Review
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刊行にあたって
2011年3月に発生した東日本大震災の影響による電力不足により、建築用途向け市場が1・5倍と急伸し、今後も成長を見込む窓用・ウィンドウフィルム。
本書は【遮熱・断熱フィルム、ガラス・コーティング】をキーワードとし、フィルムをはじめとするガラス・コーティング材料、製造、プロセス技術、建材等としての評価、規格動向や機能性向上、応用展開、将来市場まで含めた類例のない書籍であり、特に建築資材製品として必要なの技術課題をポイントを絞って網羅している。また、次世代環境である、EV・電気自動車などにおいても、エアコン等の冷暖房効果の向上が急務とされ、特に影響が大きいとされる開口部での遮熱・断熱に効果的な塗料・ガラス材料も掲載している。
本分野において第一人者である研究者の方々によって執筆された最先端の技術書と言える。次世代遮熱・断熱フィルムの開発を検討されている読者に、新製品を生み出す指南書となれば幸いである。
・夏の冷房効果と冬の断熱効果、、どちらを優先する?国内あるいは海外など、地域別に求められる最適値とは?
・透明性はどこまであればウィンドウフィルムとして採用される?耐久性は?
・透明断熱フィルム・コーティングの建築材料としての規格はどうなっている?
・「熱貫流率」など難解な言葉の定義や、性能評価方法は?実測に近い結果をいかに出すか?
著者一覧
栗原潤一 株式会社ミサワホーム総合研究所
原潤一郎 カルソニックカンセイ株式会社
千葉潔 徳島文理大学大学院
杉山征人 専門学校YIC京都工科大学校
新宮公 NI帝人商事株式会社
五十嵐麻ヤ 住友スリーエム株式会社
野尻秀智 株式会社レニアス
門倉貞夫 株式会社エフ・ティ・エスコーポレーション
高松敦 セントラル硝子株式会社
西川貴志 石原産業株式会社
外岡和彦 独立行政法人産業技術総合研究所
田嶌一樹 独立行政法人産業技術総合研究所
藤本哲夫 一般財団法人建材試験センター
原潤一郎 カルソニックカンセイ株式会社
千葉潔 徳島文理大学大学院
杉山征人 専門学校YIC京都工科大学校
新宮公 NI帝人商事株式会社
五十嵐麻ヤ 住友スリーエム株式会社
野尻秀智 株式会社レニアス
門倉貞夫 株式会社エフ・ティ・エスコーポレーション
高松敦 セントラル硝子株式会社
西川貴志 石原産業株式会社
外岡和彦 独立行政法人産業技術総合研究所
田嶌一樹 独立行政法人産業技術総合研究所
藤本哲夫 一般財団法人建材試験センター
目次 + クリックで目次を表示
第1章 次世代環境住宅・自動車の技術動向と各種断熱・遮熱部材への要求特性
第1節 次世代環境住宅における技術動向と節電効果・断熱性向上のための部材への要求特性
はじめに
1. 住宅における建材の役割
1.1 概要
1.2 耐久性
1.3 構造耐震性
1.4 省エネルギー性
1.5 安全性
1.6 意匠性
2. 次世代環境住宅におけるシート建築建材の役割
2.1 省エネルギー性
2.2 太陽光発電システム
2.3 住宅の長期耐久性
2.4 安全安心性
2.5 爽快感
3. 今後の展開
3.1 適正な情報提供
3.2 エビデンス
3.3 性能安定性・長期耐久性
第2節 自動車空調における技術と遮熱・透明断熱素材への部材への要求特性
はじめに
1. 自動車空調の熱負荷
1.1. 車体侵入熱
1.2. ガラス
2. 熱負荷の軽減
2.1. 内装材の断熱化
2.2. ガラスの赤外線カット
2.3. ガラスの調光機能
第2章.透明断熱・遮熱フィルムの最新技術開発動向と機能性向上
第1節 透明断熱/遮熱フィルムの断熱/遮熱メカニズム
はじめに
1. 透明断熱性と透明断熱フィルムの機能(Low-E)
1.1. 自動車窓の透明断熱性
1.2. 窓の分光スペクトル特性と性能指数
1.3. 透明熱線反射膜の種類と選択光透過性の原理
