JP2003160354A - 高透過ガラス板および高透過ガラス板の製造方法 - Google Patents
高透過ガラス板および高透過ガラス板の製造方法Info
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Abstract
を効果的に抑制することができる高透過ガラスおよび高
透過ガラスの製造方法を提供する。 【解決手段】 0.02質量%未満のFe2O3に換算し
た全酸化鉄を含有するソーダ石灰珪酸塩系のガラス板で
あって、0.006〜2.0質量%の亜鉛酸化物を含有
する高透過ガラスである。ガラス原料に亜鉛化合物を添
加させることにより、溶融成形されたガラス中の硫化ニ
ッケル粒子生成を抑制される。
Description
などで製造されるソーダ石灰珪酸塩系の高透過ガラス板
および高透過ガラス板の製造方法に関し、特にガラスの
原料を溶融する際に硫化ニッケル(NiS)が溶融ガラ
ス中に生成することを効果的に抑制することができる高
透過ガラス板および高透過ガラス板の製造方法に関す
る。
ソーダ石灰珪酸塩系ガラス板の製造方法では、ガラス原
料を溶融窯で1500℃近い高温で溶融する過程で、ガ
ラス原料中に混入するニッケル(Ni)を含むステンレ
スなどの金属粒子が、ガラス原料として使用される芒硝
(Na2SO4)中の硫黄(S)成分と反応することによ
って、溶融成形されたガラス製品中に硫化ニッケル(N
iS)が微小な異物として存在することがある。NiS
はガラス製品の10数tに1個程度とごくわずかに存在
し、球状で粒径がおよそ0.3mm以下と極めて微小で
あるため、製造ライン上での検出は難しい。
は、強化処理を施して、建築用ガラス,自動車用ガラ
ス,太陽電池パネルのカバーガラス、太陽熱利用温水器
用材料等に利用されるが、強化処理を施す際には、ガラ
ス板を軟化点近く(約600℃)まで加熱した後に急冷
し、ガラス板の表面層に圧縮応力を発生させている。
このNiSは約350℃以上の高温で安定なα相として
存在し、時間の経過とともに常温で安定なβ相に相転移
する。この相転移によってNiSの体積が膨張し、その
結果、NiSの周辺のガラスに亀裂が生じる。強化ガラ
スはガラス板の厚み方向の内部約2/3の部分に強い引
張応力層が存在するため、この引張応力層に亀裂が生じ
ると、亀裂は急速に進展して強化ガラスの自然破損に至
る。
るために、強化されたガラスを再び焼成炉(ソーク炉)
の中に挿入して、300℃以下の温度に加熱し一定時間
保持することによって、NiSをα相からβ相へ相転移
させ、強制的に強化ガラスを破損させてNiSを含む不
良品を除去する方法(いわゆるソーク処理)が知られて
いる。
した工程作業を行うことは、多くのエネルギーと時間を
費やすことになり、製造コストを押し上げる要因とな
り、そして、納期短縮や生産性向上の大きな障害とな
る。またソーク処理において不良品を除去することによ
り製品歩留まりが低下する。
酸亜鉛、硫酸亜鉛のような亜鉛化合物を0.01〜0.
15質量%添加することによって、NiSの生成を抑制
するソーダ石灰珪酸塩系ガラスの製造方法が開示されて
いる。
ラス,展示物保護ケースガラス,高透過無着色窓ガラ
ス,高透過無着色鏡,太陽電池パネル用基ガラス板,太
陽電池パネル用カバーガラス,太陽熱利用温水器用材
料,太陽熱透過窓ガラス材料や全面パネル等の平面ディ
スプレー基板ガラスとして、高透過ガラス、特に着色が
淡いか殆どなく、透過率が高いガラスへの要求が高まっ
てきている。
適した高透過ガラス板はこれまで知られていない。ま
た、本発明者らが鋭意研究の結果、NiS生成の抑制効
果に関して、ソーダ石灰珪酸塩系の高透過ガラスと亜鉛
化合物について、きわめて興味深い関係があることが判
明した。
生成が効果的に抑制された高透過ガラス板とを提供する
ことを目的とする。さらにこのような高透過ガラスの製
造方法を提供することを目的とする。
量%未満の全酸化鉄(Fe2O3換算)および0.006
〜2.0質量%の亜鉛酸化物を含有するソーダ石灰珪酸
塩系のガラス組成物からなる高透過ガラス板である。
石灰珪酸塩系のガラス組成物はFe 2O3に換算して0.
