JP2009167018A - Infrared absorbing glass composition - Google Patents

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啓充 瀬戸
Akihiro Koyama
昭浩 小山
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和範 畠山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an infrared absorbing glass composition having a blue or blue-green tone, which uses iron oxide as a main colorant. <P>SOLUTION: The infrared absorbing glass composition comprises soda-lime glass as a base glass composition and a coloring component comprising 0.45-0.65% of total iron oxide (T-Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>) in terms of Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, the content of divalent iron (FeO) in the total iron oxide being 0.23-0.28%, the ratio of the divalent iron (FeO) to the total iron oxide (T-Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>), (FeO/T-Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>) being 0.35-0.55, and CoO being contained in an amount of 0-0.001%. The visible light transmittance of the glass composition in terms of 2.1 mm thickness as measured using a light source A is ≥80%, the total solar energy transmittance is ≤60%, and the main wavelength of transmitted light as measured with a light source C is 485-495 nm. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、青色系ないし青緑色系の青色調を有し、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率を有する赤外線吸収ガラス組成物に関し、車両用とりわけ乗用車の窓ガラスとして用いるのに好適な、赤外線吸収ガラス組成物に関する。   The present invention relates to an infrared-absorbing glass composition having a blue or blue-green blue tone and having a high visible light transmittance and a low total solar energy transmittance, and is suitable for use as a window glass for vehicles, particularly passenger cars. The present invention relates to an infrared absorbing glass composition.

近年、自動車における冷房負荷の低減と搭乗者の快適性の観点から、自動車用窓ガラスとして赤外線の吸収機能を賦与した様々なガラスが提案されている。そのうち自動車前部窓ガラスには、視認性確保のため、比較的、可視光透過率の高いガラスが用いられる。   2. Description of the Related Art In recent years, various glasses having an infrared absorbing function have been proposed as window glass for automobiles from the viewpoint of reducing the cooling load in automobiles and passenger comfort. Among them, a glass having a relatively high visible light transmittance is used for the front window glass of an automobile in order to ensure visibility.

従来より、ソーダライムシリカ系ガラスに酸化鉄を加えることにより緑色のガラスが得られ、このとき、２価の鉄（ＦｅＯ）による吸収によって、赤外線の吸収機能をガラスに賦与できることが知られていた。   Conventionally, green glass is obtained by adding iron oxide to soda lime silica-based glass, and it has been known that an infrared absorption function can be imparted to the glass by absorption with divalent iron (FeO). .

一方、最近では、緑色に比べ青色の方が、より涼しげな外観を得られることから、青色調のガラスも利用されるようになってきた。このようなガラスのいくつかについて、以下に示す。   On the other hand, recently, blue-colored glass has come to be used because a cooler appearance is obtained in blue than in green. Some of these glasses are shown below.

特許第３２９６９９６号公報には、その請求項１に、
「青色に着色されている赤外線及び紫外線吸収性ガラス組成物であって、ベースガラス部分が一般的なソーダライムシリカ系ガラスであって、
太陽放射線吸収性の着色剤部分が、本質的に、全鉄 ０．５３〜１．１％、ＣｏＯ ５〜４０ｐｐｍ、Ｃｒ2Ｏ3 １００ｐｐｍまでから成り、ガラスが０．２５〜０．３５のレドックスと、少なくとも５５％の視感透過率と、４８５〜４９１ｎｍの主波長及び３〜１８％の刺激純度を特徴とする色とを有する、ガラス組成物」が開示されている。 Japanese Patent No. 3296996 discloses in claim 1 thereof,
“A blue-colored infrared and ultraviolet absorbing glass composition, wherein the base glass portion is a general soda lime silica glass,
The solar radiation absorbing colorant portion consists essentially of 0.53 to 1.1% total iron, 5 to 40 ppm CoO, up to 100 ppm Cr 2 O 3 , and a redox with a glass of 0.25 to 0.35. And a glass composition having a color characterized by a luminous transmittance of at least 55% and a dominant wavelength of 485-491 nm and an excitation purity of 3-18%.

特開平１０−１０１３６７号公報には、その請求項１に、
「基本ガラス組成物及び着色剤部分を有する熱吸収青色ガラス組成物において、
着色剤部分が本質的にＦｅ2Ｏ3として表す鉄合計：０．４〜１．１重量％
Ｃｏ3Ｏ4：１０〜７５ｐｐｍ
から成り、第一鉄状態での鉄の比率が２０〜４０％の範囲内であり、ガラスの厚さが１〜６ｍｍであり、ガラスの直射日光熱透過率が可視光線透過率よりも少なくとも１６％ポイント低く、主波長が４８０〜４９０ｎｍの範囲内であり、色純度が少なくとも６％であることを特徴とする熱吸収青色ガラス組成物」が開示されている。 JP-A-10-101367 discloses in claim 1
"In a heat absorbing blue glass composition having a basic glass composition and a colorant portion,
Total iron represented by the colorant portion as essentially Fe 2 O 3 : 0.4 to 1.1 wt%
Co 3 O 4 : 10 to 75 ppm
The ratio of iron in the ferrous state is in the range of 20-40%, the glass thickness is 1-6 mm, and the direct sunlight heat transmittance of the glass is at least 16 than the visible light transmittance. A heat-absorbing blue glass composition characterized in that the percentage point is low, the dominant wavelength is in the range of 480 to 490 nm, and the color purity is at least 6% is disclosed.