1.4. プラスチックス基板
1.5. Ag /透明誘電体多層膜の高性能化
1.6. その他の赤外線遮断膜
まとめ
第2節 高透明・熱線反射フィルムの技術動向と製造技術
はじめに
1.電磁波反射・遮蔽の原理と透明断熱膜
2.透明断熱フィルムの構成
3.ロール・ツー・ロール(RtR)技術
3.1. 物理気相成膜法(Physical Vapor Deposition:PVD)法
3.2. 化学的気相成膜法(Chemical Vapor Deposition:CVD)
3.3. コーティング(塗布)法
4. 熱線反射フィルムの種類と製造法
4.1. 単一金属タイプ透明断熱フィルム
4.2. ITO系透明断熱フィルム
4.3. 多層膜系透明断熱フィルム
4.4. 新規透明断熱フィルムと技術動向
第3節 遮熱・断熱フィルムの最適値
1. 日本の気候と建物の開口部
1.1. 気候と建物
1.2. 建物開口部の省エネ基準
2. 窓の遮熱対策
2.1. 窓ガラスの種類と遮熱フィルムの施工性
2.2. 窓ガラスの構造
3. 遮熱方法と性能
3.1. 現行市場製品の特性から見た分類
3.2. 可視光線透過率と光選択性
3.3. 遮蔽係数への可視光線透過率効果
4. 遮熱効果と断熱性
4.1. 熱貫流率からの遮蔽・断熱の分類
4.2. 遮熱と断熱の効果
5. 遮熱/断熱フィルムにおける省エネ効果
5.1. 省エネルギー効果
5.1.1. 東京の効果比較
5.1.2. 大阪の効果比較
5.1.3. 熱貫流率からの省エネ効果
5.2. 体感温度
6. 効果の実測(方法と実測値)
7. 窓フィルムの注意点
7.1. 熱割れ
7.2. 長波長熱の増大(ほてり感の増加)
7.3. 結露
7.4. 電磁波シールド性能
第4節 建築窓ガラス用透明遮熱フィルム
はじめに
1. 窓ガラスの光学的要求性能
2. 従来の窓ガラス用遮熱フィルム
3. マルチレイヤーナノフィルムの特徴
3.1 高透明高赤外線反射両立の製品コンセプト
3.2 赤外線の選択的反射による効果
3.3 選択的赤外線反射の原理
3.3.1 光の薄膜干渉
3.3.2 多層膜干渉
3.3.3 光学的性能における入射角特性
4. 窓ガラス用透明高反射率フィルムの構造
4.1 ハードコート層
4.2 フィルム基材
4.3 粘着剤層
4.4 剥離フィルム
5. 窓ガラス用透明高反射率フィルムの種類
6. 製品評価
6.1 明るさ・見え方 〜 眺望性,開放感,透明性,採光性
6.1.1 可視光線透過率,可視光線反射率 (JIS A 5759準拠)
6.1.2 照度 (実環境での測定)
6.1.3 外観
6.2 遮熱性能
6.2.1 日射熱取得率 (JIS A 5759準拠)
6.2.2 遮蔽係数 (JIS A 5759準拠)
6.2.3 赤外線カット率 (JIS A 5759使用)
6.2.4 日射量 (実環境での測定)
6.2.5 透過赤外線量 (実環境での測定)
6.2.6 温度
6.2.6.1 グローブ温度/体感温度 (実環境での測定)
6.2.6.2 物体(机)の表面温度 (実環境での測定)
6.3 省エネルギー効果 (実環境での測定)
6.4 求められるその他の性能
7. 今後の展開
第5節 窓ガラス用PCフィルム/コート技術におけるIR・UVカット技術と冷暖房効果向上
はじめに
1. 日射遮蔽のニーズと断熱性
2. 日射遮蔽の方法とコンセプト
3. 粒子分散によるハードコートの日射遮蔽技術
4. 日射遮蔽ハードコートの評価試験方法と結果
5. 実用評価
6. 標準住宅モデルにおける熱負荷計算
7. ポリカーボネート樹脂におけるUVカット
むすび
第6節 新技術による透明断熱フィルムの高機能・量産方式と応用製品展開
はじめに
1. 新対向ターゲット式スパッタNFTS技術
1.1. プラズマ拘束原理
1.2. NFTSプラズマ源の特徴
1.3. NFTS放電特性
1.3.1. 投入電力と堆積速度