020質量%未満(200ppm未満)の全酸化鉄を含
有する。このように全酸化鉄含有量を低く維持すること
により、4.0mm厚み換算での日射透過率が87.5
%以上の高透過ガラス板が得られる。全酸化鉄含有量は
後述のように0.005質量%以上含有することが好ま
しい。
ダ石灰珪酸塩系のガラス組成物において、NiS生成を
効果的に抑制するには、亜鉛酸化物の含有量を、ZnO
に換算して、0.006質量%以上(60ppm以上)
とする。亜鉛酸化物はソーダ石灰珪酸塩系のガラスに添
加しても可視光域での吸収を増加させることはない。全
酸化鉄含有量が小さくなるほど、NiS生成の抑制に
は、亜鉛酸化物の含有量を増加させることが望ましいこ
とが見出された。全酸化鉄含有量が200ppmに近い
値のときにはZnO含有量を60ppm以上にすること
が必要であり、酸化鉄含有量が50ppmのときにはZ
nO含有量を180ppm以上とすることが好ましい。
そして全酸化鉄含有量が200ppmに近い値のときに
ZnOを100ppm以上とし全酸化鉄含有量が50p
pmのときにZnOを300ppm以上とすることがさ
らに好ましい。本発明の高透過ガラスを製造する際に
は、溶融時にZnOが揮発し、溶融炉を損傷する不具合
が生じることを防ぐために、ZnO含有量は2.0質量
%以下(20000ppm以下)とする必要がある。ガ
ラス板の成形にフロートバスを利用する場合には、フロ
ートバス中で揮発・凝縮したZnOがガラスリボン上に
落下して欠点となる不具合が生じることを防ぐために、
5000ppm以下にて使用することが望ましく、10
00ppm以下にすることがより望ましい。フロートバ
スを使用しない製法、例えばローラーにより溶融ガラス
を圧延してガラス板表面に所定の凹凸面または平滑面を
形成させるいわゆるロールアウト成形法、およびスリッ
トの間を通過させまたは樋からオーバーフローさせた溶
融ガラスを引き延ばすガラス成形法による場合にはこの
ような揮発・凝縮物の落下による問題は生じない。従っ
て前記ガラス組成物は、図1に示すように、前記全酸化
鉄の含有量をX座標軸に、前記亜鉛酸化物の含有量をY
座標軸にそれぞれppmを単位としてとったとき、全酸
化鉄および亜鉛酸化物の含有量が、点A(200,60)、点B
(200,20000)、点C(50,20000)および点D(50,180)をそ
の順に結ぶ4角形ABCDの範囲内にあることが好まし
く、同様に点A'(200,100)、点B(200,20000)、点C(5
0,20000)および点D'(50,300)をその順に結ぶ4角形A'
BCD'の範囲内にあることがより好ましく、さらに、
同様に点A'(200,100)、点B'(200,5000)、点C'(50,50
00)および点D'(50,300)をその順に結ぶ4角形A'B'
C'D'の範囲内にあることが最も好ましい。
るために必要な亜鉛酸化物含有量はガラス中の全酸化鉄
含有量が0.006〜0.060質量%の範囲で全酸化
鉄含有量が減少するにつれて増大する。亜鉛酸化物原料
は他のガラス原料に比して高価であるので、ニッケル粒
子生成を抑制するために必要な最低限の量の亜鉛酸化物
を使用することが経済的である。従ってソーダ石灰系ガ
ラスを連続的に製造する場合、ガラス中の全酸化鉄含有
量を時間とともに減少させる場合にはガラス中の亜鉛含
有量をそれに伴って0.006〜0.50質量%(60
〜5000ppm)の範囲内で増加させることが好まし
く、逆にガラス中の全酸化鉄含有量を時間とともに増加
させる場合にはガラス中の亜鉛含有量をそれに伴って上
記の範囲内で減少させることが好ましい。
nO)の原料としては、硝酸亜鉛(Zn(NO3)2・6H
2O)、硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O)、亜鉛ハロゲ
ン化物としてフッ化亜鉛(ZnF2・4H2O),臭化亜
鉛(ZnBr2),塩化亜鉛(ZnCl2)またはヨウ化
亜鉛(ZnI2)、有機亜鉛として安息香酸亜鉛(Zn
(C6H5CO2)2),酢酸亜鉛(Zn(CH3CO2)2・2