特表２００１−５２０１６７号公報には、その請求項１に、
「青色に着色された、赤外線及び紫外線吸収性ガラス組成物において、
ＳｉＯ2 約６６〜７５重量％
Ｎａ2Ｏ 約１０〜２０重量％
ＣａＯ 約５〜１５重量％
ＭｇＯ ０〜約５重量％
Ａｌ2Ｏ3 ０〜約５重量％
Ｋ2Ｏ ０〜約５重量％
から成る基礎ガラス部分と、
全鉄 約０．４０〜１．０重量％
ＣｏＯ 約４〜４０ｐｐｍ
Ｃｒ2Ｏ3 ０〜約１００ｐｐｍ
から本質的に成る太陽放射線吸収性部分及び着色剤部分とを含有し；しかも、該ガラスが、０．３５〜約０．６０のレドックスと；少なくとも５５％の視感透過率と；４８５〜４８９ｎｍの主波長と、約３〜１８％の刺激純度とによって特徴付けられる色と；を有する上記組成物」が開示されている。 In Japanese translations of PCT publication No. 2001-520167, in claim 1,
"In a blue colored, infrared and ultraviolet absorbing glass composition,
SiO 2 about 66-75% by weight
Na 2 O about 10-20% by weight
CaO about 5-15% by weight
MgO 0 to about 5% by weight
Al 2 O 3 0 to about 5% by weight
K 2 O 0 to about 5% by weight
A basic glass part consisting of
Approximately 0.40 to 1.0% by weight of total iron
CoO about 4-40ppm
Cr 2 O 3 0 to about 100 ppm
A solar radiation absorbing portion and a colorant portion consisting essentially of; and wherein the glass has a redox of 0.35 to about 0.60; a luminous transmittance of at least 55%; 485 to 489 nm And a color characterized by an excitation purity of about 3-18%.

特開２００３−２１２５９３号公報には、その請求項１に、
「基本組成及び着色剤を有する自動車に使用する着色ガラスであって、該着色剤が着色ガラスの質量で以下から成る組成を有するもの：Ｆｅ2Ｏ3としての０．３〜０．８ｗｔ．％の酸化鉄、ここでＦｅＯとＦｅ2Ｏ3としての全鉄の酸化還元比率が０．３４〜０．６２の範囲にある；ＭｎＯ2としての０．０５〜０．５０ｗｔ．％の酸化マンガン；ＴｉＯ2としての０．０〜０．３ｗｔ．％の酸化チタン；ＣｅＯ2としての０．８ｗｔ．％までの酸化セリウム、ここで、４mmの対照厚さにおける着色ガラスは、光源Ａを使用した光透過率が６５．０％〜８１．０％であり、かつ光源Ｃを使用した主波長が４８８〜４９４ナノメートルである」が開示されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-212593 discloses in claim 1 thereof,
A colored glass for use in motor vehicles having a "basic composition and a colorant, those having a composition coloring agent comprises less by mass of colored glass:. 0.3~0.8wt as Fe 2 O 3% Iron oxide, where the total iron redox ratio as FeO and Fe 2 O 3 is in the range of 0.34 to 0.62; 0.05 to 0.50 wt.% Manganese oxide as MnO 2 ; 0.0-0.3 wt.% Titanium oxide as TiO 2 ; up to 0.8 wt.% Cerium oxide as CeO 2 , where the colored glass at a control thickness of 4 mm is a The transmittance is 65.0% to 81.0%, and the dominant wavelength using the light source C is 488 to 494 nanometers ".

特表２００５−５２８３１１号公報には、その請求項１に、
「特にウインドウを製造するためのソーダ石灰ケイ酸塩タイプのガラス組成物であって、
下記の成分を以下に記載の重量限度内：
ＳｉＯ2 ６４〜７５％
Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ５％
Ｂ2Ｏ3 ０〜 ５％
ＣａＯ ５〜１５％
ＭｇＯ ０〜 ５％
Ｎａ2Ｏ １０〜１８％
Ｋ2Ｏ ０〜 ５％
で、かつ下記の着色剤を以下に記載の重量限度内：
Ｆｅ2Ｏ3（鉄の全量） ０．２〜０．４５％
Ｓｅ ２〜 ８ｐｐｍ
ＣоＯ ０〜２０ｐｐｍ
ＮｉＯ ０〜８０ｐｐｍ
で含み、前記着色剤が、次の関係：
0.7 < (200 × NiO) + (5000 × Se) + (6 × Fe3+) / (875 × CoO) + (24 × Fe2+) < 1.6
を満たし、式中、
ＮｉＯ、Ｓｅ、Ｆｅ3+、ＣоＯ及びＦｅ2+の含有量は、ｐｐｍで表され、
Ｆｅ3+は、Ｆｅ2Ｏ3の形で表される第２鉄イオンの含有量であり、
Ｆｅ2+は、ＦｅＯの形で表される第１鉄イオンの含有量であり、
前記組成物が、３．８５ｍｍの厚さで測定した時、０．２８〜０．５の間で変動するレドックス値、６５％よりも大きな光源Ａにおける全光透過率（ＴLA）及び１．２５よりも大きな選択性（ＳＥ）を有していることを特徴とするガラス組成物」が開示されている。 In Japanese translations of PCT publication No. 2005-528411, the claim 1
“A soda lime silicate type glass composition, especially for making windows,
Within the weight limits listed below for the following ingredients:
SiO 2 64~75%
Al 2 O 3 0-5%
B 2 O 3 0-5%
CaO 5-15%
MgO 0-5%
Na 2 O 10-18%
K 2 O 0-5%
And within the weight limits described below for the following colorants:
Fe 2 O 3 (total amount of iron) 0.2 to 0.45%
Se 2-8ppm
COO 0-20ppm
NiO 0-80ppm
And the colorant comprises the following relationship:
0.7 <(200 × NiO) + (5000 × Se) + (6 × Fe 3+ ) / (875 × CoO) + (24 × Fe 2+ ) <1.6
In the formula,
The contents of NiO, Se, Fe 3+ , CoO and Fe 2+ are expressed in ppm,
Fe 3+ is the content of ferric ions expressed in the form of Fe 2 O 3 ,
Fe 2+ is the content of ferrous ions expressed in the form of FeO,
When the composition is measured at a thickness of 3.85 mm, the redox value varies between 0.28 and 0.5, the total light transmittance (T LA ) in the light source A greater than 65% and 1. A glass composition characterized by having a selectivity (SE) greater than 25 "is disclosed.

