JP2016513057A

JP2016513057A - 熱放射反射コーティングを有する板ガラス

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Publication number: JP2016513057A
Application number: JP2015557343A
Authority: JP
Inventors: ハーゲン，ヤン; マンツ，フロリアン
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2016-05-12
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: CN104995147B; MX2015010761A; HUE054328T2; CA2901782C; EA201591523A1; MX360106B; JP6012887B2; CA2901782A1; EA027662B1; EP2958871A1; ES2873150T3; EP2958871B1; US20160002099A1; CN104995147A; KR101820219B1; PL2958871T3; KR20150110622A; BR112015018648B1; BR112015018648A2; WO2014127868A1

Abstract

本発明は、少なくとも１つの基材（１）および基材（１）の少なくとも内側表面における少なくとも１つの熱放射反射コーティング（２）を含む、熱放射反射コーティングを有する板ガラスに関し、・板ガラスは５％未満の可視スペクトル領域の透過率を有し、・コーティング２は、基材（１）の側から、少なくとも：・屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、１つの接着剤層（３）、・少なくとも１種の透明導電性酸化物を含有する、１つの機能層（４）、・屈折率１．８以上の少なくとも１つの材料を含有する、１つの光学的高屈折率層（５）および・屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、１つの光学的低屈折率層（６）を含む。

Description

本発明は、熱放射反射コーティングを有する板ガラス、その製造方法およびその使用に関する。

自動車両の内部は、夏には、高い周囲温度および強力な直射日光により、大幅に温度上昇することがある。外の温度が車両内部の温度より低い場合（特に冬に発生する。）、冷たい板ガラスは放熱板として作用し、乗員に不快なものとして受け取られている。エアコンシステムに高い暖房性能も備えて、自動車両の窓を通した内部の過剰な冷却を防止しなければならない。

熱放射反射コーティング（いわゆる「低Ｅコーティング」）は公知である。そのようなコーティングは、特に赤外領域のかなりの部分の日光を反射し、夏には車両内部の温度上昇を抑える。その上、車両内部に面した板ガラスの表面にコーティングが適用されている場合、温度上昇した板ガラスから車両内部への長波熱放射の放出がコーティングにより抑えられる。その上、冬に外の温度が低い事例では、そのようなコーティングは、内部から外周への熱の外方放出を抑える。

多数の熱放射反射コーティングが当業者に公知である。そのようなコーティングは、例えば、ＵＳ７５９２０６８Ｂ２、ＵＳ７９２３１３１Ｂ２およびＷＯ２００４０７６１７４Ａ１に開示されているように、ニオブ、タンタル、ニッケル、クロム、ジルコニウムまたはそれらの合金でできている機能層を含有できる。コーティングは、例えば、ＥＰ８７７００６Ｂ１、ＥＰ１０４７６４４Ｂ１およびＥＰ１９１７２２２Ｂ１で公知のように、銀でできている機能層も含有できる。その上、酸化インジウムスズでできている機能層のコーティングも、例えば、ＥＰ２１４１１３５Ａ１、ＷＯ２０１０１１５５５８Ａ１およびＷＯ２０１１１０５９９１Ａ１で公知である。

審美的または熱的理由から、自動車両の窓の板ガラスは、光線透過率を抑えることが望ましいことがある。これは、例えば、後部側窓、後部窓またはルーフパネルに多い事例である。そのような板ガラスには着色したガラスを使用することが慣例である。しかし、濃厚に着色したガラスは、透過レベルと比較して、内側反射レベルが高いという欠点を有する。外側からの透過率がより低くなることにより、プライバシーの望ましい向上が確保されるが、車両乗員の視覚的印象は損なわれる。特に内側反射レベルが透過レベルを超える場合、乗員による外部環境の認知が妨害される。さらに、過剰に強い反射は乗員を煩わせる、または刺激する効果を有する。板ガラスの内側表面が熱放射反射コーティングを備える場合、従来の反射防止コーティングを用いた簡単な手段では反射は抑えられないが、これは、２つのコーティングは、通常、互いに光学的に適合せず、結果として、簡単に組み合わせることができないためである。

米国特許第７５９２０６８号明細書米国特許第７９２３１３１号明細書国際公開第２００４／０７６１７４号欧州特許第８７７００６号明細書欧州特許第１０４７６４４号明細書欧州特許第１９１７２２２号明細書欧州特許出願公開第２１４１１３５号明細書国際公開第２０１０／１１５５５８号国際公開第２０１１／１０５９９１号

（発明の要旨）
本発明の目的は、改善した熱放射反射コーティングを有する板ラスならびにその製造方法を提供することにある。板ガラスは、抑えた内側反射を有し、光線透過率を低くするべきである。

本発明の目的は、請求項１に記載の熱放射反射コーティングを有する板ガラスにより、本発明に従って達成される。好ましい実施形態は、従属クレームに表わされる。

熱放射反射コーティングを有する本発明による板ガラスは、少なくとも１つの基材および基材の少なくとも内側表面上の少なくとも１つの熱放射反射コーティングを含み、板ガラスは、５％未満の可視スペクトル領域の透過率を有し、コーティングは、基材の側から、少なくとも
・屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、接着剤層、
・少なくとも１種の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含有する、機能層、
・屈折率１．８以上の少なくとも１つの材料を含有する、光学的高屈折率層および
・屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、光学的低屈折率層
を含む。