1.3.2. ターゲットエロージョン特性
1.3.3. 高真空スパッタ特性
2. プラズマ拘束技術と薄膜形成の関係
2.1. スパッタプラズマと堆積基板表面の関係
2.1. NFTSプラズマ源による量産技術
3 NFTSによる透明断熱フィルム
3.1. 多層光学膜特性
3.2. 多層膜のモフォロジー
3.3. NFTS技術による透明断熱フィルムの応用展望について
まとめ
第3章 透明断熱・遮熱ガラス・コーティング素材の最新技術開発動向と機能性向上
第1節 自動車用遮熱ガラスの特徴、高性能化と求められる特性技術
はじめに
1. 自動車用窓ガラスと遮熱性の指標
2. 遮熱ガラス
2.1. ガラス組成による遮熱
2.2. コーティングによる遮熱(強化ガラス)
2.3. PVB樹脂による遮熱(合わせガラス)
2.4. 膜形成による遮熱(合わせガラス)
3. 遮熱ガラスの今後
第2節 窓ガラス用光触媒・遮熱ガラスコートの開発と特徴
はじめに
1. 当社機能性コーティングについて
1.1. 透明遮熱ガラスコート
1.1.1. 透明遮熱ガラスコートの作用原理
1.1.2. 透明遮熱ガラスコートの塗布仕様
1.1.3. 透明遮熱ガラスコートの効果
1.2. 光触媒ガラスコーティング 「クリーンなの工法○R」
1.2.1. 光触媒ガラスコーティング膜のセルフクリーニング機能の作用原理
1.2.2. 光触媒ガラスコーティングの塗布仕様及び施工例
1.2.3. 光触媒ガラスコーティングの効果
終わりに
第3節 表面親水化日射熱反射コーティング
はじめに
1. 基礎となる機能膜技術
1.1. 日射熱反射コーティング
1.2. セルフクリーニング機能膜
2. 親水性を有する日射熱反射膜の設計
2.2. 試作プロセスの検討
2.2. 試作プロセスの検討
3. 親水性を有する日射熱反射コーティング膜の試作
4. 試料評価
4.1. 銀合金層の特性
4.2. 親水性
4.3. 可視光透過・日射熱反射特性
おわりに
第4節 調光ミラーデバイスのガラス・遮熱フィルム用コーティング膜応用と高機能化
はじめに
1. 調光材料
1.1. サーモクロミック(thermochromic)
1.2. フォトクロミック(photochromic)
1.3. サーモトロピック(thermotropic)
1.4. ガスクロミック(gasochromic)
1.5. エレクトロクロミック(electrochromic)
2. 調光ミラー
2.1. 調光ミラー材料の発見と経緯
2.2. ガスクロミック方式調光ミラー
2.3. エレクトロクロミック方式調光ミラー
2.3.1. 光学スペクトル
2.3.2. 切り替え速度
2.3.3. 色合い
2.3.4. 耐久性
2.3.5. 遮熱性能
まとめ
第4章 透明断熱・遮熱ウィンドウフィルム・素材における評価
窓ガラス用遮熱・断熱透明フィルム、窓用コーティング建材における評価
はじめに
1. 開口部の評価
1.1. 窓ガラス用フィルム、窓用コーティング材
1.1.1. 光学的性能の評価
1.1.2. 建物としての評価
1.2 板ガラス類
2.熱線反射性能を用いた材料の評価
2.1. 熱線反射材の放射率の測定
2.1.2. 放射温度計(赤外線カメラ)を用いた測定
2.2. 部位としての評価
おわりに
第1節 次世代環境住宅における技術動向と節電効果・断熱性向上のための部材への要求特性
はじめに
1. 住宅における建材の役割
1.1 概要
1.2 耐久性
1.3 構造耐震性
1.4 省エネルギー性
1.5 安全性
1.6 意匠性
2. 次世代環境住宅におけるシート建築建材の役割
2.1 省エネルギー性
2.2 太陽光発電システム
2.3 住宅の長期耐久性
2.4 安全安心性
2.5 爽快感
3. 今後の展開
3.1 適正な情報提供
3.2 エビデンス
3.3 性能安定性・長期耐久性
第2節 自動車空調における技術と遮熱・透明断熱素材への部材への要求特性
