JP2000143283A - ソ―ダ石灰珪酸塩ガラス - Google Patents

ソ―ダ石灰珪酸塩ガラス

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ソーダ石灰珪酸塩ガラスのエッジが実質的に中
性色から薄い青色に見えるようにし、このガラスを通常
の溶融方法によって製造可能とする。 【解決手段】少なくともSiO2 (66−75重量
%):Na2 O(10−20重量%):CaO(5−1
5重量%):MgO(0−6重量%):Al23 (0
−5重量%):K2 O(0−5重量%)を含有するベー
スガラス組成物を有する中性色のソーダ石灰珪酸塩ガラ
ス。ガラスが、CoO(0.1−1ppm):Fe2
3 (≦0.03重量%(全鉄含有量)):Fe/Fe2
3 (<0.4の着色剤含有量を有する。すべての成分
の比率の合計が100重量%であり、ガラスが4mmの
基準厚さで少なくとも89%の光透過率(DIN 67
507によるD65光源)を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、可視領域において
高い光透過率を有する中立色のソーダ石灰珪酸塩ガラス
に関するものである。本発明は、66−75重量%のS
iO2 、10−20重量%のNa2 O、5−15重量%
のCaO、0−6重量%のMgO、0−5重量%のAl
23 、0−5重量%のK2 Oに加えて、着色剤である
Fe23(全鉄含有量)およびコバルトを含有するベ
ースガラス組成物を有する中立色のソーダ石灰珪酸塩ガ
ラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】本発明における中立色とは、ガラスが光
透過の観点から見ていかなる顕著な着色をも有していな
いことを意味しており、従って、透明と呼ぶこともでき
る。技術者の間では、こうしたガラスは、低鉄ガラスま
たは白ガラスと呼ばれている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】こうした中立色のガラ
ス、即ち光透過の観点から透明なガラスを使用したとき
には、透明であるにもかかわらず、このガラスから製造
されたガラスシートのエッジが着色して見える現象が知
られている。従って、こうしたガラスを使用すると、そ
のシートの厚さにかかわらず、強い緑色のガラスエッジ
を多少とも観察でき、これは使用する原材料中に存在す
る鉄粒子のような、実際上は不可避の不純物に起因す
る。このガラスのほとんどの用途においてはガラスエッ
ジの着色は許されるものであるとしても、特に家具の部
品における場合のように、ガラスが相異なる色の物体に
直接に隣接して設置されている場合や、あるいは例えば
ガラスのエッジが見えるテーブルトップのように、エッ
ジが観察者の視界に直接に入るようにガラスシートが設
置されている場合には、この緑色にはしばしば審美的な
問題点がある。
【0004】EP0 463 607 B1が示唆する
ところによれば、淡青色に見えるガラスエッジを生成さ
せるために、ガラスの鉄含有量をFe23 0.02重
量%(全鉄含有量)未満まで低くすることに加えて、そ
の酸化還元比率、即ち二価の状態(FeO:Fe23
として表示したときの)で存在する鉄の、(Fe23
として表示したときの)全鉄含有量に対する比率を、少
なくとも0.44に調節しなければならない。このよう
に二価の鉄の含有量を高くすることによって、ガラスエ
ッジが淡青色の色合いに見えるという作用が得られ、む
ろん、これによってこのガラスの透明性は影響されずに
残る。
【0005】通常の板ガラス炉と、硫酸塩精製ソーダ石
灰珪酸塩ガラスの生産に一般的に汎用されている溶融条
件とでは、こうした高い酸化還元比率を達成することは
不可能である。特別な手段を採用することなく、こうし
た溶融装置で達成可能な酸化還元比率は、0.15から
0.35の範囲内である。これよりも高い酸化還元比率
は、通常のガラス炉においては、特別の非常にコストの
高い追加のガラス原材料を使用し、かつ溶融プロセスに
適切な変更を加えなければ、達成することができない。
他の、同様にコストのかかる選択肢は、特別のガラス炉
を使用することである。
【0006】更に、他の着色剤添加物によって、最も広
範な範囲の色合いのガラスシートエッジを得ようとする
試みがなされてきた。ここで、EP0 463 606
B1が教示するところによれば、0.02重量%Fe
23 (全鉄含有量)未満の低い鉄含有量の場合に、セ
レニウムを3×10-5重量%から2×10-4重量%の量
で添加することによって、蜜色または木材色のガラスシ
ートのエッジを得ている。この着色目的のために、必要
であれば、コバルトを酸化コバルト(CoO)の形で、
即ち3×10-4重量%の最大量で添加する。EP0 4
63 606B1に記載されているガラスを生産するた
めには、特別なガラス炉が推奨されている。
【0007】本発明の目的は、高い光透過率を有する中
立色のソーダ石灰珪酸塩ガラスの場合において、このガ