本発明による板ガラスは、例えば、自動車両または建物の入口に供給され、外部環境から内部を隔離する。板ガラスが設置された位置において、内部を向くように意図された表面は、本発明の文脈において、内側表面と呼ばれる。本発明によるコーティングは、本発明に従って、基材の内側表面に配置されている。これは、内部の熱的快適性に関して特に有利である。本発明によるコーティングは、外部温度が高く日光が強い事例では、板ガラス全体により内部方向に放射される熱放射を、特に効率的に、少なくとも部分的に反射することができる。外側の温度が低い事例では、本発明によるコーティングは、内部から放射される熱放射を効率的に反射するので、冷たい板ガラスの放熱板としての作用を抑えることができる。

本発明の主要な利点は、光線透過率がきわめて低い板ガラスおよび本発明による熱放射反射コーティングの組み合わせにある。板ガラスの低い光線透過率は、典型的には、着色基材および／または着色層を結合させた基材（例えば、別の板ガラスおよび複合ガラスのポリマーフィルム）を用いて得られる。そのような板ガラスは、それ自体が高い内側反射レベルを有する。顕著な反射は、板ガラスにより区切られた内部にいる個人により、煩わしい、または刺激とさえ受け取られることが多い。これは、内側反射レベルが透過レベルを超える場合に、特に当てはまり、外部環境の認知が妨害される、または阻害されることを意味する。驚くべきことに、本発明によるコーティングは、熱放射を反射する作用に加えて、反射を抑える作用も有することが示された。本発明によるコーティングを用いて、内側反射レベルは有利に抑えられ、透過レベル対内側反射レベルの比は、有利に上昇する。

本発明による熱放射反射コーティングは、少なくとも以下の層：
・本発明による接着剤層、
・接着剤層の上に、本発明による機能層、
・機能層の上に、本発明による光学的高屈折率層および
・光学的高屈折率層の上に、本発明による光学的低屈折率層
を含む層構造である。

第１の層が第２の層の上に配置されている場合、これは、本発明の文脈において、第１の層が第２の層よりも基材から離れて配置されていることを意味する。第１の層が第２の層の下に配置されている場合、これは、本発明の文脈において、第２の層が第１の層よりも基材から離れて配置されていることを意味する。

第１の層が第２の層の上または下に配置されている場合、これは、本発明の文脈において、第１および第２の層が、互いに直接接触する状態にあることを必ずしも意味しない。明白に除外されない限り、第１と第２の層との間に、１つまたは複数の追加層を配置することができる。

コーティングの最上層は、本発明の文脈において、基材から最も距離が離れた層である。コーティングの最下層は、本発明の文脈において、基材から最も距離が短い層である。

層または別の部材が少なくとも１つの材料を含有する場合、これは、本発明の文脈において、層がその材料でできている事例を含む。

酸化物および窒化物は、原則的に、酸素含有量または窒素含有量に対して化学量論的、準化学量論的または超準化学量論的であってよい。

屈折率に対して示される値は、波長５５０ｎｍで測定される。

本発明による板ガラスの内側放射率は、好ましくは、３５％以下、特に好ましくは２５％以下、特に最も好ましくは２０％以下である。ここでは、「内側放射率」という用語は、板ガラスが、設置された位置において例えば、建物または自動車両の内部空間へと発する熱放射の量を、理想的な熱放射体（黒体）と比較して示す測定を指す。本発明の文脈において、「放射率」は、標準規格ＥＮ１２８９８による２８３Ｋにおける通常の放出レベルを意味する。

本発明による板ガラスは、好ましくは、４％未満、特に好ましくは３％未満の可視スペクトル領域の透過率を有する。そのような透過率が低い板ガラスで、内側反射レベルは特に有利に低下する。

可視スペクトル領域の内側透過レベルＴ_Ｌ対可視スペクトル領域の内側反射レベルＲ_Ｌの比であるＴ_Ｌ／Ｒ_Ｌは、好ましくは０．６以上、特に好ましくは０．８以上、特に最も好ましくは１以上、具体的には１．５以上である。これは、内部から見る人が外部環境を快適に認知することに関して特に有利である。

内側透過レベルは、この事例では、板ガラスに作用する可視スペクトル領域の放射線の、板ガラスを通って外側から内部へと貫通する放射線の割合について記載する。放射線の内側反射レベルの割合は、内部から板ガラスに作用する可視スペクトル領域の放射線の、内部へと反射される放射線の割合について記載する。

日光からの全エネルギー入力に関する、本発明による板ガラスの透過率の値は、好ましくは５０％未満、特に好ましくは４０％未満、特に最も好ましくは３０％未満、具体的には２０％未満である。この値もＴＴＳ値（「全透過日光」）として当業者に公知である。

本発明によるコーティングのシート抵抗は、好ましくは１０オーム／スクエアから５０オーム／スクエア、特に好ましくは１５オーム／スクエアから３０オーム／スクエアである。

本発明の有利な実施形態において、本発明による板ガラスは複合板ガラスである。基材は、少なくとも１つの熱可塑性中間層を介してカバー板ガラスに結合している。カバー板ガラスは、複合板ガラスが設置された位置で外側環境に面し、一方、基材は、内部に面するように意図される。本発明によるコーティングは、カバー板ガラスから見て外側に面する、複合板ガラスの内側表面である基材の表面に配置されている。

基材および場合によってカバー板ガラスは、好ましくは、ガラス、特に好ましくは平板ガラス、フロートガラス、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスを含有し、またはプラスチック、好ましくは硬質プラスチック、特にポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリ塩化ビニルおよび／またはそれらの混合物を含有する。基材および場合によってカバー板ガラスは、好ましくは１．０ｍｍから２５ｍｍ、特に好ましくは１．４ｍｍから４．９ｍｍの厚さを有する。

