的主平面上形成有第一Low-E膜,在室內空間側的主平面上形成有第二Low-E膜,在該室內空間側的主平面上形成的第二Low-E膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

圖4所示的玻璃單元1也能夠如以下那樣呈現,即,圖4所示的多層玻璃單元是由玻璃板A、玻璃板B以及玻璃板C這三個玻璃板構成、將室內空間與室外空間分離的多層玻璃單元,玻璃板A與玻璃板B、以及玻璃板B與玻璃板C分別隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態,在三個玻璃板中的、位於最靠室內空間側的玻璃板C(第二玻璃板3)的靠空隙層4側的主平面上形成有第一Low-E膜,在室內空間側的主平面上形成有第二Low-E膜,並且在三個玻璃板中的、位於最靠室外空間側的玻璃板A(第三玻璃板8)的靠玻璃板B(第一玻璃板2)側的主平面(室內空間側的主平面或者空隙層9側的主平面)或者中央的玻璃板B的靠玻璃板A側的主平面(室外空間側的主平面或者空隙層9側的主平面)上形成有第三Low-E膜,在玻璃板C的室內空間側的主平面上形成的第二Low-E膜的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。

本發明的多層玻璃單元能夠設計為滿足以下的特性。

關於圖1所示的多層玻璃單元1:

就U值而言,例如為1.6W/(m2·K)以下,根據玻璃單元的結構也可以為1.4W/(m2·K)以下以及1.2W/(m2·K)以下;

就SHGC的值而言,例如為0.40以上,根據玻璃單元的結構也可以為超過0.40的值,即,0.45以上、0.50以上、0.60以上。SHGC的值的上限並不限定;

就可見光線透過率(Tvis)而言,例如為50~75%,優選為50~70%,更優選為50~65%;

就從室外空間反射的反射率而言,例如為8~26%,優選為10~20%,更優選為12~20%;

就從室內空間反射的反射率而言,例如為8~28%,優選為10~25%,更優選為10~22%。

關於圖2所示的多層玻璃單元1:

就U值而言,例如為1.0W/(m2·K)以下,根據玻璃單元的結構也可以為0.9W/(m2·K)以下;

就SHGC的值而言,例如為0.45以上,根據玻璃單元的結構也可以為0.47以上、0.50以上。SHGC的值的上限並不限定;

就可見光線透過率(Tvis)而言,例如為50~75%;

就從室外空間反射的反射率而言,例如為10~25%;

就從室內空間反射的反射率而言,例如為10~30%。

關於圖3所示的多層玻璃單元1:

就U值而言,例如為0.93W/(m2·K)以下,根據玻璃單元的結構也可以為0.80W/(m2·K)以下、0.72W/(m2·K)以下;

就SHGC的值而言,例如為0.30以上,根據玻璃單元的結構也可以為0.32以上、0.36以上。SHGC的值的上限並不限定;

就可見光線透過率(Tvis)而言,例如為45~60%;

就從室外空間反射的反射率而言,例如為15~25%;

就從室內空間反射的反射率而言,例如為15~25%。

關於圖4所示的多層玻璃單元1:

就U值而言,例如為0.68W/(m2·K)以下,根據玻璃單元的結構也可以為0.67W/(m2·K)以下、0.65W/(m2·K)以下;

就SHGC的值而言,例如為0.30以上,根據玻璃單元的結構也可以為0.31以上。SHGC的值的上限並不限定;

就可見光線透過率(Tvis)而言,例如為45~60%;

就從室外空間反射的反射率而言,例如為15~30%;

就從室內空間反射的反射率而言,例如為15~35%。

在本發明的多層玻璃單元中,關於來自室外空間的色調,能夠將La*b*表色系的a*值例如設為-25~0,優選為-20~-4,將b*值例如設為-10~10,優選為-5~5。

在本發明的多層玻璃單元中,關於來自室內空間的色調,能夠將La*b*表色系的a*值例如設為-20~0,優選為-15~-3,將b*值例如設為-10~15,優選為-4~10。

就本發明的多層玻璃單元而言,即便在該單元的厚度小的情況下,也能夠實現較低的U值以及較高的SHGC的值。例如,在本發明的多層玻璃單元的一方式中,典型的是在由兩個玻璃板構成的本發明的多層玻璃單元的一方式中,多層玻璃單元的厚度為22mm以下,U值為1.6W/(m2·K)以下,SHGC值為0.4~0.7,可見光線透過率為50~75%。