ラスエッジが審美的に好ましく見える、即ち実質的に中
立色か淡い青色に見えるという作用を達成し、このガラ
スを通常の溶融プロセスによって容易に生産可能とする
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によって提供する
ガラスは、少なくとも下記の成分 SiO2 66−75重量% Na2 O 10−20重量% CaO 5−15重量% MgO 0−6重量% Al23 0−5重量% K2 O 0−5重量% を含有するベースガラス組成物からなり、このガラスが
次の成分 CoO 0.1−1ppm Fe23 ≦0.03重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 <0.4 からなる着色剤含有量を有し、すべての成分の比率の合
計が100重量%であり、前記ガラスが4mmの基準厚
さで少なくとも89%の光透過率(DIN 67 50
7によるD65光源)を有している。
【0009】好適なガラス組成物は、少なくとも次の成
分 SiO2 66−75重量% Na2 O 10−20重量% CaO 5−15重量% MgO 0−5重量% Al23 0−5重量% K2 O 0−5重量% を含有するベースガラス組成物からなり、このガラスが
次の成分 CoO 0.1−1ppm Fe23 ≦0.03重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 <0.4 の着色剤含有量を有し、すべての成分の比率の合計が1
00重量%であり、前記ガラスが4mmの基準厚さで少
なくとも89%の光透過率(DIN 67 507によ
るD65光源)を有している。
【0010】他の好適な組成物は、少なくとも下記の成
分 SiO2 70−74重量% Na2 O 12−15重量% CaO 7−10重量% MgO 3−6重量% Al23 0.1−2重量% K2 O 0.1−1重量% を含有するベースガラス組成物からなり、このガラスが
次の成分 CoO 0.1−0.5ppm Fe23 0.01−0.02重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 0.20−0.38 の含有量の着色剤を有し、すべての成分の比率の合計が
100重量%であり、前記ガラスが4mmの基準厚さで
少なくとも91%の光透過率(DIN 67 507に
よるD65光源)を有している。
【0011】ガラス組成物から生産したガラスに対し
て、光の透過の観点から青色の色合いを与えるという目
的で、ガラス組成物に対してコバルトを添加するそれ自
体は、知られている。この従来技術によれば、ガラスの
透明度の低下を避けることはできない。なぜなら、この
着色剤のないガラス組成物と比較すると、多少とも、こ
の着色剤によって光の吸収が生ずるからである。しか
し、本発明によるガラス組成物から生産したガラスの場
合には、コバルトを使用しているのにもかかわらず、そ
の透明度はほぼ完全に保持されている。所望であれば、
添加した極度に少量のコバルトによって、ガラスエッジ
のみにおいて知覚可能な色変化が生ずるが、色座標系
(L*、a*、b*)において色座標b*のみが黄色か
ら青色へと約0.1移動する。
【0012】酸化還元比率は0.25−0.35の範囲
内であることが好ましく、約0.3が一層好ましい。本
発明によるガラス組成物は、0.5ppm以下、一層好
ましくは約0.3の量の着色剤成分コバルト(CoO)
を含有していることが好ましい。着色剤の比率は、着色
剤の必須比率を含んでいるが、他の着色剤が、少なくと
も痕跡量存在し得る可能性は排除されない。
【0013】本発明のガラス組成物によるガラスの生産
は、好ましくはフロート法によって行う。むろん、この
ガラス組成物は、他の板硝子プロセス、例えばキャスト
法を採用して処理することもできる。
【0014】本発明は、次の驚くべき原理に基づいてい
る。即ち、ソーダ石灰珪酸塩ガラスに基づいた、通常の
炉中で処理可能なガラス組成物であって、かつこのガラ
ス組成物から生産したガラスシートのエッジが中立色か
あるいは淡い青色に着色するようなガラス組成物を、低
鉄ガラス組成物へとごく微量のコバルト(CoO)を添
加して作用させることによって得ることに成功した。こ
の溶融に必要な酸化還元条件は、通常のガラス炉内にお
いてソーダ石灰珪酸塩ガラスを生産するために容易に調
節可能な酸化還元条件と同じである。
【0015】本発明が示すところによれば、高い光透過
率を有する低鉄ガラスを生産するのに際して、ガラスエ
ッジの着色の重要性が低いような用途、例えば太陽エネ
ルギープラントにおける用途に対して、ガラスを生産す
るべき場合であっても、本発明のガラス組成物をコバル
トの添加と共に採用することも可能である。
【0016】
【実施例】以下、実施例を示すことで、本発明を更に詳
細に説明する。 (実施例) SiO2 72.5重量% Na2 O 13.0重量% CaO 8.8重量% MgO 4.3重量% Al23 0.6重量% K2 O 0.4重量% SO3 0.3重量% Fe23 0.02重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 0.3