特表２００５−５３３７４０号公報には、その請求項１に、
「ＳｉＯ2 ６５〜７５重量％、
Ｎａ2Ｏ １０〜２０重量％、
ＣａＯ ５〜１５重量％、
ＭｇＯ ０〜 ５重量％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ５重量％、
Ｋ2Ｏ ０〜 ５重量％
を含有する基礎部分と、
Ｆｅ2Ｏ3（全鉄） ０．７〜０．９重量％、
ＦｅＯ ０．２〜０．３重量％、及び
ＣｏＯ ０〜５ｐｐｍ
を含有する主要着色剤とを含有する青緑色ガラス組成物であって、
ガラスが、４９０ｎｍ〜４９５ｎｍの範囲の主波長と、３％〜１１％の範囲の刺激純度とによって特徴付けられている、上記ガラス組成物」が開示されている。
特許第３２９６９９６号公報 特開平１０−１０１３６７号公報 特表２００１−５２０１６７号公報 特開２００３−２１２５９３号公報 特表２００５−５２８３１１号公報 特表２００５−５３３７４０号公報 In Japanese translations of PCT publication No. 2005-533740, in claim 1,
“65 to 75% by weight of SiO 2 ,
Na 2 O 10-20% by weight,
CaO 5-15% by weight,
MgO 0-5% by weight,
Al 2 O 3 0 to 5% by weight,
K 2 O 0 to 5% by weight
A basic part containing
Fe 2 O 3 (total iron) 0.7 to 0.9% by weight,
FeO 0.2-0.3 wt% and CoO 0-5 ppm
A blue-green glass composition containing a main colorant containing
The above glass composition is disclosed, wherein the glass is characterized by a dominant wavelength in the range of 490 nm to 495 nm and an excitation purity in the range of 3% to 11%.
Japanese Patent No. 3296996 JP-A-10-101367 Special table 2001-520167 gazette JP 2003-212593 A JP-T-2005-528311 JP 2005-533740 A

上述した先行文献では、着色剤として、酸化鉄のほかに、ＣｏＯやＣｏ3Ｏ4、Ｃｒ2Ｏ3、Ｓｅ、酸化マンガン、ＮｉＯを含むことが示されている。 The above-described prior art documents indicate that the coloring agent contains CoO, Co 3 O 4 , Cr 2 O 3 , Se, manganese oxide, and NiO in addition to iron oxide.

そこで本発明は、青色系ないし青緑色系の青色調を有するガラス組成物において、ソーダ石灰ガラスを基礎ガラス組成とし、主たる着色剤として酸化鉄を用い、その酸化鉄の酸化還元を制御することによって、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率を有するガラス組成物の提供を目的とする。   Accordingly, the present invention provides a glass composition having a blue tone of blue or blue-green color, using soda-lime glass as a basic glass composition, using iron oxide as a main colorant, and controlling the redox of the iron oxide. An object of the present invention is to provide a glass composition having high visible light transmittance and low total solar energy transmittance.

さらに、本発明は、従来より広く窓ガラス用途に用いられている淡い緑色系色調を有するガラス組成物に極めて近いガラス組成物で、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率を有するガラス組成物の提供を目的とする。   Furthermore, the present invention is a glass composition that is very close to a glass composition having a light green color tone that has been widely used for window glass applications, and has a high visible light transmittance and a low total solar energy transmittance. The purpose is to provide goods.

すなわち本発明は、
質量％で表示して、
ＳｉＯ2 ６５〜８０％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ５％、
ＭｇＯ ０〜１０％、
ＣａＯ ５〜１５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ ５〜１５％、
Ｎａ2Ｏ １０〜１８％、
Ｋ2Ｏ ０〜 ５％、
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ １０〜２０％、および
Ｂ2Ｏ3 ０〜 ５％
からなる基礎ガラス組成と、
着色成分として、
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）を０．４５〜０．６５％含み、このうち２価の鉄（ＦｅＯ）として０．２３〜０．２８％含み、前記全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）に対する２価の鉄（ＦｅＯ）の比（ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）が０．３５〜０．５５であり、
ＣｏＯを０〜０．００１％含むガラス組成物であって、
該ガラス組成物を２．１ｍｍ厚みに換算したときにおける、Ａ光源を用いて測定した可視光透過率が８０％以上で、全太陽エネルギー透過率が６０％以下であり、Ｃ光源を用いて測定した透過光の主波長が４８５〜４９５ｎｍであることを特徴とする赤外線吸収ガラス組成物である。 That is, the present invention
Display in mass%,
SiO 2 65~80%,
Al 2 O 3 0-5%,
MgO 0-10%,
CaO 5-15%,
MgO + CaO 5-15%,
Na 2 O 10-18%,
K 2 O 0-5%,
Na 2 O + K 2 O 10-20% and B 2 O 3 0-5%
A basic glass composition comprising:
As a coloring component,
Total iron oxide in terms of Fe 2 O 3 to (T-Fe 2 O 3) containing 0.45 to 0.65%, including 0.23 to 0.28% as these divalent iron (FeO), the the ratio of divalent iron to total iron oxide (T-Fe 2 O 3) (FeO) (FeO / T-Fe 2 O 3) is 0.35 to 0.55,
A glass composition containing 0 to 0.001% of CoO,
When the glass composition is converted to 2.1 mm thickness, the visible light transmittance measured using an A light source is 80% or more, the total solar energy transmittance is 60% or less, and measured using a C light source. The infrared absorption glass composition is characterized in that the principal wavelength of the transmitted light is 485 to 495 nm.

