JP2000219534A - 濃緑色ガラス - Google Patents

濃緑色ガラス

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JP2000219534A
JP2000219534A JP11024500A JP2450099A JP2000219534A JP 2000219534 A JP2000219534 A JP 2000219534A JP 11024500 A JP11024500 A JP 11024500A JP 2450099 A JP2450099 A JP 2450099A JP 2000219534 A JP2000219534 A JP 2000219534A
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coo
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Hiroshi Machishita
汎史 町下
Kazutoshi Nakaya
和敏 中屋
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Central Glass Co Ltd
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    • C03C3/04Glass compositions containing silica
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    • C03C4/085Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for ultraviolet absorbing glass

Abstract

(57)【要約】 【課題】 比較的低い可視光透過率を有するとともに、
紫外線および日射の遮蔽性能が高く、適度な透視性とプ
ライバシー性を有し、自動車等の車両、輸送機器用窓ガ
ラスおよび建築用窓ガラス等に適する濃い緑色を呈する
ガラス。 【解決手段】 ソーダ石灰シリカ系ガラス成分を基礎組
成とし、wt%でFe2O3(全鉄)が0.9〜1.8、CoOが0.008
〜0.0165、NiOが0.008〜0.08、Cr2O3が0.01〜0.045、Ti
O2が0.2〜0.9、SO3(全硫黄)が0.10〜0.35であり、鉄
イオン比率(Fe2+/Fe3+)が0.25〜0.45であり、主波長
が490〜520nmである濃緑色ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、比較的低い可視光
透過率を有するとともに、紫外線および日射の遮蔽性能
が高く、適度な透視性とプライバシー性を有し、自動車
等の車両、輸送機器用窓ガラスおよび建築用窓ガラス等
に適する濃い緑色を呈するガラスに関する。
【0002】
【従来技術とその解決すべき課題】可視光透過率が35%
以下の比較的低い透過率で緑色等の色調を呈するガラス
としては、着色成分としてFe2O3、CoO等とともにSeを採
用する公知例があるが、Seは毒物であり、取扱が難し
く、また溶融時に揮発し易く色調の調整が困難であるた
め、Seの採用は避けるべきである。
【0003】特開平10−139475号、特開平10−182183号
公報は、必須の着色成分としてFe2O 3、CoO、NiO、TiO2
を含む紫外線赤外線吸収ガラスが開示されているが、Fe
2O3が比較的少なく日射透過率が不充分であったり、あ
るいは主波長が短波長寄りで色調が青みがかったりす
る。
【0004】本発明は、可視光透過率とともに日射透過
率を抑え、また刺激純度を抑えることにより、色度を表
示するいわゆる色度図上の無彩色に近い(中性色の)濃
緑色ガラスを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ソーダ石灰シ
リカ系ガラス成分を基礎組成とし、wt%でFe2O3(全
鉄)が0.9〜1.8、CoOが0.008〜0.0165、Cr2O3が0.01〜
0.045、NiOが0.008〜0.08、TiO2が0.2〜0.9、SO3(全硫
黄)が0.10〜0.35であり、鉄イオン比率(Fe2+/Fe 3+
が0.25〜0.45であり、D光源を用いて測定した主波長が
490〜520nmである濃緑色ガラスである。
【0006】また、板厚5mmにおける紫外線透過率が10
%以下、可視光透過率が35%以下、日射透過率が20%以
下、D光源を用いて測定した刺激純度が10%以下である
濃緑色ガラスである。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明におけるソーダ石灰シリカ
系ガラスは、SiO2 68〜73wt%、Al2O3 0〜3wt%、MgO
0〜5wt%、CaO 5〜12wt%、Na2O 10〜15wt%、K2O
0〜3wt%程度と、いわゆる通常のソーダ石灰シリカ
系ガラス並の範囲とするもので、ガラスの溶融性、成形
性、量産性、ガラス製品の耐水、耐候性等を総合して優
れるものである。
【0008】本発明においてはガラス中に、各着色成分
を以下の範囲で均衡して含有させることにより、所望の
光学特性を得るものである。
【0009】Fe2O3(全鉄)は0.9〜1.8wt%の範囲とする
もので、Fe3+およびFe2+による紫外線、可視光線、日射
の透過率を下げ、緑色系着色を与える主要成分となる。
0.9wt%未満では前記作用を発揮し得ず、1.8wt%を越え
ると可視光透過率が低下し過ぎ、透視性を喪失する。好
ましくは0.9〜1.5wt%の範囲とする。また、鉄イオン比
率(Fe2+/Fe3+)は0.25〜0.45とするもので、0.25未満
では緑色が帯黄色となり、0.45を越えると青色系色調が
強くなり、所望の色調を得難い。
【0010】CoOは波長550〜650nmの光を吸収し、CoO単
味ではガラスを青色系に着色させるが、前記Fe2O3とと
もに、ガラス中0.008〜0.0165wt%の範囲で共存させる
ことにより、550〜650nmの透過率を下げて中性色の緑色
とする作用がある。0.008未満ではその作用が小さく、
0.0165wt%を越えると帯青色となる。
【0011】Cr2O3は、波長450nm付近、および650nm付
近の光を吸収するもので、前記Fe2O3、CoOと共存させる
ことにより、緑色を更に安定にするもので、ガラス中0.
