JP2003535805A - 着色されたソーダライムガラス - Google Patents
着色されたソーダライムガラスInfo
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Abstract
Description
緑、灰又は青色であってもよい。
量%)を含有する全てのガラスに関係する: SiO2 60〜75% Na2O 10〜20% CaO 0〜16% K2O 0〜10% MgO 0〜10% Al2O3 0〜5% BaO 0〜2% BaO+CaO+MgO 10〜20% K2O+Na2O 10〜20%。
使用されている。それは通常フロート法によってリボンの形態で製造される。か
かるリボンは切断されてシートの形態にすることができ、次いでそれは機械的特
性を改良するための処理、例えば熱強化工程に供したり、曲げたりすることがで
きる。
標準光源が使用される:即ち、Commission Internationale de l'Eclairage(C.
I.E.)によって規定される光源C及び光源Aである。光源Cは6700Kの色温
度を有する平均的な昼光を表す。この光源は建造物のために意図された窓ガラス
の光学的特性を評価するために特に有用である。光源Aは約2856Kの温度の
プランク放熱器の放射線を表す。この光源は車のヘッドライトによって放出され
る光を表わし、特に自動車のために意図された窓の光学的特性を評価することを
本質的に意図される。
dations Officielles de la C.I.E.(Colorimetry and Official Recommendation
s of the C.I.E.)”(1970年5月)という標題の文献を発行しており、それは可
視スペクトルの各波長の光に対する色座標(colorimetric co-ordinates)がx
及びyの直交軸を有する図(C.I.E.3色度図と称される)に表すことができるよ
うに規定される理論を記載する。この3色度図は可視スペクトルの各波長(ナノ
メーターで表わされる)の光を表す軌跡を示している。この軌跡は“スペクトル
軌跡”と称され、座標がこのスペクトル軌跡上にある光は適当な波長に対して1
00%の励起純度を持つと言われている。スペクトル軌跡は380nm(紫)及
び780nm(赤)の波長に相当する座標を有するスペクトル軌跡の点を結合す
る紫境界部(purple boundary )と称される線によって閉じられる。スペクトル
軌跡と紫境界部の間にある領域は全ての可視光の3色度座標に対しても利用でき
るものである。光源Cによって放出される光の座標は例えばx=0.3101及
びy=0.3162に相当する。この点Cは白色光を表すものとみなされ、それ
ゆえいずれの波長に対してもゼロに等しい励起純度を有する。線はいずれの所望
の波長に対しても点Cからスペクトル軌跡まで導くことができ、これらの線上に
あるいずれの点もそのx及びy座標によってだけでなく、それがある線に相当す
る波長及び波長線の全長に対する点Cからのその距離の関数としても規定するこ
とができる。結果として、1枚の着色ガラスシートを通って透過した光の色はそ
の主波長λD及びその励起純度P(%で表される)によって記載されることがで
きる。
よってだけでなく、その厚さによっても左右されるだろう。本明細書及び特許請
求の範囲では、透過光の主波長λD及び励起純度Pの全ての値は2°の立体観察
角下で光源Cでの5mm厚のガラスシートのスペクトル比内部透過率((spectr
al specific internal transmission)SITλ)から計算される。ガラスシー
トのスペクトル比内部透過率は単にガラスの吸収量によって決定され、下記ベー
ルランバートの法則によって表されることができる: SITλ=e−E.Aλ 式中、Aλは問題になっている波長におけるガラスの吸収率(cm−1)であ
り、Eはガラスの厚さ(cm)である。第1近似では、SITλは下記式によっ
て表されることができる: (I3+R2)/(I1−R1) 式中、I1はガラスシートの第1面についての入射可視光の強度であり、R1 はこの面によって反射される可視光の強度であり、I3はガラスシートの第2面
から透過した可視光の強度であり、R2はこの第2面によってシートの内部へ反
射される可視光の強度である。
リーンを通して見るときに持つ認識と色の間の差を表す。この差が大きいほど、
問題の色の演色評価数が低くなる。一定の波長λDについて、このガラスを通し
て認識された色の演色評価数はガラスの色純度が増加するときに減少する。演色
評価数はEN410規格に従って計算され、それは平均演色評価数(Ic)を規