本発明による板ガラスが複合板ガラスである場合、熱可塑性中間層は、好ましくは、熱可塑性プラスチック、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、ポリウレタン（ＰＵ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはそれらの複数の層を含有し、好ましくは、厚さは０．３ｍｍから０．９ｍｍである。

板ガラスは、本発明に従って、５％以下の可視スペクトル領域の透過率を有する。このため、基材は、好ましくは適切に染色および／または色付けされる。板ガラスが複合板ガラスである場合、カバー板ガラスおよび／または熱可塑性中間層は、別法として、またはさらに色付けおよび／または着色できる。複合板ガラスの事例では、基材およびカバー板ガラスは、好ましくは、各事例において、３５％未満、特に好ましくは３０％未満の可視スペクトル領域の透過率を有する。熱可塑性中間層は、好ましくは、２０％から８０％、特に好ましくは２０％から７０％、特に最も好ましくは２０％から５０％の透過率を有する。

機能層は、熱放射、特に赤外線放射を反射する性質を有するが、可視スペクトル領域の大部分が透過する。本発明によれば、機能層は、少なくとも１種の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含有する。透明導電性酸化物の屈折率は、好ましくは１．７から２．３である。機能層は、好ましくは、少なくともフッ素ドープ酸化スズ（ＳｎＯ_２：Ｆ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＳｎＯ_２：Ｓｂ）および／または酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、特に好ましくは酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）を含有する。したがって、本発明によるコーティングの放射率および曲げ性に関して特に良好な結果が得られる。

酸化インジウムスズは、好ましくは、酸化インジウムスズでできたターゲットを用いて、磁場印加型陰極スパッタリングを使用して堆積される。ターゲットは、好ましくは、７５重量％から９５重量％の酸化インジウムおよび５重量％から２５重量％の酸化スズならびに製造に伴う混和物を含有する。酸化インジウムスズの堆積は、好ましくは、保護ガス、例えばアルゴン雰囲気下で行われる。保護ガスに少量の酸素を加えて、例えば、機能層の均一性も改善できる。

別法として、ターゲットは、好ましくは、少なくとも７５重量％から９５重量％のインジウムおよび５重量％から２５重量％のスズを含有することもできる。次いで、酸化インジウムスズの堆積は、好ましくは、陰極スパッタリング中に酸素を反応ガスとして添加しながら行われる。

しかし、機能層は、他の透明導電性酸化物、例えば、インジウム／亜鉛混合酸化物（ＩＺＯ）、ガリウムドープもしくはアルミニウムドープ酸化亜鉛、ニオブドープ酸化チタン、スズ酸カドミウム、および／またはスズ酸亜鉛も含むことができる。

機能層の厚さは、好ましくは、５０ｎｍから１５０ｎｍ、特に好ましくは６０ｎｍから１４０ｎｍ、特に最も好ましくは７０ｎｍから１３０ｎｍである。一方では、機能層の厚さに関しては、この範囲において有利な反射を防止する作用が得られ、他方では、低い放射率が得られる。

光学的高屈折率層の効果は、特に、本発明による板ガラスの反射色の調整である。その上、光学的高屈折率層を用いて、機能層の安定性ならびに耐腐食性および耐酸化性は改善できる。これは、コーティングを備えた板ガラスに、温度処理、ベンディングプロセス、および／またはプレストレッシングプロセスが施されることになる場合、特に有利である。

光学的高屈折率層の材料の屈折率は、好ましくは１．７から２．３であり、特に好ましくは、機能層の材料の屈折率以上である。したがって、コーティングの有利な光学的性質は、特に審美的な色の印象で達成される。

光学的高屈折率層は、好ましくは、少なくとも１種の酸化物または窒化物、特に好ましくは酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ビスマス、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウム、および／または窒化アルミニウムを含有する。光学的高屈折率層は、特に好ましくは、窒化ケイ素（Ｓｉ_３Ｎ_４）を含有する。したがって、コーティングの安定性および光学的性質に関して、特に良好な結果が得られる。窒化ケイ素は、ドーパント、例えばチタン、ジルコニウム、ホウ素、ハフニウムおよび／またはアルミニウムを有することができる。窒化ケイ素は、特に最も好ましくは、アルミニウムを用いてドープされる（Ｓｉ_３Ｎ_４：Ａｌ）またはジルコニウムを用いてドープされる（Ｓｉ_３Ｎ_４：Ｚｒ）またはホウ素を用いてドープされる（Ｓｉ_３Ｎ_４：Ｂ）。これは、コーティングの光学的性質および放射率、ならびに例えば、陰極スパッタリングによる光学的高屈折率層の適用速度に関して特に有利である。

窒化ケイ素は、好ましくは、少なくともケイ素を含有するターゲットを用いて、磁場印加型陰極スパッタリングを使用して堆積される。アルミニウムドープ窒化ケイ素を含有する層を堆積させるためのターゲットは、好ましくは、８０重量％から９５重量％のケイ素および５重量％から２０重量％のアルミニウムならびに製造に伴う混和物を含有する。ホウ素ドープ窒化ケイ素を含有する層を堆積させるためのターゲットは、好ましくは、９９．９９９０重量％から９９．９９９９重量％のケイ素および０．０００１重量％から０．００１重量％のホウ素ならびに製造に伴う混和物を含有する。ジルコニウムドープ窒化ケイ素を含有する層を堆積させるためのターゲットは、好ましくは、６０重量％から９０重量％のケイ素および１０重量％から４０重量％のジルコニウムならびに製造に伴う混和物を含有する。窒化ケイ素の堆積は、好ましくは陰極スパッタリング中に窒素を反応ガスとして添加しながら行われる。