H2O)または燐酸亜鉛(Zn3(PO4)2・4H2O)な
どの亜鉛化合物を挙げることができる。これらの化合物
は、ほぼ同等の効果を有するが、コスト面などから、硝
酸亜鉛もしくは硫酸亜鉛であることが最も好ましい。
酸化鉄および亜鉛酸化物を含有するガラス組成物からな
るが、以下にこのガラス組成物について詳述する。
亜鉛酸化物、ならびに質量%で表示して、0.005〜
0.020未満のFe2O3に換算した全酸化鉄(以下、
T−Fe2O3という)、0.008%未満のFeO、お
よび0〜0.25%の酸化セリウムを含有し、かつFe
2O3に換算したFeOのT−Fe2O3に対する割合(以
下、FeO比という)が40%未満であるソーダ石灰珪
酸塩系のガラス組成物からなり、そして4.0mmの厚
みにおいて、日射透過率が87.5%以上、C光源を用
いて測定した可視光透過率が90.0%以上、C光源を
用いて測定した主波長が540〜580nm、C光源を
用いて測定した刺激純度が0.35%以下であることが
好ましい。なお亜鉛酸化物の含有量(質量%)はそれ以
外の成分の合計100質量%へ添加する値で表す。
ムを含まず(CeO2含有量が0.005質量%未
満)、FeO比が22%以上で40%未満である組成か
らなり、4.0mmの厚みにおいて、C光源を用いて測
定した刺激純度が0.25%以下であり、これによって
特に着色の無い高透過ガラス板が得られる。また0〜
0.005質量%の酸化セリウム、0.03%以下の酸
化マンガン、0.01%以下の酸化バナジウムを含有す
るガラス組成物からなる高透過ガラス板は、波長400
nm以下の紫外線に暴露、例えばJIS R3212に
規定されている耐光性試験に従って紫外線照射すると、
4.0mmの厚みにおいて1000nmの波長における
光透過率(近赤外域)を0.1%以上、場合によっては
0.3%以上向上させることができる。この近赤外域の
透過率の向上の原因は、そのすべてが把握されているわ
けではないが、FeO比の低下が寄与しているようであ
る。例えば22%以上のFeO比を有するガラス板であ
っても、紫外線照射によりFeO比を3〜5%低下させ
て、FeOを22%未満にすることができる。
表示して、0.02〜0.25%の酸化セリウムを含有
し、かつFeO比が22%未満である組成からなり、
4.0mmの厚みにおいて、日射透過率が90.0%以
上、C光源を用いて測定した可視光透過率が90.5%
以上であり、これによって特に可視光から近赤外光にか
けての透過率が高い高透過ガラス板が得られる。
するためには、質量%で表示して、0.025〜0.2
0%の酸化セリウムを含有し、波長335nmの紫外線
を照射した時の、600nmでの蛍光強度(ベースとな
る蛍光強度)に対する395nmでの蛍光強度の比(f
(395nm)/f(600nm)、以下、蛍光強度比ともいう)が、
10以上である高透過ガラス板が好ましい。さらに、
0.03〜0.15質量%の酸化セリウムを含有し、蛍
光強度比が15以上である高透過ガラス板が望ましい。
そして、0.05〜0.12質量%の酸化セリウムを含
有し、蛍光強度比が25以上である高透過ガラス板は、
最も効率よく紫外線を可視光に変換するので特に望まし
い。
ス組成物は、上述の酸化鉄、亜鉛酸化物および酸化セリ
ウム以外の、基礎ガラス組成としては、質量%で表示し
て、65〜80%のSiO2、0〜5%のAl2O3、0
〜7%のMgO、5〜15%のCaO、ただしMgO+
CaOは7%を超え17%以下、10〜18%のNa2
O、0〜5%のK2O、ただしNa2O+K2Oは10〜
20%、0.05〜0.3%のSO3、が好ましい。な
お、上記亜鉛酸化物の含有量は上記基礎ガラス組成の成
分の合計100%に対する添加量で表す。
O+CaO)が10〜17質量%であり、前記SO3含
有量が0.08〜0.15質量%であることがより好ま
しく、さらに、前記MgO含有量が0.5〜7質量%で
あることが溶解性および成形性を向上させるので望まし
い。また前記Al2O3含有量が0.5〜5質量%である
ことが耐水性を向上させるので望ましい。
定理由を、先に述べた亜鉛酸化物以外の成分について説