次に、本発明による赤外線吸収ガラス組成物において、まず基礎ガラス組成の限定理由について説明する。ただし、以下の組成は、質量％で表示したものである。   Next, in the infrared absorbing glass composition according to the present invention, first, the reasons for limiting the basic glass composition will be described. However, the following compositions are expressed in mass%.

（ＳｉＯ2）
ＳｉＯ2はガラスの骨格を形成する主成分である。ＳｉＯ2の含有率が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熔解が困難になる。 (SiO 2 )
SiO 2 is a main component that forms a glass skeleton. If the content of SiO 2 is less than 65%, the durability of the glass is lowered, and if it exceeds 80%, melting of the glass becomes difficult.

（Ａｌ2Ｏ3）
Ａｌ2Ｏ3はガラスの耐久性を向上させる成分であるが、その含有率が５％を超えるとガラスの熔解が困難になる。好ましくは０．１〜２％の範囲であり、さらに好ましくは１．０〜１．８％の範囲である。 (Al 2 O 3 )
Al 2 O 3 is a component that improves the durability of the glass, but if its content exceeds 5%, melting of the glass becomes difficult. Preferably it is 0.1 to 2% of range, More preferably, it is 1.0 to 1.8% of range.

（ＭｇＯとＣａＯ）
ＭｇＯとＣａＯはガラスの耐久性を向上させるとともに、成形時の失透温度、粘度を調整するのに用いられる。
ＭｇＯの含有率が１０％を超えると失透温度が上昇する。ＭｇＯは２％を超えて１０％以下が好ましく、２．５〜５．５％がさらに好ましい。
ＣａＯの含有率が５％未満または１５％を超えると、失透温度が上昇する。
ＭｇＯとＣａＯの合計含有率が５％未満では、ガラスの耐久性が低下し、１５％を超えると失透温度が上昇する。 (MgO and CaO)
MgO and CaO are used to improve the durability of the glass and adjust the devitrification temperature and viscosity during molding.
When the MgO content exceeds 10%, the devitrification temperature rises. MgO exceeds 2% and is preferably 10% or less, and more preferably 2.5 to 5.5%.
When the content of CaO is less than 5% or exceeds 15%, the devitrification temperature increases.
If the total content of MgO and CaO is less than 5%, the durability of the glass decreases, and if it exceeds 15%, the devitrification temperature increases.

（Ｎａ2ＯとＫ2Ｏ）
Ｎａ2ＯとＫ2Ｏはガラスの熔解を促進させる。
Ｎａ2Ｏの含有率が１０％未満あるいはＮａ2ＯとＫ2Ｏとの合計含有率が１０％未満では熔解促進の効果が乏しく、Ｎａ2Ｏが１８％を超えるか、またはＮａ2ＯとＫ2Ｏとの合計含有率が２０％を超えると、ガラスの耐久性が低下する。
Ｋ2Ｏの含有率が多いとコストが高くなるため、Ｋ2Ｏは５％以下に留めることが望ましい。 (Na 2 O and K 2 O)
Na 2 O and K 2 O promote glass melting.
Na 2 O content is less than 10% or Na 2 O and K 2 O to the total content of the poor effect of melting promoting less than 10%, or Na 2 O exceeds 18%, or a Na 2 O When the total content with K 2 O exceeds 20%, the durability of the glass is lowered.
If the content of K 2 O is large, the cost increases, so it is desirable to keep K 2 O at 5% or less.

（Ｂ2Ｏ3）
Ｂ2Ｏ3はガラスの耐久性向上のため、あるいは熔解助剤としても使用される成分であるが、紫外線の吸収を強める働きもある。その含有率が５％を超えると紫外域の透過率の低下が可視域まで及ぶようになり、色調が黄色味を帯び易くなる。さらに、Ｂ2Ｏ3の揮発等による成形時の不都合が生じるので、５％を上限とする。 (B 2 O 3 )
B 2 O 3 is a component used for improving the durability of the glass or as a melting aid, but also has a function of enhancing the absorption of ultraviolet rays. When the content exceeds 5%, the decrease in the transmittance in the ultraviolet region reaches the visible region, and the color tone tends to be yellowish. Furthermore, since inconvenience at the time of molding due to volatilization of B 2 O 3 or the like occurs, the upper limit is made 5%.

（酸化鉄）
酸化鉄は、ガラス中ではＦｅ2Ｏ3とＦｅＯ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は赤外線吸収能を高める成分である。また、ＦｅＯはガラスに青色系色調を賦与する主要成分でもある。 (iron oxide)
Iron oxide exists in the state of Fe 2 O 3 and FeO in glass. Fe 2 O 3 is a component that enhances the ability to absorb ultraviolet rays, and FeO is a component that enhances the ability to absorb infrared rays. FeO is also a main component that imparts a blue color tone to the glass.

本発明において、Ｆｅ2Ｏ3含有率、ＦｅＯ含有率およびＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比は、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率を有するガラス組成物を得るために、それぞれの値のバランスをとって、ごく狭い特定の範囲内に収める必要がある。 In the present invention, the Fe 2 O 3 content, the FeO content and the FeO / T-Fe 2 O 3 ratio are obtained in order to obtain a glass composition having a high visible light transmittance and a low total solar energy transmittance. It is necessary to balance the values within a very narrow specific range.

（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3含有率）
Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3含有率が０．６５％を超えると、可視光透過率が下がりすぎるか、または、主波長が大きくなって色調が緑色を帯びる。このため、所望の光学特性が得られない。
Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3含有率が０．４５％未満では、低い全太陽エネルギー透過率を得るためにＦｅＯ含有率を多くする必要があり、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比が高くなりすぎる。この場合、たとえ所望の光学特性が得られたとしても、バッチのレドックスが還元側に傾きすぎるため、熔解性が悪化し、安定してガラス組成物を生産することが難しくなる。 (T-Fe 2 O 3 content)
If the T-Fe 2 O 3 content exceeds 0.65%, the visible light transmittance is too low, or the dominant wavelength is increased and the color tone becomes green. For this reason, desired optical characteristics cannot be obtained.
If the T-Fe 2 O 3 content is less than 0.45%, it is necessary to increase the FeO content in order to obtain a low total solar energy transmittance, and the FeO / T-Fe 2 O 3 ratio becomes too high. In this case, even if desired optical characteristics are obtained, the redox of the batch is too inclined to the reduction side, so that the meltability is deteriorated and it is difficult to stably produce the glass composition.