光学的高屈折率層の厚さは、好ましくは２０ｎｍ未満、特に好ましくは１２ｎｍ未満、特に最も好ましくは１０ｎｍ未満、具体的には８ｎｍ未満である。光学的高屈折率層の厚さは、少なくとも１ｎｍ、好ましくは少なくとも２ｎｍとすべきである。光学的高屈折率層の厚さに関しては、この範囲において、本発明によるコーティングの特に有利な反射を防止する性質が得られる。厚さは、好ましくは１ｎｍから２０ｎｍ、特に好ましくは２ｎｍから１２ｎｍ、特に最も好ましくは２ｎｍから１０ｎｍ、特に２ｎｍから８ｎｍである。

本発明によるコーティングを適用した後での温度処理中に、窒化ケイ素は、部分的に酸化され得る。次いで、Ｓｉ_３Ｎ_４として堆積される層は、温度処理後に、酸素含有量が典型的には０原子％から３５原子％のＳｉ_ｘＮ_ｙＯ_ｚを含有する。

接着剤層は、基材における接着剤層の上に堆積させた層を耐久的に安定して接着させる。接着剤層は、基材がガラスでできている場合、機能層との境界領域において基材から拡散するイオン、特にナトリウムイオンの蓄積をさらに防止する。そのようなイオンは、腐食および機能層の接着の低下を引き起こし得る。接着剤層は、結果として、機能層の安定性に関して特に有利である。

接着剤層は、好ましくは、屈折率が１．５から１．８の間である少なくとも１つの材料を含有する。接着剤層の材料は、好ましくは、基材の屈折率の範囲である屈折率を有する。接着剤層は、例えば、少なくとも１種の酸化物および／または１種の窒化物、好ましくは少なくとも１種の酸化物を含有できる。接着剤層は、特に好ましくは、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含有する。これは、基材において、接着剤層の上に堆積させる層の接着に関して特に有利である。二酸化ケイ素は、ドーパント、例えば、フッ素、炭素、窒素、ホウ素、リンおよび／またはアルミニウムを有することができる。二酸化ケイ素は特に最も好ましくはアルミニウムを用いてドープされる（ＳｉＯ_２：Ａｌ）、ホウ素を用いてドープされる（ＳｉＯ_２：Ｂ）またはジルコニウムを用いてドープされる（ＳｉＯ_２：Ｚｒ）。これは、コーティングの光学的性質ならびに例えば、陰極スパッタリングによる接着剤層の適用速度に関して特に有利である。

二酸化ケイ素は、好ましくは、少なくともケイ素を含有するターゲットを用いて、磁場印加型陰極スパッタリングを使用して堆積される。アルミニウムドープ二酸化ケイ素を含有する接着剤層を堆積させるためのターゲットは、好ましくは、８０重量％から９５重量％のケイ素および５重量％から２０重量％のアルミニウムならびに製造に伴う混和物を含有する。ホウ素ドープ二酸化ケイ素を含有する接着剤層を堆積させるためのターゲットは、好ましくは、９９．９９９０重量％から９９．９９９９重量％のケイ素および０．０００１重量％から０．００１重量％のホウ素ならびに製造に伴う混和物を含有する。ジルコニウムドープ二酸化ケイ素を含有する接着剤層を堆積させるためのターゲットは、好ましくは、６０重量％から９０重量％のケイ素および１０重量％から４０重量％のジルコニウムならびに製造に伴う混和物を含有する。二酸化ケイ素の堆積は、好ましくは陰極スパッタリング中に酸素を反応ガスとして添加しながら行われる。

接着剤層のドープにより、接着剤層の上に適用される層の平滑度も改善できる。自動車両部門で本発明による板ガラスを使用する事例では、層の平滑度が高いと、この手段により、板ガラスの表面が不快な粗い質感になることを避けられるので、特に有利である。本発明による板ガラスが側板ガラスである場合、シールリップに低摩擦で動作できる。

しかし、別法として、接着剤層は、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）も含有できる。

接着剤層は、好ましくは、１０ｎｍから１５０ｎｍ、特に好ましくは１５ｎｍから５０ｎｍ、例えば、おおよそ３０ｎｍの厚さを有する。これは、本発明によるコーティングの接着および基材から機能層へのイオン拡散の防止に関して特に有利である。

好ましくは厚さ５ｎｍから４０ｎｍの追加の光学活性層は、接着剤層の下にも配置できる。例えば、接着剤層は、ＳｉＯ_２を含有でき、追加の光学活性層は、少なくとも１種の酸化物、例えばＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、ＺｎＯおよび／もしくはＺｎＳｎＯ_ｘまたは１種の窒化物、例えばＡｌＮもしくはＳｉ_３Ｎ_４を含有できる。光学活性層を用いて、本発明によるコーティングの反射を防止する性質は、有利なことにさらに改善された。その上、光学活性層により、透過または反射における明度の調整の改善が可能となる。

光学的低屈折率層は、本発明によるコーティングの反射を防止する作用に重要である。その上、光学的低屈折率層を用いて、反射され、伝達される光の中間色の印象が得られ、機能層の耐腐食性が改善される。