本發明的多層玻璃單元的製造方法並不特別限定,例如能夠使用通過公知的方法形成的第一玻璃板和利用上述的薄膜形成方法形成的第二玻璃板、以及根據需要通過公知的方法形成或者利用上述的薄膜形成方法形成的第三玻璃板,並通過公知的方法進行製造。

第二玻璃板3作為在本發明的多層玻璃單元的製造中使用的多層玻璃單元用玻璃板而能夠單獨地流通。該多層玻璃單元用玻璃板在雙方的主平面11c、11d上形成有Low-E膜5a、5b,在一方的主平面11d上形成的Low-E膜5b的表面的算術平均粗糙度Ra為14nm以下。該多層玻璃單元用玻璃板除此之外能夠採用第二玻璃板3的說明中的上述的優選方式。例如,在上述一方的主平面11d上形成的Low-E膜5b的表面的粗糙度曲線的均方根斜率RΔq為0.77以下。

本發明的多層玻璃單元能夠單獨地用於任意的窗結構,或者也能夠還具備窗框(sash)部而作為將多層玻璃單元嵌入窗框部而成的窗組裝件用於任意的窗結構。該窗組裝件以及窗結構具備本發明的多層玻璃單元,能夠在保持較低的U值的狀態下將SHGC的值設計得比以往大。

[實施例]

以下,通過實施例對本發明進一步詳細進行說明。本發明並不局限於以下的實施例。

在本實施例中製作出由兩個玻璃板構成的多層玻璃單元以及由三個玻璃板構成的多層玻璃單元,在由兩個玻璃板構成的多層玻璃單元中,兩個玻璃板隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態,在由三個玻璃板構成的多層玻璃單元中,兩個玻璃板隔著空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態,並且相對於一方的玻璃板以隔著另一個空隙層對置配置而成為以規定的間隔相互分離的狀態的方式配置有另一個玻璃板。以下示出多層玻璃單元的製作方法。

關於各實施例以及比較例,準備兩個或三個浮法玻璃板(厚度為3.0mm),將它們分別切斷成規定尺寸,並且,如以下的表1A~表1M所示那樣在玻璃板的主平面上形成了Low-E膜。在表1A~表1M中,括弧內的數值表示層的厚度(nm),「-」表示未形成Low-E膜。

並且,由這兩個或三個玻璃板通過本領域技術人員所公知的製法製造出多層玻璃單元。在多層玻璃單元的空隙層中封入規定的氣體(空氣或氬),或者採用減壓至壓力1Pa以下的真空空隙層。

包含金屬層(Ag層)的Low-E膜通過濺射法而形成。該Low-E膜中的電介質層(表1A~表1M所示的「電介質層」)為鋅氧化物層、錫鋅氧化物層、錫氧化物層、氮化矽層等。構成犧牲層的材料使用了鈦、ZnAl或者氧化鈦(TiOX)。另一方面,包含透明導電性氧化物層的Low-E膜通過CVD法而形成。

如以下那樣,對這樣製作出的實施例以及比較例的各多層玻璃單元的特性進行了評價。以下示出特性的評價方法。

[熱特性以及反射特性]

多層玻璃單元的#1面的可見光透過率Tvis(%)、#1面的可見光反射率R(%)、#4面(由兩個玻璃板構成的多層玻璃單元)或者#6面(由三個玻璃板構成的多層玻璃單元)的可見光反射率R(%)、以及多層玻璃單元的SHGC的值根據室外側的玻璃板以及室內側的玻璃板各自的光學特性實測值的結果,遵照JIS R3106(板玻璃類的透過率、反射率、放射率、日射得熱率的試驗方法)通過計算而求出。

另外,將多層玻璃單元的#1面、以及#4面(由兩個玻璃板構成的多層玻璃單元)或者#6面(由三個玻璃板構成的多層玻璃單元)的入射角為5°時的反射色設為La*b*表色系的a*值以及b*值,遵照JIS Z8722以及JIS Z8729而求出。需要說明的是,關於實施例1、7~9以及比較例3、5的#1面的反射色,為了評價其入射角依賴性,一併求出了入射角為45°時的a*值以及b*值。需要說明的是,為了消除偏振面的影響,將入射角為45°時的反射色的值設為基於S偏振光的測定值與基於P偏振光的測定值的平均值。