また、従来技術である緑色系色調を有するガラス組成物と比較した場合、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3を０．５〜０．６％含む組成は、従来のガラス組成との乖離が小さく、一つの熔解窯で連続的にガラス組成の切替えを行う場合、生産ロスを小さくできるため、より好ましい。 Moreover, when compared with a glass composition having a green color tone which is a conventional technique, a composition containing 0.5 to 0.6% of T-Fe 2 O 3 has a small deviation from the conventional glass composition, When the glass composition is continuously switched in the melting furnace, the production loss can be reduced, which is more preferable.

（ＦｅＯ含有率）
ＦｅＯ含有率が０．２３％未満では、十分な赤外線の吸収性能を得ることができない。
ＦｅＯ含有率が０．２８％を超えると、可視光透過率が下がりすぎるか、または、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比が高くなりすぎるため、好ましくない。 (FeO content)
If the FeO content is less than 0.23%, sufficient infrared absorption performance cannot be obtained.
If the FeO content exceeds 0.28%, the visible light transmittance is too low, or the FeO / T-Fe 2 O 3 ratio becomes too high, which is not preferable.

（ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比）
ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比が０．３５未満となるのは、Ｆｅ2Ｏ3含有率が過剰か、またはＦｅＯ含有率が不足している場合であり、いずれも所望の光学特性が得られない。
ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比が０．６５以上となるのは、Ｆｅ2Ｏ3含有率が過少か、またはＦｅＯ含有率が過剰な場合であり、この場合も所望の光学特性が得られない。また、バッチのレドックスが還元側に傾きすぎるため、熔解性が悪化し、安定してガラス組成物を生産することが難しくなる。
ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比は、０．４０〜０．６５の範囲がより好ましい。 (FeO / T-Fe 2 O 3 ratio)
The FeO / T-Fe 2 O 3 ratio is less than 0.35 when the Fe 2 O 3 content is excessive or the FeO content is insufficient, and any desired optical properties are obtained. I can't.
The FeO / T-Fe 2 O 3 ratio is 0.65 or more when the Fe 2 O 3 content is too low or the FeO content is too high. In this case as well, desired optical characteristics can be obtained. Absent. Moreover, since the redox of the batch is excessively inclined toward the reduction side, the meltability is deteriorated and it is difficult to stably produce the glass composition.
The FeO / T-Fe 2 O 3 ratio is more preferably in the range of 0.40 to 0.65.

（ＣｏＯ）
ＣｏＯは、本発明のガラス組成物に青色系の色調を賦与するための、補助的な着色成分である。ＣｏＯを添加することによって、ガラス組成物の可視光透過率は下がり、主波長は短くなり、Ｌ*ａ*ｂ*表色系のｂ*値は小さく（マイナスの値の絶対値が大きく）なって、青みが増す。本発明の目的である、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率とを有するガラス組成物を得るためには、ＣｏＯは少ないほうが好ましい。 (CoO)
CoO is an auxiliary coloring component for imparting a blue color tone to the glass composition of the present invention. By adding CoO, the visible light transmittance of the glass composition is lowered, the dominant wavelength is shortened, and the b * value of the L * a * b * color system is small (the absolute value of the negative value is large). And bluish. In order to obtain a glass composition having high visible light transmittance and low total solar energy transmittance, which is the object of the present invention, it is preferable that the amount of CoO is small.

また、従来技術である緑色系色調を有するガラス組成物と比較した場合、ＣｏＯを添加することは、ガラス組成の乖離を大きくし、一つの熔解窯で連続的にガラス組成の切替えを行う場合、生産ロスを大きくするため、好ましくない。したがって、ＣｏＯを質量百万分率で表して、０〜３ｐｐｍ含むことがより好ましく、実質的にＣｏＯを含まないことが、さらに好ましい。   Moreover, when compared with a glass composition having a green color tone, which is a conventional technology, adding CoO increases the divergence of the glass composition, and when switching the glass composition continuously in one melting furnace, This is not preferable because production loss is increased. Therefore, it is more preferable that CoO is expressed in mass parts per million, and 0 to 3 ppm is contained, and it is more preferable that CoO is not substantially contained.

（ＣｅＯ2）
ＣｅＯ2は、紫外域に吸収を持ち、着色成分として機能する。本発明のガラス組成物において、補助的な着色剤としてＣｅＯ2を含ませることは可能である。しかし、上述したＣｏＯと同様の理由で、ＣｅＯ2を添加することは、好ましくない。したがって、実質的にＣｅＯ2を含まないことが、好ましい。 (CeO 2 )
CeO 2 has absorption in the ultraviolet region and functions as a coloring component. In the glass composition of the present invention, it is possible to include CeO 2 as an auxiliary colorant. However, it is not preferable to add CeO 2 for the same reason as CoO described above. Therefore, it is preferable that CeO 2 is not substantially contained.

本発明のガラス組成物は、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率とをバランスよく実現させるために、ＣｏＯ以外に補助的な着色剤を含むことは好ましくない。例えば、本発明のガラス組成物は、実質的にセレンや酸化マンガンを含まない。   The glass composition of the present invention preferably does not contain an auxiliary colorant in addition to CoO in order to achieve a high visible light transmittance and a low total solar energy transmittance in a balanced manner. For example, the glass composition of the present invention does not substantially contain selenium or manganese oxide.