定する。以下で使用される演色評価数Icは4mmの厚さのガラスについて計算
される。
全光透過率(TLA)(TLA4)。この全光透過率は波長380nmと780
nmの間で下記式を積分した結果である: ΣTλ・Eλ・Sλ/ΣEλ・Sλ 式中、Tλは波長λにおける透過率であり、Eλは光源Aのスペクトル分布で
あり、Sλは波長λの関数としての通常の人の目の感度である; − 4mmの厚さに対して測定された全エネルギー透過率(TE)(TE4)
。この全エネルギー透過率は波長300nmと2500nmの間で下記式を積分
した結果である: ΣTλ・Eλ/ΣEλ 式中、エネルギー分布Eλは水平より上に30°の太陽のスペクトルエネルギ
ー分布であり、2に等しい空気の質量及び60°の水平に対する窓ガラスの傾斜
を有する。“ムーン分布(Moon distribution)”と称されるこの分布はISO
9050規格に規定されている; − 全エネルギー透過率に対する光源Aについての全光透過率の比(TLA/
TE)として測定された選択性(SE); − 4mmの厚さについて測定された全紫外線透過率(TUV4)。この全紫
外線透過率は波長280nmと380nmの間で下記式を積分した結果である: ΣTλ・Uλ/ΣUλ 式中、UλはDIN67507規格に規定された、大気を通過した紫外線のス
ペクトル分布である; − Fe2+/全Fe比。時々レドックス比と称される。それはガラス中の鉄
原子の全重量に対するFe2+原子の重量の比の値を表し、それは下記式によっ
て得られる: Fe2+/全Fe=[24.4495×log(92/τ1050)]/t-Fe2O3 式中、τ1050は波長1050nmにおける5mm厚のガラスの比内部透過
率を表し、t−Fe2O3はFe2O3酸化物の形で表される鉄の全含有量を表
し、X線蛍光によって測定される。
として使用されることができる。建築物用途では、4〜6mm厚のガラスシート
が一般に使用され、一方自動車分野では1〜5mm厚が特に一体式窓ガラスの製
造のために通常使用され、特にフロントウインドウのための積層窓ガラスの場合
には1〜3mm厚が使用され、この厚さの二枚のガラスシートが次いで一般にポ
リビニルブチラール(PVB)から作られた中間層フィルムによって一緒に接着
される。
ーダライムガラスを製造することであり、そのガラスは光学的特性とエネルギー
特性、特に美観的に魅力的な色及び低いエネルギー透過率を組合せたものであり
、それは限定されないが、自動車のための窓ガラスの分野のために特に好適であ
る。
と0.5〜0.9%(鉄の全量)である量の鉄; ガラスに存在する鉄原子の全重量に対するFe2+原子の重量によって表示す
ると25〜45%(Fe2+/全Fe比)である量の第一鉄; ガラスの全重量に対するCoの重量によって表示すると100万部あたり少な
くとも5部である量のコバルト; クロム及び/又はバナジウム を含む着色されたソーダライムガラスであって、 光源A下で測定しかつ4mmの厚さについて計算すると20〜60%の光透過
率(TLA4); ムーン分布に従って測定しかつ4mmの厚さについて計算すると10〜50%
のエネルギー透過率(TE4);及び 491nm未満の透過における主波長λD を有する着色されたソーダライムガラスを提供する。
ことが見出された。特に自動車の分野では、本発明による着色されたガラスは自
動車製造会社によって評価される491nm未満の透過における主波長を有する
青色相、及び車両の内部の過熱を制限することができる低いエネルギー透過率を
有してもよい。
る組成基準は透過における主波長、光透過率及びエネルギー透過率が特に自動車
製造会社の現在の美観及びエネルギー基準に合致するガラスを製造することを可
能にする。
る。Fe3+の存在は短波長(410及び440nm)の可視光のわずかな吸収
及び紫外域における極めて強い吸収帯(380nmを中心とする吸収帯)をガラ
スに与え、一方Fe2+の存在は赤外域(1050nmを中心とする吸収帯)に
おいて強い吸収を引き起こす。Fe3+の存在はわずかに黄色をガラスに与え(
一般に幾分魅力的でないとみなされる)、一方Fe2+の存在は顕著な青−緑色
を与える。それゆえ、ガラス中の高いFe2+濃度はエネルギー透過率TEを減
少し、魅力的な色を与えることができる。しかしながら、溶融ガラスのプールに
おける鉄の存在は赤外線を吸収させ、それはガラス製造炉における熱の拡散に対
する妨げとなり、それゆえこの製造を困難にする。さらに、鉄濃度が増大すると
、ガラスの光透過率は低下する。
ガラスに365nmにおける極めて強い吸収帯及び黄色を与える。
ルギー透過率は、その成分間の複雑な相互作用から生じる。ガラスの成分の挙動