[Low-E膜的表面的粗糙度]

關於在多層玻璃單元的#4面(由兩個玻璃板構成的多層玻璃單元)或者#6面(由三個玻璃板構成的多層玻璃單元)上形成了Low-E膜的實施例以及比較例的一部分,遵照JIS B0601:2013的規定而求出該Low-E膜的表面的算術平均粗糙度Ra以及粗糙度曲線的均方根斜率RΔq。

[汙垢脫落特性]

如以下那樣,對製作出的多層玻璃單元中的在室內空間露出的面(多層玻璃單元的#4面或#6面)的汙垢脫落特性進行了評價。最初,利用浸染了清洗劑的10平方釐米的棉布對#4面或#6面上的附著了以下的各汙垢(指紋、油性墨、口紅)的部分擦拭了規定次數之後,將對該部分呼氣時用肉眼無法看見汙垢的痕跡的情況設為OK,將能夠看見汙垢的痕跡的情況設為NG。規定的次數為,在未對玻璃面進行塗層的市面在售的浮法玻璃中,利用上述棉布擦拭至無法看見痕跡為止的次數。

在被評價表面上按壓手的指尖而印上指紋。清洗劑為脫離子水,規定的次數為20次。

在被評價表面上用市面在售的黑色的油性水彩筆(記號筆(R)No.500,寺西化學工業株式會社制)描繪出直徑約為1cm的圓,使其乾燥而附著了汙垢。清洗劑為市面在售的玻璃用洗劑(玻璃萬潔靈(R),花王株式會社制),規定的次數為50次。

在被評價表面上用市面在售的口紅(株式會社嘉娜寶化妝品制)描繪出直徑約為1cm的圓而附著了汙垢。清洗劑為市面在售的除光液(洗甲水,株式會社嘉娜寶化妝品制),規定的次數為30次。

[熱炸裂可能性]

關於由三個玻璃板構成的多層玻璃單元中的、在實施例71~74、比較例71~78以及實施例81~84中製作出的單元,對其中央部玻璃板的熱炸裂可能性進行了評價。

玻璃板有時嵌入到窗框後安裝於建築物等。當玻璃板受到日射時,吸收日射的一部分而溫度上升且欲膨脹。另一方面,嵌入到窗框的部分或者由於建築物的房簷等而成為影子的部分在日射下的溫度上升小且熱膨脹小,因此,限制了受到日射的部分的膨脹。由此,在玻璃板的周緣部,產生和受到日射的部分與未受到日射的部分、典型的是周緣部之間的溫度差成比例的拉伸應力(熱應力)。當熱應力超過玻璃板的邊緣強度時,玻璃板有時發生炸裂。將該情況稱為熱炸裂。

在玻璃板產生的熱應力由於玻璃的溫度分布在影子的影響下改變而發生變化(影子係數)、由於玻璃板的中央部的溫度在室內的窗簾等的影響下變高而增加(窗簾係數)、由於玻璃板的面積變大而增加(面積係數)、由於嵌入玻璃板的窗框的絕熱性變大而減少(邊緣係數、窗框顏色)、由於因地域引起的代表性的外部氣溫不同而發生變化。因此,考慮這些條件而計算出熱應力。具體地說,按照日本板硝子株式會社所公開的「玻璃建材目錄技術資料編」的第68-71頁(參照http://glass-catalog.jp/pdf/g46-010.pdf[2014年12月],http://glass-catalog.jp/pdf/g60-010.pdf[2015年1月20日修正])的記載,將影子係數設為「單一影子」、將窗簾係數設為「無窗簾」、將邊緣係數設為「彈性密封材料+備用材料(發泡材料)」、將窗框顏色設為「淡色」、將地域設為日本當地的「關東南部、北陸、東海、近畿、中國、四國、九州」來計算熱應力,將計算出的熱應力超過標稱厚度為3~12mm的浮法玻璃板的允許應力的情況設為存在熱炸裂可能性(是),將落入允許應力以下的情況設為不存在熱炸裂可能性(否)。

以下的表2A~表2G示出相對於製作出的實施例以及比較例的各多層玻璃單元的上述特性的評價結果。

[表1A]

[表1B]

[表1C]

[表1D]

[表1E]