光学的低屈折率層は、例えば、少なくとも１種の酸化物および／または１種の窒化物を含有できる。光学的低屈折率層は、好ましくは、少なくとも１種の酸化物、特に好ましくは少なくとも酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）を含有できる。これは、板ガラスの光学的性質および機能層の耐腐食性に関して特に有利である。二酸化ケイ素はドーパント、例えば、フッ素、炭素、窒素、ホウ素、リン、および／またはアルミニウムを有することができる。酸化ケイ素は、特に最も好ましくはアルミニウムを用いてドープされる（ＳｉＯ_２：Ａｌ）、ホウ素を用いてドープされる（ＳｉＯ_２：Ｂ）またはジルコニウムを用いてドープされる（ＳｉＯ_２：Ｚｒ）。したがって、特に良好な結果が得られる。

しかし、別法として、光学的低屈折率層は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を含有できる。

光学的低屈折率層は、好ましくは、４０ｎｍから１３０ｎｍ、特に好ましくは５０ｎｍから１２０ｎｍ、特に最も好ましくは６０ｎｍから１１０ｎｍ、具体的には７０ｎｍから１００ｎｍの厚さを有する。これは、可視光の反射の少なさおよび透過率の高さ、ならびに選択される板ガラスの色の印象設定および機能層の耐腐食性に関して特に有利である。光学的低屈折率層の厚さに関しては、この範囲において、本発明によるコーティングの特に有利な反射を防止する性質が得られる。

本発明の有利な実施形態において、カバー層は、光学的高屈折率層の上に配置されている。このカバー層は、損傷から、特にひっかきから本発明によるコーティングを保護する。カバー層は、好ましくは、少なくとも１種の酸化物、特に好ましくは少なくともＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＷＯ_３および／またはＣｅＯ_２を含有する。カバー層の厚さは、好ましくは２ｎｍから５０ｎｍ、特に好ましくは５ｎｍから２０ｎｍである。したがって、耐ひっかき性に関して特に良好な結果が達成される。

有利な実施形態において、屈折率が、接着剤層の屈折率より高い層は、接着剤層の下に配置されず、屈折率が、光学的低屈折率層の屈折率より高い層は、光学的低屈折率層の上に配置されない。これは、板ガラスの光学的性質および簡単な層構造に関して特に有利である。

本発明による板ガラスは平坦であってもよく、または１つもしくは複数の空間方向にわずかにもしくは大幅に曲がっていてもよい。そのような曲がった板ガラスは、特に自動車両部門におけるガラスのために生じる。曲がった板ガラスの典型的な曲率半径は、おおよそ１０ｃｍからおおよそ４０ｍの範囲である。本発明によるコーティングは、損傷、例えばひびが生じないベンディングプロセスに耐えることに特に適していることが実証された。

本発明によるコーティングは、基材の表面に、その領域全体にわたって適用され得る。しかし、基材の表面は、コーティングがない領域を有することもできる。基材の表面は、例えば、周辺にコーティングがないエッジ領域および／またはデータ伝送窓もしくは通信窓としての機能を果たすコーティングがない領域を有することができる。コーティングがない領域では、板ガラスは、電磁、特に赤外線放射を透過する。

本発明による板ガラスが複合板ガラスである場合、有利な実施形態において、太陽光保護コーティングが、カバー板ガラスに面した基材の表面に、基材に面したカバー板ガラスの表面にまたは熱可塑性中間層におけるキャリアフィルムに適用される。太陽光保護コーティングは、そこで腐食および機械的損傷から有利に保護する。太陽光保護コーティングは、好ましくは、５ｎｍから２５ｎｍの厚さを有する、銀または銀を含有する合金をベースとした少なくとも１つの金属層を含む。１０ｎｍから１００ｎｍの厚さを有する誘電体層により、互いに隔離された２つまたは３つの機能層を用いて、特に良好な結果が得られる。太陽光保護コーティングは、可視スペクトル領域外、特に赤外スペクトル領域外である入射した日光の一部を反射する。太陽光保護コーティングを用いて、直射日光による内部の温度上昇が抑えられる。さらに、太陽光保護コーティングにより、太陽光保護コーティングの裏に配置されている複合板ガラスの部材の加熱、したがって、複合板ガラスにより放出される熱放射が抑えられる。太陽光保護コーティングと熱放射を反射するための本発明によるコーティングの組み合わせによって、内部の熱的快適性は、さらに有利に改善される。

本発明は、熱放射反射コーティングを有する本発明による板ガラスを製造する方法をさらに含み、少なくとも、
（ａ）屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、１つの接着剤層（３）、
（ｂ）少なくとも１種の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を含有する、１つの機能層（４）、
（ｃ）屈折率１．８以上の少なくとも１つの材料を含有する、１つの光学的高屈折率層（５）および
（ｄ）屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、１つの光学的低屈折率層（６）
が基材の内側表面に連続して適用される。

個々の層は、公知の方法それ自体、好ましくは、磁場印加型陰極スパッタリングにより堆積される。これは、簡単、素早い、経済的および均一な基材のコーティングに関して特に有利である。陰極スパッタリングは、保護ガス、例えばアルゴン雰囲気中で、または例えば、酸素もしくは窒素の添加による反応性ガス雰囲気中で行われる。

しかし、個々の層は、当業者に公知の他の方法、例えば、蒸着または化学蒸着（ＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）、プラズマ促進化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）または湿式化学方法によっても適用できる。