明する。ただし、以下の組成は質量%で表示したもので
ある。
の状態で存在する。Fe2O3は紫外線吸収能を高める成
分であり、FeOは熱線吸収能を高める成分である。所
望の高い透過率を得るためには、T−Fe2O3(Fe2
O3およびFe2O3に換算したFeOの合計)は0.0
20%未満であることが必要であり、FeOは0.00
8%未満、FeO比が40%未満であることが好まし
い。T−Fe2O3,FeO,FeO比が、それぞれの上
限量以上になると可視光透過率が低くなり過ぎると共
に、FeOにより青色の色調が強くなる。
は、原料として鉄分の少ない高純度原料を使用する必要
があり、コストが著しく上昇するため、0.005%以
上含有することが好ましい。
ネルのための基板ガラス板およびカバーガラスとしては
500〜600nm付近の波長の光に対する高い透過率
と、適度な日射吸収を有するものが望ましく、この場合
には上記のT−Fe2O3量の範囲で、FeOは0.00
3%より多くかつ0.008%未満であり、FeO比が
22%以上で40%未満であることが望ましい。
ネルのための基板ガラスおよびカバーガラスとしては1
000nm付近の波長の光に対する高い透過率を有する
ものが望ましく、この場合には上記のT−Fe2O3量の
範囲で、FeOは0.004%より少なく、FeO比が
22%未満であることが望ましい。
量およびFeO比を調整するのに有効な成分である。特
に1000nm付近における高い透過率が望ましい場合
に必要な小さいFeO,FeO比を達成するためには、
CeO2を0.02〜0.25%添加することが好まし
い。
8質量%、CeO2を0〜0.20質量%含有するガラ
スについて、CeO2の含有量と蛍光特性との関係につ
いて、図2に示すように、ある特定のCeO2の範囲に
おいて、特に効率よく、紫外線を吸収し、可視光に変換
することが見いだされた。すなわち、0.06%未満の
T−Fe2O3および0.025〜0.20%のCeO2
を含有することで、蛍光強度比が10以上であり、さら
に、CeO2が0.03〜0.15%のとき、蛍光強度
比が15以上であり、そして、CeO2が0.05〜
0.12%のとき、蛍光強度比が25以上である高透過
ガラス板が得られることを見いだした。
紫外線を入射した場合に、グラデーションのついた蛍光
発色が得られ、インテリア用、商品陳列ケース等の用途
に好適である。
ル用基板およびカバーガラス等に用いると、発電への寄
与がほとんど無い紫外領域のエネルギーを可視域の光に
変化し、発電効率を高めることが可能となるため、特に
適している。
である。SiO2が65%未満ではガラスの耐久性が低
下し、80%を超えるとガラスの溶解が困難になる。
の耐久性、耐水性を向上させる成分である。その含有量
が大きくなるとガラスの溶解が困難になるので、Al2
O3の含有量は0〜5%である。耐久性、耐水性を向上
するためには0.5%以上が好ましく、ガラスの溶解性
のためには2.5%以下であることが好ましい。1.0
〜2.5%の範囲がより望ましい。
久性を向上させるとともに、成形時の失透温度、粘度を
調整する成分である。MgOは必須成分ではないが、適
度に含有させることにより失透温度を低く保つことが出
来るため、0.5%より多いことが好ましく、2%以上
がより望ましい。MgOが7%を超えると失透温度が過
度に上昇する。一方、CaOが5%未満では溶解性が悪
化する。また、15%を超えると失透温度が上昇する。
13%以下であることがより望ましい。MgOとCaO
の合計が7%以下ではガラスの耐久性が低下する。一
方、17%を超えると失透温度が上昇する。15%以下
がより好ましい。MgOとCaOの合計が少ない、例え
ば10%未満の場合、溶解性の悪化やガラス融液の粘度
の上昇を補うためにNa2Oを多めとする必要があり、
コストの上昇やガラスの化学的耐久性の低下をもたらす
ので、MgOとCaOの合計は10%以上であることが
より望ましい。
解を促進する成分である。Na2Oが10%未満あるい
はNa2OとK2Oとの合計が10%未満では溶解促進効
果が乏しい。Na2Oが18%を超えるか、またはNa2