[表1F]

[表1G]

[表1H]

[表1I]

[表1J]

[表1K]

[表1L]

[表1M]

[表2A]

[表2B]

[表2C]

[表2D]

[表2E]

[表2F]

[表2G]

在表1A、表1B以及表1D所示的實施例1~9、比較例1~8以及實施例21~22中,製作出由兩個玻璃板構成、具有充滿空氣的厚度為12mm的空隙層的多層玻璃單元。在表1C以及表1E所示的實施例11~17以及實施例31~32中,製作出由兩個玻璃板構成、具有充滿氬氣的厚度為12mm的空隙層的多層玻璃單元。表2A、表2B示出這些多層玻璃單元的特性。

如表2A所示,實施例1~9的多層玻璃單元顯示出#4面的較高的汙垢脫落特性,並且相對於不具有Low-E膜或者僅在一個面上形成有Low-E膜的比較例1~3的單元而言顯示出較低的U值。另外,實施例1~9的多層玻璃單元與在#2面以及#4面上具有Low-E膜的比較例4、7、8的單元相比,顯示出較大的SHGC的值。在#2面以及#3面上具有Low-E膜的比較例6的多層玻璃單元中,無論形成於該兩個面的Low-E膜的雙方是否為具有兩層金屬層(Ag層)的低放射性優異的膜,與實施例1~9的多層玻璃單元相比,U值都較高,且SHGC的值變小。而且,實施例1~9的多層玻璃單元與#4面的Ra超過14nm的比較例4、5的單元相比,顯示出#4面的較高的汙垢脫落特性。

在實施例1~9之中,尤其是實施例1、7的多層玻璃單元顯示出更低的U值。實施例1、7的單元的Ag層(金屬層)的厚度d3與d4之和均為27nm以上,但在與Ag層(金屬層)的厚度相關的上述的比d4/d3為1.15以上的實施例1的單元中,與並非如此的實施例7的單元相比,緩和了反射色的入射角依賴性。更具體地說,在實施例7中,由於從5°到45°的入射角的變化,a*值從負值向正值變化,反射色的色調從綠系色變化到紅系色,但在實施例1中,即便該入射角發生變化,a*值也保持為負值,反射色的色調保持綠系色。另外,在#3面的Ag層的厚度之和小於27nm的實施例8、9的單元中,與上述的比d4/d3無關,即便入射角發生變化,a*值也保持為負值,反射色的色調保持綠系色,即,緩和了反射色的入射角依賴性。此外,在#3面的Ag層的厚度之和小於27nm的實施例3、4、8、9的單元中,與並非如此的實施例1、2、5~7的單元相比,顯示出較大的SHGC的值。

關於表2B所示的實施例11~17、實施例21~22以及實施例31~32,也顯示出與表2A所示的實施例1~9相同的傾向。雖然實施例21~22的U值與比較例6相同,但對於具有金屬層的Low-E膜而言,若考慮到比較例6的膜為具有兩個金屬層的、即本質上為低放射性優異的膜,而與此相對,實施例21~22的膜僅具有一個金屬層,則可知通過實施例21~22的結構能夠實現降低U值的優異效果。此外,實施例21~22的SHGC的值高於比較例1~8的SHGC的值。另外,在具有氬氣的空隙層的實施例11~17、實施例31~32中,與具有空氣的空隙層的實施例1~9、實施例21~22相比,在具有同樣結構的Low-E膜的情況下,U值更小。

在表1F以及表1G所示的實施例41~42、比較例41~44以及實施例51~52中,製作出由兩個玻璃板構成、具有厚度為0.2mm的真空空隙層的多層玻璃單元。表2C、表2D示出這些多層玻璃單元的特性。

如表2C、表2D所示,在實施例41~42、實施例51~52以及比較例41~44中,也顯示出與表2A所示的實施例1~9以及比較例1~8相同的傾向。另外,在具有真空的空隙層的實施例41~42以及實施例51~52中,與具有空氣或氬氣的空隙層的、由兩個玻璃板構成的其他實施例相比,在具有同樣結構的Low-E膜的情況下,U值進一步變小。雖然實施例51~52的U值高於比較例41~44的U值,但對於具有金屬層的Low-E膜而言,若考慮到比較例41~44的膜具有兩個金屬層,而與此相對,實施例51~52的膜僅具有一個金屬層,則可知通過實施例51~52的結構能夠實現降低U值的優異效果。