さらに、原料中の不純物として、Ｖ2Ｏ5、ＭｏＯ3、ＣｕＯ、Ｃｒ2Ｏ3等が混入する場合も、その含有率は可視光透過率や色調に影響を与えない範囲に抑制されることが好ましい。 Furthermore, even when V 2 O 5 , MoO 3 , CuO, Cr 2 O 3 or the like is mixed as an impurity in the raw material, the content should be suppressed to a range that does not affect the visible light transmittance or color tone. Is preferred.

本発明の赤外線吸収ガラス組成物は、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率とを有することが特徴である。具体的に、このガラス組成物は、２．１ｍｍ厚みに換算したときの、Ａ光源を用いて測定した可視光透過率が８０％以上、全太陽エネルギー透過率が６０％以下であることと定められる。   The infrared absorbing glass composition of the present invention is characterized by having a high visible light transmittance and a low total solar energy transmittance. Specifically, this glass composition is determined to have a visible light transmittance of 80% or more and a total solar energy transmittance of 60% or less measured using an A light source when converted to a thickness of 2.1 mm. It is done.

また、本発明の赤外線吸収ガラス組成物は、青色系ないし青緑色系の色調を有するのが特徴である。具体的に、このガラス組成物は、２．１ｍｍ厚みに換算したときの、Ｃ光源を用いて測定した透過光の主波長が４８５〜４９５ｎｍ、刺激純度が２〜５％の範囲内として定められる。   In addition, the infrared-absorbing glass composition of the present invention is characterized by having a blue or blue-green color tone. Specifically, this glass composition is determined such that the principal wavelength of transmitted light measured using a C light source when converted to a thickness of 2.1 mm is in the range of 485 to 495 nm and the excitation purity is 2 to 5%. .

さらに、本発明の赤外線吸収ガラス組成物は、２．１ｍｍ厚みに換算したときの、Ｃ光源を用いて測定した透過色調をＬ*ａ*ｂ*表色系で表して、ａ*が−６〜−３、ｂ*が−４〜−１の範囲内として定められる。 Furthermore, the infrared-absorbing glass composition of the present invention represents a transmission color tone measured using a C light source when converted to a thickness of 2.1 mm in the L * a * b * color system, and a * is −6. -3 and b * are determined to be within a range of -4 to -1.

とりわけ、本発明の赤外線吸収ガラス組成物は、乗用車に用いられる窓ガラスとして用いることで、高い視認性を維持しながら、自動車の冷房負荷を低減し、かつ涼しげな外観を得ることができるガラス組成物である。   In particular, the infrared-absorbing glass composition of the present invention is used as a window glass used in a passenger car, thereby reducing the cooling load of an automobile and obtaining a cool appearance while maintaining high visibility. It is a thing.

従来技術に開示された青色系色調を有するガラス組成物は、いずれも従来技術である緑色系色調を有するガラス組成物と比較して、ガラス組成の乖離が大きく、例えば工業的には、一つの熔解窯で連続的にガラス組成の切替えを行う場合、時間的、エネルギー的に、少なからぬロスを発生させることが予想される。   The glass composition having a blue color tone disclosed in the prior art has a large difference in the glass composition compared to the glass composition having a green color tone which is a conventional technology. When the glass composition is continuously switched in the melting kiln, it is expected to generate a considerable loss in terms of time and energy.

これに対して、本発明のガラス組成物は、従来から広く窓ガラスに用いられている淡い緑色系色調を有するガラス組成物に組成が極めて近いため、一つの熔解窯で連続的にガラス組成の切替えを行う場合、生産ロスを最小限に抑えて、スムーズに切替えを行うことが可能なガラス組成物である。   On the other hand, the glass composition of the present invention is very close in composition to the glass composition having a light green color tone that has been widely used for window glass in the past. When switching, it is a glass composition that can be smoothly switched while minimizing production loss.

本発明の基礎ガラス組成を表１に示した。表１の組成は、ごく一般的なソーダ石灰シリカガラス組成を表したものであり、本発明はこれに限定されるものではない。本発明の主旨は、着色成分組成の種類とその限定範囲にあり、さらに所定の光学特性にある。本発明における基礎ガラス組成は、目的とする光学特性を損なわない限り、通常のガラス生産設備で製造可能な、ソーダ石灰ガラス組成であればよい。   The basic glass composition of the present invention is shown in Table 1. The composition of Table 1 represents a very general soda-lime-silica glass composition, and the present invention is not limited to this. The gist of the present invention resides in the types of coloring component compositions and their limited ranges, and further has predetermined optical characteristics. The basic glass composition in the present invention may be a soda-lime glass composition that can be produced by ordinary glass production equipment as long as the target optical properties are not impaired.

（表１）
基礎ガラス組成
---------------------------
成 分 質量部
---------------------------
ＳｉＯ2 ７１．８
Ａｌ2Ｏ3 １．６
ＭｇＯ ３．７
ＣａＯ ７．８
Ｎａ2Ｏ １４．２
Ｋ2Ｏ ０．９
--------------------------- (Table 1)
Basic glass composition
---------------------------
Component Mass part
---------------------------
SiO 2 71.8
Al 2 O 3 1.6
MgO 3.7
CaO 7.8
Na 2 O 14.2
K 2 O 0.9
---------------------------

（実施例１〜１０）
各実施例において、原料バッチ中のＴ−Ｆｅ2Ｏ3含有率やＣｏＯ含有率が、表２に示したようになるように、表１に示した基礎ガラス組成に、適宜、酸化第二鉄、酸化コバルトを混合した。さらに、酸化鉄の酸化還元状態を調整するために、炭素系還元剤を混合し、バッチとした。 (Examples 1 to 10)
In each example, ferrous oxide was appropriately added to the basic glass composition shown in Table 1 so that the T-Fe 2 O 3 content and CoO content in the raw material batch were as shown in Table 2. Cobalt oxide was mixed. Furthermore, in order to adjust the redox state of iron oxide, a carbon-based reducing agent was mixed to form a batch.