01〜0.045wt%の範囲で含有させる。0.01wt%未満、お
よび0.045wt%を越えるとその作用が小さく、所望の緑
色色調を得難い。より好ましい範囲は0.010〜0.040wt%
である。
【0012】NiOは、波長450nmをピークに400〜650nmの
光を吸収し、それ単味ではガラスを黄〜褐色に呈色させ
るもので、前記Fe2O3、CoO等と共存させ、0.008〜0.08w
t%の範囲で含有させることにより、400〜650nmの透過
率を下げて、より中性色の緑色とする作用がある。0.00
8wt%未満ではその作用が小さく、0.08wt%を越えると
褐色系色調が強くなる。より好ましい範囲は0.010〜0.0
60wt%である。
【0013】TiO2は、波長400nm付近から短波長側の光
を吸収し、紫外線透過率を低減する作用があり、0.2〜
0.9wt%の範囲とするもので、0.2wt%未満ではその作用
が小さく、0.9wt%を越えると紫外域から可視域にわた
り光吸収が及び、緑色から帯黄色に色調が変化する。よ
り好ましい範囲は0.2〜0.7wt%である。
【0014】清澄剤として硫酸塩、例えばNa2SO4、CaSO
4のかたちで導入する硫黄分(SO3)は、酸化剤としての作
用も重要で、鉄イオン比率(Fe2+/Fe3+)を前記適度な
範囲、すなわち0.25〜0.45とするうえで必須とするもの
であり、ガラス中0.10〜0.35wt%の範囲で含有させるも
のであるが、0.10wt%未満では前記清澄作用を発揮し難
く、0.35wt%を越えるとFe3+が過多となり、所望の光学
特性を得難い。
【0015】主波長は490〜520nmとすることにより、視
覚的に好ましい緑色を得ることができる。490nmより短
波長では青色味をおび、520nmより長波長では黄色味を
おびて好ましい色調とはならない。
【0016】標準の板厚5mmにおける紫外線透過率は10
%以下とすることにより、人体に与える影響を極力防止
し、色材の退色も極力抑制できる。
【0017】また、板厚5mmにおける可視光透過率は35
%以下とするもので、例えば濃グレー色のプライバシー
ガラスにおいて35%以下とすることにより良好なプライ
バシー性を得ることができることが知られているが、緑
色ガラスにおいても同様なプライバシー性を得ることが
できる。35%を越えるとプライバシー性において不充分
となる。
【0018】更に、板厚5mmにおける日射透過率は20%
以下とすることにより、熱線を良好に遮断でき、例えば
夏季における冷房負荷を効果的に低減できる。
【0019】D光源を用いて測定した刺激純度は10%以
下とする。すなわちガラスを通して見た物体の色(光)
は、ガラスの刺激純度が低いほど物体の本来の色に近い
色として観察され、例えばガラス越しに景色を自然色で
見るためには刺激純度は低い程良いが、10%以下とすれ
ば自然色に近い状態で見ることができる。
【0020】なお、前記可視光透過率と日射透過率はJI
S R3106、紫外線透過率はISO/DIS-9050により測定し、
また主波長と刺激純度はJIS Z8722に基づきD光源によ
り測定し、JIS Z8701に則り表示するものである。
【0021】本発明によれば、板厚1mm 前後の薄板ガラ
スから10mmを越える厚板ガラスにおいて、平板または曲
げ板として、生板から、半強化したもの、強化したもの
等も容易に製造でき、単板ガラス、積層ガラスあるいは
複層ガラス等として、建築用窓材、自動車、輸送機器用
窓材として好適に用いることができる。
【0022】
【実施例】以下本発明の実施例について比較例と対比し
て説明する。
【0023】基礎成分組成としてSiO2 72wt%、Al2O3
2wt%、MgO 4wt%、CaO 8wt%、Na2O 13wt%、K2O
1wt%、計100wt%を目標とし、原料として珪砂、長
石、ソーダ灰、ドロマイト、石灰石を採用し混合調整し
た。これに各着色成分、色調調整成分として所望量のFe