はそれらのレドックス状態、それゆえレドックス状態で影響を有しうる他の成分
の存在に依存する。
はバナジウムに関するその組成の容易な制御によって美観的基準(色)及び光学
的/エネルギー的基準(光透過率及びエネルギー透過率)に合致することができ
ることが見出された。
これはクリアなガラスの製造から着色されたガラスの製造へのスイッチを容易に
する。
である。これは低いTE及び目に心地良い色を得るのに導く。
ガラスは下記基準の一つ以上に合致することが好ましいことが見出された: − 好ましくは、コバルトの量は100万部あたり300部以下である。過剰
に高い量のコバルトは選択性を損なうかもしれない; − 有利には、コバルトの量は100万部あたり20〜200部、好ましくは
100万部あたり60〜120部、例えば100万部あたり60〜110部であ
る; − 好ましくは、ガラスの全重量に対するCr2O3によって表示されるクロ
ムの量は100万部あたり5部、さらに100万部あたり10部、特に100万
部あたり20部より多い。有利には、クロムの量は100万部あたり50部より
多い。 − 有利には、クロムの量は100万部あたり300部以下、好ましくは10
0万部あたり250部以下、特に100万部あたり220部未満である。 − 好ましくは、ガラスはガラスの全重量に対するV2O5の重量によって表
示すると100万部あたり20部より多い量のバナジウムを含有する。例えば、
それは100万部あたり50〜500部である。
ラスの全重量に対するV2O5の重量によって表示すると100万部あたり少な
くとも20部の量のバナジウムを存在させることが好ましい。かかる量のバナジ
ウムが存在している場合には、ガラス中のクロムの存在は所望の光学的及びエネ
ルギー的特性を得るために絶対的に不可欠なものではない。
のバナジウムの量を含有することが好ましい。この場合において、ガラス中のク
ロムの存在は本発明を実現するために不可欠である。
、例えば100万部あたり3部のクロム及び100万部あたり5部のバナジウム
を含有する。
52%であってもよい。これは本発明による着色されたガラスを例えば自動車の
窓ガラスとして、特にサンドウインドウとして又はリアウインドウとして使用す
るために極めて好適にさせる。例えば、TLA4は40〜48%であってもよい
。
34%のエネルギー透過率TE4を有することが望ましい。低いエネルギー透過
率は太陽が輝いているとき、建築物又は自動車のようにガラスによって境界づけ
られる内部容積の過熱を制限することを可能にする。
ましくは25〜35%である。その場合において、TE4は10〜30%、好ま
しくは15〜25%で変化する。
性を有する。高い選択性は自動車用途及び建築物用途の両方に対して有利である
。なぜならば窓ガラスを通しての高いレベルの自然の照明及び可視性をなお与え
ながら、太陽光線による過熱を制限し、従って車両又は建築物の占有者の熱的快
適性を増加することを可能にするからである。
以下であることが望ましい。これは透過における色が一般に青色と称される色の
ガラスに相当し、それは人の目に対して魅力的に見え、特に自動車の窓ガラスの
ために商業的に極めて望ましい。ガラスは482〜488nmのλDを有するこ
とが有利である。
好ましくは10%より大きく、あるいは12%であってもよい。これは商業的に
望ましい顕著な色相に相当する。励起純度は15〜25%であることが特に好ま
しい。
色評価数は下記関係を満足する: Ic>−0.59P+84
トを通って観察者によって認識される色の歪みが極めて低い。
通して周囲の自然な認識を持つことを意味する。
業的に入手可能な着色されたガラスを通した視界が、特にこのガラスを通して見
た周囲及び人々が黄色く見えるとき、使用者によって魅力的でないとみなされる
色歪みによって表されるからである。
ることが好ましい。これは紫外太陽光線の影響によって、本発明による窓ガラス
によって境界づけられる容積内にある物体の魅力的でない脱色を制限することを
可能にする。
ると2%未満、好ましくは1%未満、さらには0.1%未満のチタンを含有する
。多量のTiO2は望ましくない黄色を与える危険を生じる。ある場合には、ガ
ラスはいかなる意図的な添加もなしで不純物の存在の結果としてのみTiO2を
含有するだろう。
ると2%未満、好ましくは1%未満のセリウムを含有することが望ましい。本発
明によるガラスは0.1%未満のセリウムを含有してもよい。セリウムは主波長
を緑及び黄の方に、それゆえ好ましい色相から離れる方にシフトする傾向を有す
る。さらに、セリウムは極めて高価な成分である。
て表示すると100万部あたり200部未満、好ましくは100万部あたり10