在表1H以及表1I所示的實施例61~64以及比較例61~64中,製作出由三個玻璃板構成、一方的空隙層是厚度為0.2mm的真空空隙層的多層玻璃單元。表2E示出這些多層玻璃單元的特性。

如表2E所示,在形成有三個Low-E膜的單元中的、中央的玻璃板的任一主平面上均未形成Low-E膜的實施例61~64以及比較例62~64中,在最靠室內空間側的玻璃板的雙方的主平面(#5面以及#6面)上形成有Low-E膜的實施例61~64中,實現了非常低的U值。另外,相對於形成有兩個Low-E膜的比較例61,在實施例61~64中實現了非常低的U值。

在表1J~表1M所示的實施例71~74、比較例71~78以及實施例81~84中,製作出由三個玻璃板構成、在雙方的空隙層中填充有氣體(空氣或者氬)的多層玻璃單元。表2F、表2G示出這些多層玻璃單元的特性。

如表2F、表2G所示,在實施例71~74、比較例71~78以及實施例81~84中,在最靠室內空間側的玻璃板的雙方的主平面(#5面以及#6面)上形成有Low-E膜的實施例71~74以及實施例81~84中,與比較例71~78相比,實現了較低的U值,並且在Low-E膜的個數相同的情況下,實現了更高的SHGC的值。另外,在三個玻璃板中的中央的玻璃板的雙方的主平面(#3面以及#4面)上形成有Low-E膜的比較例77中,熱炸裂可能性成為是。

更具體地說,在形成有三個Low-E膜的實施例71~74、實施例81~84以及比較例73~78中,在最靠室內空間側的玻璃板的雙方的主平面(#5面以及#6面)、以及最靠室外空間側的玻璃板的面向空隙層的主平面(#2面)或者中央的玻璃板的室外空間側的主平面(#3面)上形成有Low-E膜的實施例71~74以及實施例81~84中,實現了非常低的U值。比較例75、76分別是將實施例71、73的#1面與#6面反過來的單元,但當與實施例71、73比較時,SHGC的值未發生變化,而U值增大至與各實施例相比顯著變差的程度。

比較例78與實施例72、74相同,是形成有三個Low-E膜的單元,但在#5面以及#6面的雙方的主平面上未形成Low-E膜,因此,雖然U值沒有變化,但SHGC的值較小,與各實施例相比變差。在比較例73、74中,無論其三個Low-E膜是否均具有兩個金屬層,U值都較大,與三個Low-E膜中的僅兩個膜具有兩個金屬層的實施例71~74以及實施例81~84相比變差。另外,相對於形成有兩個Low-E膜的單元即比較例71、72,在實施例71~74以及實施例81~84中實現了非常低的U值。

接下來,準備與上述實施例以及比較例所使用的玻璃板相同的厚度為3.0mm的浮法玻璃板,將該浮法玻璃板切斷成規定尺寸,並且如以下的表3所示,僅在該玻璃板的一方的主平面上形成了Low-E膜。針對形成有Low-E膜的該玻璃板,不製造多層玻璃單元,而僅評價了其Low-E膜的表面的粗糙度和該表面上的汙垢脫落特性。將其結果作為比較例91、92而示於表3。

[表3]

圖5示出實施例1~7以及比較例4、5、91、92的#4面(在比較例91、92中為Low-E膜的形成面)中的算術平均粗糙度Ra與粗糙度曲線的均方根斜率RΔq之間的關係。如圖5所示,在各實施例之間以及各比較例之間,Ra與RΔq顯示良好的相關性,但在實施例與比較例之間,Ra與RΔq缺乏相關性。即,在第二層疊結構包含非晶層的實施例的Low-E膜中,Ra是相同的,但與不包含非晶層的Low-E膜相比,具有較小的RΔq,可以說具有較高的汙垢脫落特性。

本發明在不脫離其目的以及本質的特徵的範圍內,能夠應用於其他實施方式。該說明書所公開的實施方式在所有方面進行了說明,且不局限於此。本發明的範圍通過附帶的權利要求示出,而非上述的說明,處於與權利要求等同含義以及範圍內的全部變更也包含於此。

工業實用性

本發明的多層玻璃單元在建築物以及車輛等的窗結構中廣泛使用。

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