好ましくは熱放射反射コーティングの適用後、板ガラスに温度処理を施す。本発明によるコーティングを有する基材を、少なくとも２００℃、特に好ましくは少なくとも３００℃の温度に加熱する。機能層の結晶化度は、特に、温度処理により改善される。特に、温度処理は、コーティングのシート耐性を低下させ、放射率を低下させ、熱放射を反射する性質を改善する。その上、板ガラスの光学的性質が著しく改善される。

本発明による方法の有利な実施形態において、温度処理は、ベンディングプロセス内で行われる。本発明によるコーティングを有する基材は、加熱した状態で、１つまたは複数の空間方向に曲げられる。基材が加熱される温度は、好ましくは５００℃から７００℃である。本発明による熱放射を反射するためのコーティングの詳細な利点は、損傷を与えることなく、コーティングにそのようなベンディングプロセスを施せるということである。本発明による黒化層は、ベンディングプロセス中に例えばひび割れによって損傷を受けない。

もちろん、ベンディングプロセスの前後で、他の温度処理のステップを行うこともある。温度処理は、別法として、レーザー照射を使用して行うこともできる。

有利な実施形態において、温度処理後、場合によって、ベンディング後に、基材には、プレストレッシングまたは部分的なプレストレッシングを実施できる。このため、基材は、それ自体が公知の手段で適切に冷却される。プレストレッシングした基材は、典型的には、少なくとも６９ＭＰａの表面圧縮応力を有する。部分的にプレストレッシングした基材は、典型的には、２４ＭＰａから５２ＭＰａの表面圧縮応力を有する。プレストレッシングした基材は、例えば、自動車両の側窓または後部窓の単一板ガラスによる安全ガラスとして適切である。

本発明の有利な実施形態において、コーティングの適用後に、基材は、少なくとも１つの熱可塑性中間層を介してカバー板ガラスに結合させて、複合板ガラスを形成する。原則的に、基材は、最初にカバー板ガラスに結合させて、次いでコーティングを備えることもできる。

本発明は、熱放射反射コーティングを有する本発明による板ガラスの、建物における、家具および装置における組み込み部品として、または陸上、空中もしくは水上の輸送手段における、特に列車、船舶および自動車両における、例えば、後部窓、側窓、および／またはルーフパネルとしての使用をさらに含む。

本発明は、図および例示的な実施形態を参照して、以下で詳細に説明される。図は、概略的な表現であり、縮尺通りではない。図は本発明を一切制約しない。

これらは以下を図示する：
熱放射反射コーティングを有する本発明による板ガラスの実施形態の断面を示す図である。熱放射反射コーティングを有する本発明による板ガラスの別の実施形態の断面を示す図である。熱放射反射コーティングを有する本発明による板ガラスの別の実施形態の断面を示す図である。接着剤層の厚さを関数とする、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの線図である。機能層の厚さを関数とする、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの線図である。光学的高屈折率層の厚さを関数とする、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの線図である。光学的低屈折率層の厚さを関数とする比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの線図である。本発明による方法の実施形態の詳細なフローチャートを示す図である。

図１は、基材１および熱放射反射コーティング２を有する本発明による板ガラスの実施形態の断面を示する。基材１は、例えば、着色したソーダ石灰ガラスを含有し、６ｍｍの厚さを有する。コーティング２は、接着剤層３、機能層４、光学的高屈折率層５および光学的低屈折率層６を含む。層は、示されている順で基材１から距離をおいて配置されている。

接着剤層３は、例えば、アルミニウムドープ酸化ケイ素でできており、３０ｎｍの厚さを有する。機能層４は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）でできており、１３０ｎｍの厚さを有する。光学的高屈折率層５は、例えば、アルミニウムドープ窒化ケイ素でできており、５ｎｍの厚さを有する。光学的低屈折率層６は、例えば、アルミニウムドープ酸化ケイ素でできており、７０ｎｍの厚さを有する。

磁場印加型陰極スパッタリングを使用してコーティング２の個々の層を堆積させた。接着剤層３を堆積させるためのターゲットおよび光学的低屈折率層６は、９２重量％のケイ素および８重量％のアルミニウムを含有していた。陰極スパッタリング中に酸素を反応ガスとして添加しながら堆積を行った。機能層４を堆積させるためのターゲットは、９０重量％の酸化インジウムおよび１０重量％の酸化スズを含有していた。１％未満の酸素分画を有するアルゴン保護ガス雰囲気下で堆積を行った。光学的高屈折率層５を堆積させるためのターゲットは、９２重量％のケイ素および８重量％のアルミニウムを含有していた。陰極スパッタリング中に、窒素を反応ガスとして添加しながら堆積を行った。

図２は、基材１および熱放射反射コーティング２を有する本発明による板ガラスの別の実施形態の断面を示す。コーティング２は、図１のように、接着剤層３、機能層４、光学的高屈折率層５および光学的低屈折率層６とともに構成される。カバー層７はコーティング２の上に配置されている。カバー層は、ＴｉＯ_２を含有し、１０ｎｍの厚さを有する。カバー層を用いて、コーティング２が、機械的な損傷、特にひっかきから有利に保護される。