2O3(FeO)、CoO、Cr2O3、NiO、TiO2、SO3を含有させる
べく、ベンガラ、酸化コバルト、酸化クロム、酸化ニッ
ケル、酸化チタン、芒硝、カーボンを添加混合した。な
お芒硝はNa2SO4として酸化物ガラス100wt%に対し1wt
%以下の範囲で導入し、カーボンは芒硝の分解を助ける
ために併存するもので、芒硝1重量部に対して0.1重量
部以下の割合で添加した。
【0024】原料を所望割合に調合し、該調合原料をル
ツボに入れ、実窯(例えば投入口近傍横側壁部)温度と
同等にある約1450℃前後に保持した電気炉中で約3〜4
時間程度溶融しガラス化し、さらに均質化および清澄の
ため、1420〜1430℃で約1.5〜2時間程度保持した後、
型に流し出しガラスブロックとし、板状に切り出して研
削研磨し、各測定試料とした。
【0025】これら試料について、着色・色調調整成分
組成の含有量(重量%)については重量法で分析し、光
学特性(5mm厚みにおける)としての可視光透過率
(%)、紫外線透過率(%)、日射透過率(%)、およ
び主波長(nm:於D65光源)、刺激純度(%:於D65
源)を求めた。それらは規格に則りU4000型分光光度計
(日立製作所 (株) 製)により測定し算定されるもので
ある。
【0026】それらの結果を、表1〜表4に示す。
【0027】表1〜4に示すとおり、本実施例において
は、可視光透過率、紫外線透過率、日射透過率、主波
長、刺激純度等の光学特性において所期の範囲内にあ
り、比較的低い可視光透過率を有し、紫外線および日射
の遮蔽性能が高く、適度な透視性とプライバシー性を有
し、自動車等の車両、輸送機器用窓ガラスおよび建築用
窓ガラス等に適する濃い緑色のガラスを得ることができ
る。
【0028】他方、比較例においては、本発明における
着色・色調調整成分範囲とは外れ、所期の光学特性を得
ることはできない。
【0029】 [表1] 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 1 2 3 4 5 ──────────────────────────────────── 着色成分組成 全Fe2O3 1.10 1.10 1.10 1.10 1.30 Fe2+/Fe3+ 0.38 0.38 0.37 0.38 0.37 CoO 0.011 0.011 0.011 0.0095 0.01 Cr2O3 0.040 0.030 0.020 0.015 0.015 NiO 0.050 0.050 0.055 0.040 0.030 TiO2 0.25 0.25 0.25 0.25 0.30 全SO3 0.20 0.21 0.21 0.20 0.20 光学特性 紫外線透過率 9.6 9.7 9.7 9.8 8.0 可視光透過率 25.2 26.4 26.6 31.8 30.8 日射透過率 15.3 16.0 16.7 19.1 16.4 主波長 515 510 507 500 496 刺激純度 7.5 7.2 6.9 7.4 9.8 色調 濃緑色 濃緑色 濃緑色 濃緑色 濃緑色
【0030】 [表2] 実施例 実施例 実施例 実施例 実施例 6 7 8 9 10 ──────────────────────────────────── 着色成分組成 全Fe2O3 1.20 1.20 1.15 1.30 1.30 Fe2+/Fe3+ 0.38 0.33 0.31 0.29 0.27 CoO 0.01 0.01 0.0105 0.011 0.0115 Cr2O3 0.015 0.015 0.010 0.010 0.010 NiO 0.035 0.035 0.040 0.040 0.040 TiO2 0.25 0.25 0.30 0.40 0.40 全SO3 0.21 0.24 0.26 0.29 0.33 光学特性 紫外線透過率 8.5 8.5 8.7 6.1 6.0 可視光透過率 31.1 31.8 30.8 29.0 28.6 日射透過率 17.9 19.6 19.7 18.8 19.0 主波長 497 498 500 503 502 刺激純度 9.1 8.2 7.0 6.6 7.0 色調 濃緑色 濃緑色 濃緑色 濃緑色 濃緑色