0部未満のニッケルを含有する。ニッケルの存在はそれが赤外領域における光を
吸収しないのでニッケルを含有するガラスの選択性を損なうかもしれない。これ
は高いエネルギー透過率値を生じる。さらに、それはガラスに黄色を与える。さ
らに、ニッケルの存在はガラスを製造する際に困難性を生じるかもしれない(硫
化物の形成及びガラス中のニッケル含有)。
って表示すると100万部あたり1500部未満、好ましくは100万部あたり
500部未満のマンガンを含有する。MnO2の形のマンガンは自然に酸化し、
それは鉄のレドックス状態を変更し、緑色を作りうる。
酸化マグネシウムMgOを含有する。マグネシウムの存在はガラスの製造中、成
分の溶融のために好ましい。
0部未満、好ましくは100万部あたり10部未満の重量のセレンを含有する。
セレンの存在はガラスにピンク又は赤色を与えるかもしれず、それは望ましくな
い。
量に対して0.2重量%より多いFを持たないことが望ましい。これは環境的に
優しくない炉スクラップを生じ、さらに製造炉の内側にライニングを施す耐火物
を腐食する。
ましい。それは例えば車両のサイドウインドウとして又はリアウインドウとして
使用されることが有利である。
被覆されることができ、それは太陽光線によって加熱される範囲を減らし、結果
として窓ガラスとしてかかるガラスを使用する車両の客室の加熱範囲を減らす。
料として、天然材料、リサイクルされたガラス、スラグ又はこれらの材料の組合
せを使用することができる。ガラスの成分は示された形で添加される必要はない
が、示された形と同等の形で添加される成分の量を与えるこの方法は標準的な慣
行に対応する。実際には、鉄は一般に赤酸化鉄の形で加えられ、コバルトはCo
SO4・7H2O又はCoSO4・6H2Oのような水和硫酸塩の形で加えられ
、クロムはK2Cr2O7の如き重クロム酸の形で加えられる。セリウムはしば
しば酸化物又は炭酸塩の形で導入され、バナジウムは酸化バナジウム又はバナジ
ン酸ナトリウムの形で導入される。セレンは、存在させるとき、元素の形で又は
Na2SeO3又はZnSeO3の如きセレン化物の形で加えられる。
スラグのように本発明によるガラスの製造に使用されるバッチ材料における不純
物として存在させる場合があり、これらの不純物の存在がガラスに上記限定外の
特性を与えない場合、これらのガラスは本発明に従ったものとみなされる。
ろん、同じ光学的特性及びエネルギー特性を有するガラスは本明細書の冒頭で与
えられた重量%の範囲内にある量の酸化物を有するベース組成で得られてもよい
。
O2、30ppm未満のSe、及び2%より多いMgOを含有する。それらは(
−0.59P+81)より大きい4mmにおける平均演色評価数Icを有する。
Icの正確な値は得られるたびごとに述べられる。
。
度を与える。濃度はガラスのX線蛍光によって測定され、示された分子種に変換
される。
いての光透過率Tyに変換されてもよい:
Claims (21)
- 【請求項1】 ガラスの全重量に対するFe2O3酸化物の重量によって
表示すると0.5〜0.9%(鉄の全量)である量の鉄; ガラスに存在する鉄原子の全重量に対するFe2+原子の重量によって表示す
ると25〜45%(Fe2+/全Fe比)である量の第一鉄; ガラスの全重量に対するCoの重量によって表示すると100万部あたり少な
くとも5部である量のコバルト; クロム及び/又はバナジウム を含む着色されたソーダライムガラスであって、 光源A下で測定しかつ4mmの厚さについて計算すると20〜60%の光透過
率(TLA4); ムーン分布に従って測定しかつ4mmの厚さについて計算すると10〜50%
のエネルギー透過率(TE4);及び 491nm未満の透過における主波長λD を有する着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項2】 鉄の全量が0.89%以下、好ましくは0.88%以下で
あることを特徴とする請求項1に記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項3】 鉄の全量が少なくとも0.7%、好ましくは少なくとも0
.75%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の着色されたソーダライ
ムガラス。 - 【請求項4】 コバルトの量が100万部あたり300部以下であること
を特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項5】 コバルトの量が100万部あたり20〜200部、好まし
くは100万部あたり60〜120部であることを特徴とする請求項4に記載の