Figure 2009167018
Figure 2009167018

表２には、ＦｅＯ含有率やＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比も併せて示した。なお、表中の着色成分は質量％表示であるが、ＣｏＯ含有率はｐｐｍ表示である。 Table 2 also shows the FeO content and the FeO / T-Fe 2 O 3 ratio. In addition, although the coloring component in a table | surface is the mass% display, CoO content rate is ppm display.

このバッチを電気炉中で１５００℃に加熱、熔融した。４時間熔融した後、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６ｍｍのガラス板を得た。次いで、このガラス板を厚さが２．１ｍｍになるように研磨して、各実施例における光学特性測定用のサンプルとした。   This batch was heated and melted at 1500 ° C. in an electric furnace. After melting for 4 hours, a glass substrate was poured out on the stainless steel plate and slowly cooled to room temperature to obtain a glass plate having a thickness of about 6 mm. Next, this glass plate was polished to a thickness of 2.1 mm to obtain a sample for measuring optical characteristics in each example.

得られた各サンプルの光学特性として、Ａ光源を用いて測定した可視光透過率（ＹA）、全太陽光エネルギー透過率（ＴG）、ＩＳＯに規定した紫外線透過率（ＴUV）、Ｃ光源を用いて測定した透過光における、Ｌ*，ａ*，ｂ*値、主波長（Ｄw）、刺激純度（Ｐe）をそれぞれ測定した。その結果は、表２に併せて示した。 As the optical characteristics of each sample obtained, visible light transmittance (YA), total solar energy transmittance (TG) measured using A light source, ultraviolet transmittance (TUV) defined by ISO, and C light source were used. The L * , a * , b * values, the dominant wavelength (Dw), and the stimulation purity (Pe) in the measured transmitted light were measured. The results are also shown in Table 2.

（比較例１〜７）
比較例１〜７も、上述の実施例と同様に、表１に示した基礎ガラス組成に、表３に示した各比較例のＴ−Ｆｅ2Ｏ3含有率、ＦｅＯ含有率、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比、ＣｏＯ含有率、ＣｅＯ2含有率となるように、適宜、酸化第二鉄、酸化コバルト、酸化セリウムを混合した。さらに、酸化鉄の酸化還元状態を調整するために、炭素系還元剤を混合し、バッチとした。 (Comparative Examples 1-7)
In Comparative Examples 1 to 7, as in the above-described Examples, the basic glass composition shown in Table 1 was replaced with the T-Fe 2 O 3 content, FeO content, FeO / T of each Comparative Example shown in Table 3. As appropriate, ferric oxide, cobalt oxide, and cerium oxide were mixed so as to obtain a —Fe 2 O 3 ratio, CoO content, and CeO 2 content. Furthermore, in order to adjust the redox state of iron oxide, a carbon-based reducing agent was mixed to form a batch.

実施例と同様にして、光学特性測定用のサンプルを作製し、さらに各種光学特性を測定した。その結果は、表３に併せて示した。   In the same manner as in the examples, samples for measuring optical characteristics were prepared, and various optical characteristics were further measured. The results are also shown in Table 3.

Figure 2009167018
Figure 2009167018

実施例１〜１０のガラス組成物は、いずれもソーダ石灰ガラスを基礎ガラス組成とし、主たる着色剤として酸化鉄を用いている。その酸化鉄の酸化還元を制御することによって、本発明の特徴である、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率とを有するガラス組成物である。   The glass compositions of Examples 1 to 10 all have soda lime glass as the basic glass composition, and iron oxide is used as the main colorant. By controlling the redox of the iron oxide, it is a glass composition having high visible light transmittance and low total solar energy transmittance, which is a feature of the present invention.

実施例１〜１０のガラス組成物はまた、いずれも実質的にセレンや酸化マンガン、酸化セリウムを含まないガラス組成物である。さらに、その光学特性が、本発明の特徴である、青色系ないし青緑色系の青色調を有するガラス組成物である。   The glass compositions of Examples 1 to 10 are also glass compositions that substantially do not contain selenium, manganese oxide, or cerium oxide. Furthermore, the glass composition has a blue tone or blue-green tone which is a characteristic of the present invention.

実施例１〜４および６〜１０のガラス組成物はいずれも、さらに全酸化鉄の含有率が制限されたガラス組成物である。これらのガラス組成は、比較例７に記載の一般的な緑色ガラス組成と極めて近いガラス組成を有する。このため、一つの熔解窯で連続的に組成の切替えを行う場合、生産ロスを最小限に抑えてスムーズに切替えを行うことが可能なガラス組成である。   Each of the glass compositions of Examples 1 to 4 and 6 to 10 is a glass composition in which the content of total iron oxide is further limited. These glass compositions have a glass composition very close to the general green glass composition described in Comparative Example 7. For this reason, when the composition is continuously switched in one melting furnace, it is a glass composition that can be smoothly switched while minimizing production loss.

実施例４〜１０のガラス組成物はいずれも、さらにＣｏＯの含有率が制限されたガラス組成物である。これらのガラス組成は、高い可視光透過率と低い全太陽エネルギー透過率とを有するガラス組成物である。例えば、可視光透過率YAと全太陽エネルギー透過率TGとの差を、比較的大きくできるガラス組成物である。   Each of the glass compositions of Examples 4 to 10 is a glass composition in which the content of CoO is further limited. These glass compositions are glass compositions having high visible light transmittance and low total solar energy transmittance. For example, a glass composition that can make the difference between the visible light transmittance YA and the total solar energy transmittance TG relatively large.