図３は、熱放射反射コーティング２を有する本発明による板ガラスの断面を、複合板ガラスとして示す。基材１は、熱可塑性中間層９を介してカバー板ガラス８に結合している。複合板ガラスは、自動車両用のルーフパネルとして意図される。複合板ガラスは、自動車部門の板ガラスの慣例通りに曲げられる。複合板ガラスの設置された位置において、カバー板ガラス８は、外側環境に面し、基材１は車両内部に面する。カバー板ガラス８および熱可塑性中間層９から見て外側に面する基材１の内側表面は、本発明によるコーティング２を備える。基材１およびカバー板ガラス８は、ソーダ石灰ガラスでできており、各事例で２．１ｍｍの厚さを有する。熱可塑性中間層９は、着色したポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含有し、０．７６ｍｍの厚さを有する。

基材１、カバー板ガラス８および熱可塑性中間層９は着色される。基材１およびカバー板ガラス９は、例えば、各事例において、２７％の可視スペクトル領域の透過率を有する；熱可塑性中間層８は、例えば、２３％の透過率を有する。複合板ガラスは、コーティング２なしで、２．３％の可視スペクトル領域の内側透過率Ｔ_Ｌおよび４．４％の内側反射率Ｒ_Ｌを有する。コーティング２なしで、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌは０．５である。本発明による熱放射反射コーティング２は、驚くべきことに、自動車両内部の熱的快適性を改善するだけではなく、反射防止コーティングとして作用もする。内側反射Ｒ_Ｌは、コーティング２により２．０％に低下する。比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌは、コーティング２により１．１に上昇する。コーティング２により、自動車両内部の個人は、外部環境をより適切に認知でき、反射によりさほど煩わされない。

図４、図５、図６および図７は、可視スペクトル領域の透過レベルＴ_Ｌ対可視スペクトル領域の反射レベルＲ_Ｌに関する比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌのシミュレーションの結果を示す。比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌが大きいほど、内側反射の煩わしさはさほど顕著ではなくなり、板ガラスの視覚的印象はより快適になる。図４は、接着剤層３の厚さを関数とする比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌを提示する。図５は、機能層４の厚さを関数とする比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌを提示する。図６は、光学的高屈折率層５の厚さを関数とする比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌを提示する。図７は、光学的低屈折率層６の厚さを関数とする比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌを提示する。

シミュレーションは、表１の材料および層の厚さで層配列が提示される基本的な層構造と仮定する。各事例では、層の厚さの１例は変動した；残りの層の厚さは、表１の値に一致する。基材１、熱可塑性中間層８およびカバーガラス９の集合体は、コーティング２なしで、おおよそ４．２％の透過率Ｔ_Ｌを有していた。

比較の目的で、図はコーティング２なしの比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌを提示する。各事例で、２つの異なる観察角度αに対して値が示される。角度αは、観察方向（見る人と板ガラスとの間をつなぐ直線）と板ガラスの表面法線との間の角度である。

比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの絶対値は、板ガラスを通した透過率に左右される。反射が未変化のままで、透過率が低いと、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌも低くなる。これは、透過率が低い板ガラスにおける同コーティング２によって、透過率がより高い板ガラスにおけるコーティングより低い比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌが得られることを意味する。しかし、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの質的依存は、板ガラスの透過率と無関係であり、これは、図に見出せる。

図４から、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌが接着剤層３の厚さに明確な依存がないことが認められる。したがって、接着剤層３の厚さは、コーティング２の反射を防止する性質にほとんど影響を与えない。接着剤層３の厚さは、結果として、接着を促進する性質および拡散するイオンに対するバリア作用に基づいて選択できる。特に良好な結果は、厚さ１０ｎｍから１５０ｎｍ、好ましくは１５ｎｍから５０ｎｍの接着剤層を用いて得られることが実証される。

図５から、機能層４の厚さは、コーティング２の反射を防止する性質に明確に影響を与え、したがって、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌにも明確に影響を与えることが認められる。比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌの最大値は、おおよそ１００ｎｍの厚さで得られる。しかし、熱放射を反射する作用を改善するために、より厚い機能層４が望ましいことがある。５０ｎｍから１５０ｎｍ、好ましくは６０ｎｍから１４０ｎｍ、特に好ましくは７０ｎｍから１３０ｎｍの機能層４の厚さに対して、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌと熱放射を反射する作用との間における適切な妥協が実現されることが実証されている。

図６から、光学的高屈折率層５の厚さは、コーティング２の反射を防止する性質に明確に影響を与え、したがって、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌに明確に影響を与えることが認められる。比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌが大きくなるにつれて、光学的高屈折率層５は薄くなる。厚さが２０ｎｍ未満の場合、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌは、コーティング２なしの板ガラスより大きい。１２ｎｍ未満、好ましくは１０ｎｍ未満、特に好ましくは８ｎｍ未満の光学的高屈折率層５の厚さに対して、特に良好な結果が得られる。しかし、腐食および酸化から機能層４を効率的に保護できる光学的高屈折率層５に関しては、少なくとも１ｎｍ、好ましくは少なくとも２ｎｍの厚さを有するべきである。

図７から、光学的低屈折率層６の厚さは、コーティング２の反射を防止する性質に明確に影響を与え、したがって、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌに明確に影響を与えることが認められる。厚さがおおよそ４０ｎｍから１３０ｎｍの場合、比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌはコーティング２のない板ガラスより大きくなる。５０ｎｍから１２０ｎｍ、好ましくは６０ｎｍから１１０ｎｍ、特に好ましくは７０ｎｍから１００ｎｍの光学的低屈折率層６の厚さに関して、特に良好な結果が得られる。