【0017】更に、BaOおよびTiO2 が、このタイ
プのガラスには通常であるような程度は存在していた。
0.3ppmのコバルトを、酸化コバルト(CoO)の
形で添加した。このガラスを通常のガラス炉内で溶融さ
せ、硫酸ナトリウムによって精製した。引き続いてフロ
ート浴中で生産した厚さ4mmのガラスシートは、コバ
ルトを添加しないものと比べて、その光測定値には顕著
な変化がないことを確認した。一方、そのガラスのエッ
ジは、所望により、淡青の色合いを有していた。次の光
学的データを測定した。
【0018】
【表1】
【0019】前述の記載、請求の範囲および/または添
付図面において開示した各特徴は、それぞれ別々におよ
びそのあらゆる組み合わせによって、本発明を広範な形
で実現する上で重要である。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、高
い光透過率を有する中立色のソーダ石灰珪酸塩ガラスの
場合において、ガラスエッジが実質的に中立色か淡い青
色に見えるという作用を達成し、このガラスを通常の溶
融プロセスによって容易に生産可能とできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フベルト ドレクスラー ドイツ国 92224 アンベルク ドラート ハンメル シュトラーセ 16アー

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも下記の成分 SiO2 66−75重量% Na2 O 10−20重量% CaO 5−15重量% MgO 0−6重量% Al23 0−5重量% K2 O 0−5重量% を含有するベースガラス組成物の中立色のソーダ石灰珪
    酸塩ガラスであって、 前記ガラスが次の成分 CoO 0.1−1ppm Fe23 ≦0.03重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 <0.4 の含有量の着色剤を含み、すべての成分の比率の合計が
    100重量%であり、前記ガラスが4mmの基準厚さで
    少なくとも89%の光透過率(DIN 67 507に
    よるD65光源)を有している、ソーダ石灰珪酸塩ガラ
    ス。
  2. 【請求項2】 少なくとも下記の成分 SiO2 66−75重量% Na2 O 10−20重量% CaO 5−15重量% MgO 0−5重量% Al23 0−5重量% K2 O 0−5重量% を含有するベース組成物を有し、 前記ガラスが次の成分 CoO 0.1−1ppm Fe23 ≦0.03重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 <0.4 の含有量の着色剤を含み、すべての成分の比率の合計が
    100重量%であり、前記ガラスが4mmの基準厚さで
    少なくとも89%の光透過率(DIN 67 507に
    よるD65光源)を有している、請求項1記載の中立色
    のソーダ石灰珪酸塩ガラス。
  3. 【請求項3】 少なくとも下記の成分 SiO2 70−74重量% Na2 O 12−15重量% CaO 7−10重量% MgO 3−6重量% Al23 0.1−2重量% K2 O 0.1−1重量% を含有するベース組成物の中立色のソーダ石灰珪酸塩ガ
    ラスであって、 前記ガラスが次の成分 CoO 0.1−0.5ppm Fe23 0.01−0.02重量%(全鉄含有量) FeO/Fe23 0.20−0.38 の含有量の着色剤を含み、 すべての成分の比率の合計が100重量%であり、前記
    ガラスが4mmの基準厚さで少なくとも91%の光透過
    率(DIN 67 507によるD65光源)を有して
    いる、ソーダ石灰珪酸塩ガラス。
  4. 【請求項4】 FeO/Fe23 の比率が0.25−
    0.35の範囲内にあることを特徴とする、請求項1−
    3のいずれか一つの請求項に記載のソーダ石灰珪酸塩ガ
    ラス。
  5. 【請求項5】 FeO/Fe23 の比率が約0.3で
    あることを特徴とする、請求項4記載のソーダ石灰珪酸
    塩ガラス。
  6. 【請求項6】 前記着色剤CoOの含有量が0.5pp
    mより低いことを特徴とする、請求項1−5のいずれか
    一つの請求項に記載のソーダ石灰珪酸塩ガラス。
  7. 【請求項7】 前記着色剤CoOの含有量が約0.3p
    pmであることを特徴とする、請求項6記載のソーダ石
    灰珪酸塩ガラス。
  8. 【請求項8】 フロート法によって製造されることを特
    徴とする、請求項1−7のいずれか一つの請求項に記載
    のソーダ石灰珪酸塩ガラス。
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