実施例７〜１０はいずれも、ＣｏＯを含まないガラス組成物である。これらの組成は従来技術である緑色系色調を有するガラス組成物（比較例７)と本質的にほぼ同じガラス組成である。したがって、一つの熔解窯で連続的に組成の切替えを行う場合、生産ロスを最小限に抑えて、スムーズに切替えを行うことが可能なガラス組成である。   Examples 7 to 10 are all glass compositions not containing CoO. These compositions are essentially the same glass composition as the glass composition (Comparative Example 7) having a green color tone which is the prior art. Therefore, when the composition is continuously switched in one melting furnace, the glass composition can be smoothly switched while minimizing production loss.

比較例１はＣｏＯが多すぎるために、ＦｅＯ含有率を低くして可視光透過率を所望の範囲内とした。しかし、全太陽エネルギー透過率が高すぎる結果となった。比較例２，４，５も同様に、ＦｅＯ含有率が本発明の範囲外であり、したがって所望の光学特性が得られなかった。   In Comparative Example 1, since there was too much CoO, the FeO content was lowered to make the visible light transmittance within a desired range. However, the total solar energy transmittance was too high. Similarly, in Comparative Examples 2, 4, and 5, the FeO content is outside the range of the present invention, and thus the desired optical characteristics were not obtained.

比較例４，５，６は、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3含有率が本発明の範囲外である。比較例４，５の主波長は本発明の範囲外であり、色調が緑であった。比較例６の主波長は本発明の範囲内だが、ＦｅＯ含有率を増やして、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3比を高くしたために、可視光透過率が本発明の範囲外であった。 In Comparative Examples 4, 5, and 6, the T-Fe 2 O 3 content is outside the scope of the present invention. The dominant wavelengths of Comparative Examples 4 and 5 were outside the range of the present invention, and the color tone was green. Although the dominant wavelength of Comparative Example 6 was within the range of the present invention, the visible light transmittance was out of the range of the present invention because the FeO content was increased to increase the FeO / T-Fe 2 O 3 ratio.

比較例３はＦｅＯ含有率が、本発明の範囲外であるため、可視光透過率が低すぎる結果となった。   Since the comparative example 3 had the FeO content rate outside the range of the present invention, the visible light transmittance was too low.

Claims (7)

質量％で表示して、
ＳｉＯ2 ６５〜８０％、
Ａｌ2Ｏ3 ０〜 ５％、
ＭｇＯ ０〜１０％、
ＣａＯ ５〜１５％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ ５〜１５％、
Ｎａ2Ｏ １０〜１８％、
Ｋ2Ｏ ０〜 ５％、
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ １０〜２０％、および
Ｂ2Ｏ3 ０〜 ５％
からなる基礎ガラス組成と、
着色成分として、
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）を０．４５〜０．６５％含み、このうち２価の鉄（ＦｅＯ）として０．２３〜０．２８％含み、前記全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）に対する２価の鉄（ＦｅＯ）の比（ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）が０．３５〜０．５５であり、
ＣｏＯを０〜０．００１％含むガラス組成物であって、
該ガラス組成物を２．１ｍｍ厚みに換算したときの、Ａ光源を用いて測定した可視光透過率が８０％以上で、全太陽エネルギー透過率が６０％以下であり、Ｃ光源を用いて測定した透過光の主波長が４８５〜４９５ｎｍであることを特徴とする赤外線吸収ガラス組成物。 Display in mass%,
SiO 2 65~80%,
Al 2 O 3 0-5%,
MgO 0-10%,
CaO 5-15%,
MgO + CaO 5-15%,
Na 2 O 10-18%,
K 2 O 0-5%,
Na 2 O + K 2 O 10-20% and B 2 O 3 0-5%
A basic glass composition comprising:
As a coloring component,
Total iron oxide in terms of Fe 2 O 3 to (T-Fe 2 O 3) containing 0.45 to 0.65%, including 0.23 to 0.28% as these divalent iron (FeO), the the ratio of divalent iron to total iron oxide (T-Fe 2 O 3) (FeO) (FeO / T-Fe 2 O 3) is 0.35 to 0.55,
A glass composition containing 0 to 0.001% of CoO,
When the glass composition is converted into a thickness of 2.1 mm, the visible light transmittance measured using an A light source is 80% or more, the total solar energy transmittance is 60% or less, and measured using a C light source. An infrared-absorbing glass composition having a dominant wavelength of transmitted light of 485 to 495 nm. 前記着色成分として、実質的にセレンを含まない請求項１に記載の赤外線吸収ガラス組成物。   The infrared-absorbing glass composition according to claim 1, which contains substantially no selenium as the coloring component. 前記着色成分として、実質的に酸化マンガンを含まない請求項１または２に記載の赤外線吸収ガラス組成物。   The infrared-absorbing glass composition according to claim 1 or 2, substantially free of manganese oxide as the coloring component. 前記Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3を０．５〜０．６％含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の赤外線吸収ガラス組成物。 Infrared radiation absorbing glass composition according to any one of the T-Fe 2 O 3 to claims 1-3 containing from 0.5 to 0.6%. 前記ＣｏＯを質量百万分率で表して、０〜３ｐｐｍ含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の赤外線吸収ガラス組成物。   The infrared-absorbing glass composition according to claim 1, wherein the CoO is expressed in parts by mass and contains 0 to 3 ppm. 前記着色成分として、前記ＣｏＯを含まない請求項５に記載の赤外線吸収ガラス組成物。   The infrared absorbing glass composition according to claim 5, wherein the coloring component does not contain the CoO. 前記ガラス組成物を２．１ｍｍ厚みに換算したときの、Ｃ光源を用いて測定した透過色調をＬ*ａ*ｂ*表色系で表して、ａ*が−６〜−３、ｂ*が−４〜−１の範囲内である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の赤外線吸収ガラス組成物。 The transmission color tone measured using a C light source when the glass composition is converted to a thickness of 2.1 mm is represented by an L * a * b * color system, where a * is −6 to −3 and b * is The infrared-absorbing glass composition according to any one of claims 1 to 6, which is within a range of -4 to -1.
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