OとK2Oの合計が20%を超えるとガラスの耐久性が
低下するため好ましくない。特に耐水性を要求される用
途においては、Na2Oは15%以下が好ましく、1
4.5%以下にすることがより望ましい。K2OはNa2
Oに比して原料が高価であるため、K2Oは必須成分で
はなく、使用する場合でも5%を超えるのは好ましくな
い。
る。0.05%未満では通常の溶融方法では清澄効果が
不十分となり、0.1%より多いことが望ましい。一
方、0.3%を超えるとその分解により生成するSO2
が泡としてガラス中に残留したり、溶存したSO3がリ
ボイルにより泡を発生し易くなる。
目的とする光学特性を損なわない範囲で、紫外線吸収能
を高めるためなどの目的に適当量加えることができる。
量が多くなり過ぎるとガラスが黄色味を帯び易くなり、
また500〜600nm付近の透過率が低下するので、
その含有量は0.2%未満の範囲で低く抑えることが望
ましい。
酸化ストロンチウムを含有させても本発明の効果は損な
われないが、これらの成分はコスト上昇や窯寿命,有害
物の大気への放出などで好ましくない影響を及ぼす成分
であり、実質的に含有させない方が望ましい。
加える成分は、その効果および紫外吸収という別の好ま
しい効果から、上記に限定した範囲の酸化セリウムが望
ましいが、その他の酸化剤、例えば酸化マンガンを1%
以下の範囲で酸化セリウムと組み合わせて、あるいは単
独で添加しても良い。
範囲で添加しても良い。あるいはまた、本発明が目的と
する高透過率を損なわない範囲で通常通り着色剤とし
て、上述の酸化鉄、酸化セリウムおよび酸化マンガン以
外に、Se,CoO,Cr2O3,NiO,V2O5,Mo
O3等を少なくとも1種類同時に添加しても構わない
が、着色剤の過度の添加は色調を強くするとともに可視
光透過率を低下させるため、実質的に添加しない方が望
ましい。例えばV2O5の含有量は0.01質量%以下が
望ましい。
施す場合に、その効果が有効に発揮される。
ネル用ガラス材料として要求が強く、反射防止膜や導電
性膜を成膜して利用される。このような膜を成膜したと
しても、ガラスの特性に影響しない。また、これらの成
膜の有無に関わらず、急冷強化処理や曲げ加工などの加
熱を伴う加工処理が可能である。急冷強化処理は、通常
は高透過ガラス板をその軟化点近くの温度まで加熱した
後に低温の空気その他の流体を接触させて急冷すること
により行われる。
m〜30mmの厚みを有しており、そしてインテリア用
ガラス、商品陳列用ガラス、展示物保護ケースガラス、
高透過無着色窓ガラス、高透過無着色鏡、太陽電池パネ
ル用基板ガラス、太陽電池パネル用カバーガラス、太陽
熱利用温水器用材料、太陽熱透過窓ガラス材料、電子レ
ンジ用窓ガラス材料または全面パネル等平面ディスプレ
ー基板ガラスに適している。
いて説明する。
珪酸塩ガラスについて、全酸化鉄(Fe2O3換算)含有
量とNiSの生成のし易さについて検討を行った結果、
図3に示すとおりの結果が得られ、全酸化鉄含有量が
0.20質量%から減少するにつれてNiSが生成しや
すくなり、特に全酸化鉄含有量が0.060質量%以下
ではNiSの生成が急激に増大することが観察された。
図3の具体的な全酸化鉄含有量およびNi金属添加量と
生成したNiS個数およびNiS最大径は表1に示すと
おりである。これは250cm3の坩堝での実験結果で
あるが、実際にタンク型溶融炉を用いたソーダ石灰珪酸
塩ガラスの溶融および成形の実操業においても、ガラス
中の酸化鉄含有量が0.20質量%から減少するにつれ
て、ソーク処理による強化ガラス板の不良率が増大する
ことが確かめられた。
O2,Al2O3,MgO,CaCO3,Na2CO3,K2
CO3,TiO2,Na2SO4,Fe2O3およびカーボン
(C)の特級試薬もしくはこれに準じた各原料を混合
し、Fe2O3の含有量の異なる2種類のガラス原料を調
製した。表2の組成No.1はFe2O3含有量が0.02
質量%未満のソーダ石灰珪酸塩系ガラスであり、組成N
o.2はFe2O3含有量(0.05質量%)のソーダ石灰
珪酸塩系ガラスである。事前にNa2SO4およびカーボ