はじめに
1. 自動車空調の熱負荷
1.1. 車体侵入熱
1.2. ガラス
2. 熱負荷の軽減
2.1. 内装材の断熱化
2.2. ガラスの赤外線カット
2.3. ガラスの調光機能
第2章.透明断熱・遮熱フィルムの最新技術開発動向と機能性向上
第1節 透明断熱/遮熱フィルムの断熱/遮熱メカニズム
はじめに
1. 透明断熱性と透明断熱フィルムの機能(Low-E)
1.1. 自動車窓の透明断熱性
1.2. 窓の分光スペクトル特性と性能指数
1.3. 透明熱線反射膜の種類と選択光透過性の原理
1.4. プラスチックス基板
1.5. Ag /透明誘電体多層膜の高性能化
1.6. その他の赤外線遮断膜
まとめ
第2節 高透明・熱線反射フィルムの技術動向と製造技術
はじめに
1.電磁波反射・遮蔽の原理と透明断熱膜
2.透明断熱フィルムの構成
3.ロール・ツー・ロール(RtR)技術
3.1. 物理気相成膜法(Physical Vapor Deposition:PVD)法
3.2. 化学的気相成膜法(Chemical Vapor Deposition:CVD)
3.3. コーティング(塗布)法
4. 熱線反射フィルムの種類と製造法
4.1. 単一金属タイプ透明断熱フィルム
4.2. ITO系透明断熱フィルム
4.3. 多層膜系透明断熱フィルム
4.4. 新規透明断熱フィルムと技術動向
第3節 遮熱・断熱フィルムの最適値
1. 日本の気候と建物の開口部
1.1. 気候と建物
1.2. 建物開口部の省エネ基準
2. 窓の遮熱対策
2.1. 窓ガラスの種類と遮熱フィルムの施工性
2.2. 窓ガラスの構造
3. 遮熱方法と性能
3.1. 現行市場製品の特性から見た分類
3.2. 可視光線透過率と光選択性
3.3. 遮蔽係数への可視光線透過率効果
4. 遮熱効果と断熱性
4.1. 熱貫流率からの遮蔽・断熱の分類
4.2. 遮熱と断熱の効果
5. 遮熱/断熱フィルムにおける省エネ効果
5.1. 省エネルギー効果
5.1.1. 東京の効果比較
5.1.2. 大阪の効果比較
5.1.3. 熱貫流率からの省エネ効果
5.2. 体感温度
6. 効果の実測(方法と実測値)
7. 窓フィルムの注意点
7.1. 熱割れ
7.2. 長波長熱の増大(ほてり感の増加)
7.3. 結露
7.4. 電磁波シールド性能
第4節 建築窓ガラス用透明遮熱フィルム
はじめに
1. 窓ガラスの光学的要求性能
2. 従来の窓ガラス用遮熱フィルム
3. マルチレイヤーナノフィルムの特徴
3.1 高透明高赤外線反射両立の製品コンセプト
3.2 赤外線の選択的反射による効果
3.3 選択的赤外線反射の原理
3.3.1 光の薄膜干渉
3.3.2 多層膜干渉
3.3.3 光学的性能における入射角特性
4. 窓ガラス用透明高反射率フィルムの構造
4.1 ハードコート層
4.2 フィルム基材
4.3 粘着剤層
4.4 剥離フィルム
5. 窓ガラス用透明高反射率フィルムの種類
6. 製品評価
6.1 明るさ・見え方 〜 眺望性,開放感,透明性,採光性
6.1.1 可視光線透過率,可視光線反射率 (JIS A 5759準拠)
6.1.2 照度 (実環境での測定)
6.1.3 外観
6.2 遮熱性能
6.2.1 日射熱取得率 (JIS A 5759準拠)
6.2.2 遮蔽係数 (JIS A 5759準拠)
6.2.3 赤外線カット率 (JIS A 5759使用)
6.2.4 日射量 (実環境での測定)
6.2.5 透過赤外線量 (実環境での測定)
6.2.6 温度
6.2.6.1 グローブ温度/体感温度 (実環境での測定)
6.2.6.2 物体(机)の表面温度 (実環境での測定)
6.3 省エネルギー効果 (実環境での測定)
6.4 求められるその他の性能
7. 今後の展開
第5節 窓ガラス用PCフィルム/コート技術におけるIR・UVカット技術と冷暖房効果向上