着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項6】 クロムの量がガラスの全重量に対するCr2O3の重量に
よって表示すると100万部あたり10部より大きい、好ましくは100万部あ
たり20部より大きいことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の着色さ
れたソーダライムガラス。 - 【請求項7】 クロムの量がガラスの全重量に対するCr2O3の重量に
よって表示すると100万部あたり300部以下、好ましくは100万部あたり
250部以下であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の着色され
たソーダライムガラス。 - 【請求項8】 ガラスが、ガラスの全重量に対するV2O5の重量によっ
て表示すると100万部あたり50〜500部である量のバナジウムを含有する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラ
ス。 - 【請求項9】 光透過率(TLA4)が25〜55%、好ましくは38〜
52%であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の着色されたソー
ダライムガラス。 - 【請求項10】 エネルギー透過率(TE4)が15〜40%、好ましく
は22〜34%であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の着色さ
れたソーダライムガラス。 - 【請求項11】 1.2より大きい、好ましくは1.35より大きい選択
性を有することを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の着色されたソー
ダライムガラス。 - 【請求項12】 透過における主波長λDが490nm以下であることを
特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項13】 透過における励起純度が5%より大きい、好ましくは1
0%より大きい請求項1〜12のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラ
ス。 - 【請求項14】 ガラスの全重量に対するTiO2の重量によって表示す
ると2%未満、好ましくは1%未満のチタンを含有することを特徴とする請求項
1〜13のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項15】 ガラスの全重量に対するTiO2の重量によって表示す
ると0.1%未満のチタンを含有することを特徴とする請求項1〜14のいずれ
かに記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項16】 ガラスの全重量に対するCeO2の重量によって表示す
ると2%未満、好ましくは1%未満のセリウムを含有することを特徴とする請求
項1〜15のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項17】 ガラスの全重量に対するNiOの重量によって表示する
と100万部あたり200部未満、好ましくは100万部あたり100部未満の
ニッケルを含有することを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の着色さ
れたソーダライムガラス。 - 【請求項18】 ガラスの全重量に対するMnO2の重量によって表示す
ると100万部あたり1500部未満、好ましくは100万部あたり500部未
満のマンガンを含有することを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の着
色されたソーダライムガラス。 - 【請求項19】 ガラスの全重量に対して2重量%より多い酸化マンガン
MgOを含有することを特徴とする請求項1〜18のいずれかに記載の着色され
たソーダライムガラス。 - 【請求項20】 ガラスの全重量に対して100万部あたり30部未満、
好ましくは100万部あたり10部未満の重量のセレンを含有することを特徴と
する請求項1〜19のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラス。 - 【請求項21】 フィルムで被覆されていることを特徴とする請求項1〜
20のいずれかに記載の着色されたソーダライムガラス。
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