ンの使用量とSO3残存量との関係を調べ、表2の残存
量となるようNa2SO4はNa2Oに換算して0.74
質量%とし、残りのNa2O量はNa2CO3にて調整し
た。なお、表2中の組成表示は質量%である。
mのNi金属の粉末と硝酸亜鉛(Zn(NO3)2・6H
2O)または硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O)の粉末を、
表3および表4に示すように各々添加し、試料4〜47
のガラス原料を調製した。なお表中、添加剤の欄のAお
よびBはそれぞれ硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O)およ
び硝酸亜鉛(Zn(NO3)2・6H2O)を示す。
アルミナ製坩堝に入れ、600℃で30分間予備加熱し
た後に、1370℃に保持した電気炉内に挿入して10
分間で1400℃まで昇温した。さらに、この温度で
2.2時間保持した後に電気炉内から取り出し、キャス
トしたものを室温まで徐冷したガラスを得た。得られた
ガラスについて、実体顕微鏡を用いてNiSの個数を測
定した。表3および表4にその結果を示す。
050質量%であるガラス(組成No.2)においては、
ガラス原料に硝酸亜鉛(Zn(NO3)2・6H2O)もしく
は硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O)を微量添加すること
により、ガラス製品中のNiS生成の抑制に大きな効果
があることがわかる。一方、T−Fe2O3が0.02質
量%未満のガラス(組成No.1)では硝酸亜鉛、硫酸亜鉛
の添加量が少ないとNiS生成の防止効果が見られず、
硝酸亜鉛、硫酸亜鉛の添加量を増加することによりNi
S生成の防止効果が現れることがわかる。
のガラスについてNiSの生成量が半減するZnO換算
の添加割合をプロットしたのが図4である。この図から
明らかなように、T−Fe2O3含有量が0.050質量
%のT−Fe2O3を含有するガラスに比べ、T−Fe2
O3が0.018質量%のガラスでは、NiSの発生量
を半減するためには、ZnOに換算して、2〜4倍程
度、約100ppm以上の硝酸塩もしくは硫酸塩を用い
る必要があることがわかる。
示して表5〜7に示した組成になる原料を、低鉄ケイ
砂、アルミナ、石灰石、ドロマイト、ソーダ灰、ボウ
硝、酸化マグネシウム、酸化セリウム、二酸化マンガ
ン、硫酸亜鉛(ZnSO4・7H2O)および炭素系還元
剤を用いて調合し、この原料を電気炉中で1450℃に
加熱、溶融した。4時間溶融した後、ステンレス板上に
ガラス素地を流し出し、室温まで徐冷して、厚さ約10
mmのガラス板を得た。表中の濃度は、いずれも質量%
表示である。
4.0mmの厚さのガラス板サンプルを得た。これを用
いて、光学特性として、それぞれC光源を用いて可視光
透過率、主波長、刺激純度、日射透過率および蛍光強度
比を測定した。蛍光強度比は、上記サンプルに335n
mの紫外線を照射し、各波長での発光強度を測定し、蛍
光強度を表す指標として、蛍光強度比(395nmでの
蛍光強度/600nmでの蛍光強度)を計算した。ま
た、耐水性は、JIS3502に従ってNa2Oの溶出
量(mg)を測定した。表5〜7に、得られたサンプル
の光学特性値、耐水性を示す。
調製において、さらに粒径149μmのNi金属の粉末
を上記原料の合計(酸化物換算)のそれぞれに対して1
50ppmになるように添加した以外は例1〜18と同
様にして厚さ約10mmのガラス板(ZnO添加Ni添
加サンプル)18種を得た。また上述の例1〜18にお
いて各ガラス原料の調製において、硫酸亜鉛の添加を行
わずかつ粒径149μmのNi金属の粉末を上記原料の
合計(酸化物換算)のそれぞれに対して150ppmに
なるように添加した以外は例1〜18と同様にして厚さ
約10mmのガラス板(ZnO不添加Ni添加サンプ
ル)18種を得た。
用いてNiSの個数を測定したところ、ZnOを添加し
ないNi添加サンプルでは、ガラス100gあたり30
〜50個のNiS粒子が観察されたが、ZnOを添加し