はじめに
1. 日射遮蔽のニーズと断熱性
2. 日射遮蔽の方法とコンセプト
3. 粒子分散によるハードコートの日射遮蔽技術
4. 日射遮蔽ハードコートの評価試験方法と結果
5. 実用評価
6. 標準住宅モデルにおける熱負荷計算
7. ポリカーボネート樹脂におけるUVカット
むすび
第6節 新技術による透明断熱フィルムの高機能・量産方式と応用製品展開
はじめに
1. 新対向ターゲット式スパッタNFTS技術
1.1. プラズマ拘束原理
1.2. NFTSプラズマ源の特徴
1.3. NFTS放電特性
1.3.1. 投入電力と堆積速度
1.3.2. ターゲットエロージョン特性
1.3.3. 高真空スパッタ特性
2. プラズマ拘束技術と薄膜形成の関係
2.1. スパッタプラズマと堆積基板表面の関係
2.1. NFTSプラズマ源による量産技術
3 NFTSによる透明断熱フィルム
3.1. 多層光学膜特性
3.2. 多層膜のモフォロジー
3.3. NFTS技術による透明断熱フィルムの応用展望について
まとめ
第3章 透明断熱・遮熱ガラス・コーティング素材の最新技術開発動向と機能性向上
第1節 自動車用遮熱ガラスの特徴、高性能化と求められる特性技術
はじめに
1. 自動車用窓ガラスと遮熱性の指標
2. 遮熱ガラス
2.1. ガラス組成による遮熱
2.2. コーティングによる遮熱(強化ガラス)
2.3. PVB樹脂による遮熱(合わせガラス)
2.4. 膜形成による遮熱(合わせガラス)
3. 遮熱ガラスの今後
第2節 窓ガラス用光触媒・遮熱ガラスコートの開発と特徴
はじめに
1. 当社機能性コーティングについて
1.1. 透明遮熱ガラスコート
1.1.1. 透明遮熱ガラスコートの作用原理
1.1.2. 透明遮熱ガラスコートの塗布仕様
1.1.3. 透明遮熱ガラスコートの効果
1.2. 光触媒ガラスコーティング 「クリーンなの工法○R」
1.2.1. 光触媒ガラスコーティング膜のセルフクリーニング機能の作用原理
1.2.2. 光触媒ガラスコーティングの塗布仕様及び施工例
1.2.3. 光触媒ガラスコーティングの効果
終わりに
第3節 表面親水化日射熱反射コーティング
はじめに
1. 基礎となる機能膜技術
1.1. 日射熱反射コーティング
1.2. セルフクリーニング機能膜
2. 親水性を有する日射熱反射膜の設計
2.2. 試作プロセスの検討
2.2. 試作プロセスの検討
3. 親水性を有する日射熱反射コーティング膜の試作
4. 試料評価
4.1. 銀合金層の特性
4.2. 親水性
4.3. 可視光透過・日射熱反射特性
おわりに
第4節 調光ミラーデバイスのガラス・遮熱フィルム用コーティング膜応用と高機能化
はじめに
1. 調光材料
1.1. サーモクロミック(thermochromic)
1.2. フォトクロミック(photochromic)
1.3. サーモトロピック(thermotropic)
1.4. ガスクロミック(gasochromic)
1.5. エレクトロクロミック(electrochromic)
2. 調光ミラー
2.1. 調光ミラー材料の発見と経緯
2.2. ガスクロミック方式調光ミラー
2.3. エレクトロクロミック方式調光ミラー
2.3.1. 光学スペクトル
2.3.2. 切り替え速度
2.3.3. 色合い
2.3.4. 耐久性
2.3.5. 遮熱性能
まとめ
第4章 透明断熱・遮熱ウィンドウフィルム・素材における評価
窓ガラス用遮熱・断熱透明フィルム、窓用コーティング建材における評価
はじめに
1. 開口部の評価
1.1. 窓ガラス用フィルム、窓用コーティング材
1.1.1. 光学的性能の評価
1.1.2. 建物としての評価
1.2 板ガラス類
2.熱線反射性能を用いた材料の評価
2.1. 熱線反射材の放射率の測定
2.1.2. 放射温度計(赤外線カメラ)を用いた測定
2.2. 部位としての評価
おわりに