本発明によるコーティング２を用いて、熱放射を反射する作用が得られるだけではなく、反射を防止する作用も得られる。光線透過率が低い板ガラスにコーティング２が適用される場合、煩わしく、刺激となる内側反射が抑えられる。反射を防止する作用は、斜光入射に対して一層顕著である。これらの結果は当業者には想定外であり、驚くべきものであった。

図８は、熱放射反射コーティング２を有する板ガラスを製造するための、本発明による方法の例示的な実施形態のフローチャートを示す。

（１）基材
（２）熱放射反射コーティング
（３）接着剤層
（４）機能層
（５）光学的高屈折率層
（６）光学的低屈折率層
（７）カバー層
（８）カバー板ガラス
（９）熱可塑性中間層

Claims

少なくとも１つの基材（１）および基材（１）の少なくとも内側表面上の少なくとも１つの熱放射反射コーティング（２）を含む、外部環境から内部を隔離するための熱放射反射コーティングを有する板ガラスであって、
板ガラスが５％未満の可視スペクトル領域の透過率を有し、
コーティング（２）が、基材（１）の側から、少なくとも：
屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、１つの接着剤層（３）、
少なくとも１種の透明導電性酸化物を含有する、１つの機能層（４）、
屈折率１．８以上の少なくとも１つの材料を含有する、１つの光学的高屈折率層（５）および
屈折率１．８未満の少なくとも１つの材料を含有する、１つの光学的低屈折率層（６）
を含む、板ガラス。
基材（１）が少なくとも１つの熱可塑性中間層（９）を介してカバー板ガラス（８）に結合している、複合板ガラスである、請求項１に記載の板ガラス。
４％未満、好ましくは３％未満の可視スペクトル領域の透過率を有する、請求項１または２に記載の板ガラス。
接着剤層（３）が、少なくとも１種の酸化物、好ましくは酸化ケイ素および／または酸化アルミニウム、特に好ましくはアルミニウムドープ二酸化ケイ素、ジルコニウムドープ二酸化ケイ素またはホウ素ドープ二酸化ケイ素を含有する、請求項１から３の一項に記載の板ガラス。
接着剤層（３）が、１０ｎｍから５０ｎｍ、好ましくは１５ｎｍから５０ｎｍの厚さを有する、請求項１から４の一項に記載の板ガラス。
機能層（４）が、少なくともフッ素ドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズおよび／または酸化インジウムスズを含有する、請求項１から５の一項に記載の板ガラス。
機能層（４）が、５０ｎｍから１５０ｎｍ、好ましくは６０ｎｍから１４０ｎｍ、特に好ましくは、７０ｎｍから１３０ｎｍの厚さを有する、請求項１から６の一項に記載の板ガラス。
光学的高屈折率層（５）が、少なくとも１種の酸化物または窒化物、好ましくは酸化タングステン、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化ビスマス、酸化チタン、窒化ケイ素、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムおよび／または窒化アルミニウム、特に好ましくは窒化ケイ素、特に最も好ましくはアルミニウムドープ窒化ケイ素、ジルコニウムドープ窒化ケイ素またはホウ素ドープ窒化ケイ素を含有する、請求項１から７の一項に記載の板ガラス。
光学的高屈折率層（５）が、少なくとも１ｎｍおよび２０ｎｍ未満、好ましくは１２ｎｍ未満、特に好ましくは１０ｎｍ未満、特に最も好ましくは８ｎｍ未満の厚さを有する、請求項１から８の一項に記載の板ガラス。
光学的低屈折率層（６）が、少なくとも１種の酸化物、好ましくは酸化ケイ素および／または酸化アルミニウム、特に好ましくはアルミニウムドープ酸化ケイ素、ジルコニウムドープ酸化ケイ素またはホウ素ドープ酸化ケイ素を含有する、請求項１から９の一項に記載の板ガラス。
光学的低屈折率層（６）が、４０ｎｍから１３０ｎｍ、好ましくは５０ｎｍから１２０ｎｍ、特に好ましくは６０ｎｍから１１０ｎｍ、特に最も好ましくは７０ｎｍから１００ｎｍの厚さを有する、請求項１から１０の一項に記載の板ガラス。
少なくとも１種の酸化物、好ましくは少なくともＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＨｆＯ_２、Ｎｂ_２Ｏ_５、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｃｒ_２Ｏ_３、ＷＯ_３および／またはＣｅＯ_２を含有し、好ましくは、２ｎｍから５０ｎｍ、特に好ましくは５ｎｍから２０ｎｍの厚さを有するカバー層（７）が、光学的低屈折率層（６）の上に配置されている、請求項１から１１の一項に記載の板ガラス。
可視スペクトル領域の内側透過レベルＴ_Ｌ対可視スペクトル領域の内側反射レベルＲ_Ｌの比Ｔ_Ｌ／Ｒ_Ｌが、０．６以上、好ましくは０．８以上、特に好ましくは１以上、最も好ましくは１．５以上である、請求項１から１２の一項に記載の板ガラス。
請求項１から１３の一項に記載の熱放射反射コーティング（２）を有する板ガラスを製造する方法であって、少なくとも
（ａ）接着剤層（３）、
（ｂ）機能層（４）、
（ｃ）光学的高屈折率層（５）および
（ｄ）光学的低屈折率層（６）
が、基材（１）の内側表面に連続して適用される、方法。
建物における、または陸上、空中もしくは水上の輸送手段、特に列車、船舶および自動車両における、例えば後部窓、側窓および／またはルーフパネルとしての、請求項１から１３の一項に記載の熱放射反射コーティングを有する板ガラスの使用。