たNi添加サンプルでは観察されたNiS粒子はガラス
100gあたり0〜10個であった。
ば、 0.02質量%未満のFe2O3に換算した全酸化
鉄を含有するソーダ石灰珪酸塩系のガラスに、0.00
6〜0.20質量%の亜鉛酸化物を含有させることによ
って、NiS生成の低減または完全消滅に十分な効果を
得ることが可能であり、ガラス製品の品質を向上させる
ことが可能である。
率や紫外線透過率を殆ど変化させないだけでなく、着色
性や粘性あるいは膨張等のガラスの諸物性値を変化させ
ず、特に高透過率を確保しつつ、従来通りの品質を保つ
ことができるので、実用上のメリットは大きい。
いガラス製品を製造することが可能となり、強化ガラス
の製造工程においても急冷強化処理後にNiS含有のガ
ラスを除去するための熱処理(ソーク処理)工程が不要
となるため、製造コストの低減を図ることが可能であ
る。またソーク処理におけるガラス破損率が減少し製品
歩留まりを向上させることができる。
有量と亜鉛酸化物の含有量の関係を示すグラフ。
度比との関係を示すグラフ。
の含有量と生成するNiS個数の関係を表すグラフ。
量とNiS半減に必要なZnO含有量の関係を表すグラ
フ。
Claims (18)
- 【請求項1】 0.020質量%未満の全酸化鉄(F
e2O3換算)および0.006〜2.0質量%の亜鉛酸
化物を含有するソーダ石灰珪酸塩系のガラス組成物から
なる高透過ガラス板。 - 【請求項2】 前記ガラス組成物は、前記全酸化鉄の含
有量をX座標軸に、前記亜鉛酸化物の含有量をY座標軸
にそれぞれppmを単位としてとったとき、全酸化鉄お
よび亜鉛酸化物の含有量が、点A(200,60)、点B(20
0,20000)、点C(50,20000)および点D(50,180)を
その順に結ぶ4角形ABCDの範囲内にある請求項1に
記載の高透過ガラス板。 - 【請求項3】 前記ガラス組成物は、前記亜鉛酸化物、
ならびに質量%で表示して、0.005%以上で0.0
20%未満の前記全酸化鉄(T−Fe2O3)、0.00
8%未満のFeOおよび0〜0.25%の酸化セリウム
を含有し、かつFe2O3に換算したFeOの全酸化鉄に
対する割合(FeO比)が40%未満であり、そして
4.0mmの厚みに換算して、87.5%以上の日射透
過率、90.0%以上の可視光透過率(C光源)、54
0〜580nmの主波長(C光源)および0.35%以
下の刺激純度(C光源)を有する請求項1または2に記
載の高透過ガラス板。 - 【請求項4】 前記ガラス組成物は0〜0.005質量
%の酸化セリウムを含有し、かつFeO比が22%以
上、40%未満であり、そして4.0mmの厚みに換算
して、0.25%以下の刺激純度(C光源)を有する請
求項3に記載の高透過ガラス板。 - 【請求項5】 前記ガラス組成物は0.02〜0.25
質量%の酸化セリウムを含有し、かつFeO比が22%
未満であり、そして4.0mmの厚みに換算して、9
0.0%以上の日射透過率および90.5%以上の可視
光透過率(C光源)を有する請求項3に記載の高透過ガ
ラス板。 - 【請求項6】 前記ガラス組成物は0〜0.005質量
%の酸化セリウム、0.03質量%以下の酸化マンガ
ン、0.01質量%以下の酸化バナジウムを含有する請
求項3に記載の高透過ガラス板。 - 【請求項7】 波長400nm以下の紫外線に暴露する
ことにより、暴露する前と比較して、4.0mmの厚み
において1000nmの波長における光透過率を0.1
%以上上昇させた請求項6に記載の高透過ガラス板。 - 【請求項8】 波長400nm以下の紫外線に暴露され
た後に、22%未満のFeO比を有する請求項6に記載
の高透過ガラス板。 - 【請求項9】 JIS R3212に規定されている耐
光性試験に従って紫外線照射を行ったときに、紫外線照
射前と比較して、4.0mmの厚みにおいて、1000
nmの波長における光透過率を0.3%以上上昇し、紫
外線照射後において、日射透過率が90.0%以上、可
視光透過率が90.5%以上、である請求項6に記載の
高透過ガラス板。 - 【請求項10】 前記ガラス組成物は0.025〜0.