【0031】 [表3] 実施例 実施例 実施例 11 12 13 ────────────────────────── 着色成分組成 全Fe2O3 1.10 1.00 1.30 Fe2+/Fe3+ 0.28 0.28 0.29 CoO 0.0125 0.0135 0.0115 Cr2O3 0.010 0.015 0.010 NiO 0.045 0.050 0.035 TiO2 0.50 0.50 0.40 全SO3 0.30 0.30 0.29 光学特性 紫外線透過率 9.2 9.9 6.3 可視光透過率 28.2 27.3 29.7 日射透過率 19.9 19.9 19.2 主波長 498 502 501 刺激純度 7.7 6.2 7.3 色調 濃緑色 濃緑色 濃緑色
【0032】 [表4] 比較例 比較例 比較例 比較例 1 2 3 4 ─────────────────────────────── 着色成分組成 全Fe2O3 1.00 1.20 1.20 1.30 Fe2+/Fe3+ 0.37 0.38 0.38 0.30 CoO 0.011 0.0095 0.012 0.015 Cr2O3 0.06 0.05 0.015 0.015 NiO 0.05 ---- 0.005 0.004 TiO2 ---- 0.60 0.80 1.10 全SO3 0.21 0.21 0.20 0.28 光学特性 紫外線透過率 13.3 5.9 5.6 3.2 可視光透過率 25.4 36.9 36.3 32.1 日射透過率 17.1 18.9 19.5 19.5 主波長 532 504 492 492 刺激純度 10.4 10.0 14.6 14.8 色調 濃緑色 濃緑色 濃緑色 濃緑色
【0033】
【発明の効果】本発明によれば、比較的低い可視光透過
率を有し、紫外線および日射の遮蔽性能が高く、適度な
透視性とプライバシー性を有し、自動車等の車両、輸送
機器用窓ガラスおよび建築用窓ガラス等に適する濃い緑
色のガラスを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2E039 AB03 AB08 4G062 AA01 BB03 DA07 DB02 DC01 DD01 DE01 DF01 EA01 EB04 EC02 ED03 EE03 EF01 EG01 FA01 FB02 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GB02 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH12 HH13 HH15 HH17 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM01 NN07 NN10 NN16

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ソーダ石灰シリカ系ガラス成分を基礎組成
    とし、wt%でFe2O3(全鉄)が0.9〜1.8、CoOが0.008〜
    0.0165、Cr2O3が0.01〜0.045、NiOが0.008〜0.08、TiO2
    が0.2〜0.9、SO3(全硫黄)が0.10〜0.35であり、鉄イ
    オン比率(Fe2+/Fe3+)が0.25〜0.45であり、D光源を
    用いて測定した主波長が490〜520nmであることを特徴と
    する濃緑色ガラス。
  2. 【請求項2】板厚5mmにおける紫外線透過率が10%以
    下、可視光透過率が35%以下、日射透過率が20%以下、
    D光源を用いて測定した刺激純度が10%以下であること
    を特徴とする濃緑色ガラス。
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