20質量%の酸化セリウムを含有し、そして波長335
nmの紫外線を照射した時の600nmでの蛍光強度に
対する395nmでの蛍光強度の比(蛍光強度比)が1
0以上である請求項3または5に記載の高透過ガラス
板。 - 【請求項11】 前記ガラス組成物がさらに、質量%で
表示して、65〜80%のSiO2、0〜5%のAl2O
3、0〜7%のMgO、5〜15%のCaO、ただしM
gO+CaOは7%を超え17%以下、10〜18%の
Na2O、0〜5%のK2O、ただしNa2O+K2Oは1
0〜20%、0.05〜0.3%のSO3、を含有する
請求項1〜6のいずれかに記載の高透過ガラス板。 - 【請求項12】 前記ガラス組成物がフッ素、酸化硼
素、酸化バリウムおよび酸化ストロンチウムを実質的に
含有しない請求項11記載の高透過ガラス板。 - 【請求項13】 前記ガラス組成物がSe,CoO,C
r2O3,NiO,V 2O5およびMoO3を実質的に含有
しない請求項11または12に記載の高透過ガラス板。 - 【請求項14】 急冷強化処理を施してなる請求項1〜
13のいずれか1項に記載の高透過ガラス板。 - 【請求項15】 請求項1〜14のいずれか1項に記載
の高透過ガラス板を製造する方法であって、前記高透過
ガラスに含まれる亜鉛酸化物が0.006〜2.0質量
%となるように、硝酸亜鉛または硫酸亜鉛をガラス原料
に添加する工程と、前記ガラス原料を溶融し、成型する
工程とを含むことを特徴とする高透過ガラス板の製造方
法。 - 【請求項16】 急冷強化処理を施す工程を含む請求項
15に記載の高透過ガラス板の製造方法。 - 【請求項17】 ガラス原料に亜鉛化合物を添加させる
ことにより、溶融成形されたガラス中の硫化ニッケル粒
子生成を抑制するソーダ石灰系ガラスの製造方法であっ
て、前記ガラスが、4.0mm厚みでの日射透過率が8
7.5%以上および/または可視光透過率が90.0%
以上であり、前記ガラス中の全酸化鉄(Fe2O3換算)
が0.020質量%未満、亜鉛酸化物が0.006〜
2.0質量%となるようにガラス原料を調整する工程
と、前記ガラス原料を溶融し、成形する工程とを含むこ
とを特徴とするソーダ石灰系ガラスの製造方法。 - 【請求項18】 ガラス原料に亜鉛化合物を添加させる
ことにより、溶融成形されたガラス中の硫化ニッケル粒
子生成を抑制するソーダ石灰系ガラスの製造方法におい
て、ガラス中の全酸化鉄(Fe2O3換算)含有量を0.
005質量%〜0.06質量%の範囲内で、所定の値か
ら増加または減少させた場合に、前記亜鉛酸化物含有量
を0.006〜2.0質量%の範囲内で所定の値から、
前記全酸化鉄含有量の増加および減少に応じて、それぞ
れ減少または増加させることにより、ガラス中のニッケ
ル粒子生成の抑制を維持しながら、ガラスが、4.0m
m厚みのガラス板での可視光透過率が90.0%以上の
高い透過性を有することを特徴とするソーダ石灰系ガラ
スの製造方法。
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