JP2010522686A - ガラス組成物 - Google Patents

Abstract

以下を含む（重量百分率として示す）板ガラス組成物であって、ＳｉＯ_２６０〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜５％、Ｎａ_２Ｏ１０〜１８％、Ｋ_２Ｏ０〜５．５％、ＣａＯ０〜５％、ＭｇＯ０〜２％、ＳＯ_３０〜１％、Ｆｅ_２Ｏ_３（全鉄）＞０．０１％、ＴｉＯ_２０〜１％を含み、ＳｒＯ０〜１５％、ＢａＯ０〜１５％の一方または両方を含み、ＳｒＯおよびＢａＯの合計量が４％を超えるものである。好ましい組成物は、ＳｉＯ_２６５〜７４％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜３％、Ｎａ_２Ｏ１３〜１６％、Ｋ_２Ｏ０〜２％、ＣａＯ１〜４．９％、ＭｇＯ０〜２％、ＳＯ_３０〜１％、Ｆｅ_２Ｏ_３（全鉄）＞０．０１％、ＴｉＯ_２０〜１％、ＢａＯ４〜１０％、ＳｒＯ０〜５％を含み、アルカリ土類金属成分の合計量は１０〜１３％の範囲内であり、アルカリ金属成分の合計量は１４〜１６％の範囲内である。ガラスの第一鉄の濃度は、２８％以上であり、５ｍｍ以下の厚さでその性能は、ＬＴ_Ａ≧７０％で２９以上であり、ＬＴ_Ａ≧７５％で２７以上であり、その液体温度は９８０℃以下とすることができる。

Description

本発明は、高い可視光線透過率および低い伝熱性を示すガラス、特に板ガラスを製造するのに適するガラス組成物に関するものである。

車両および建物にはめるガラスの使用は、閉鎖空間の増加でより多くの可視光に関する要求および需要として現在増加している。また一方、これは、エネルギー効率に関して、例えば、車両および建物内の空調システムの負荷の減少や、車両用でより重量の軽いガラスを提供することへの、より厳しい要求が同時にある。多くの手段は、高い光透過および低い伝熱性のこれらのいわゆる「高効率」の要求を満たすガラスを製造するために探求された。現在まで提案される多くの解決方法は、積層窓ガラスに集中する（すなわち、二枚以上の窓ガラス部材が各々の間で延在する中間層によって接合した窓ガラスである）。

一つの方法は、赤外線を優先的に反射する一方、可視光の透過を可能にする（しばしば銀に基づく）ソーラーコントロールコーティングを伴う積層板を設けることである。他の選択は、光透過を最大にして、それを通る伝熱を最小にするように特別に設計されていた専門的なポリビニルブチラールのような、専門的な中間層材料を使用することである。残念なことに、このような解決方法は、設けることが比較的高価であって、基体上のコーティングへの沈着の場合、更なる処理工程の導入をもたらす。さらにまた、このような解決方法は、一体式（すなわちガラスの単一層）に、適用できない。

従って、近年にわたるガラス工業では、少なくとも一層の厚みが１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲で、それ自身が高い可視光線透過率（すなわちＣＩＥイルミナントＡによって測定されるときに７０％より大きい）および、低い直接の太陽熱伝達（すなわち、ＩＳＯ９０５０の従って測定されるときに５０％未満である、空気マス１．５）であるガラスを設計および製造することが、課題であった。このようなガラスは、積層体および複数枚の窓ガラス構成部材（すなわち各々の間の密封空間で気体層によって分離される二枚以上のガラスを有する窓ガラス）に組み込まれるときに、一体式として有効でなければならない。

まずはじめに、透明な板ガラス、特に透明なフロートガラスは、バッチ成分砂、ソーダ灰、石灰石、ドロマイト、芒硝およびカレットを使用して典型的に作られ、それは例えば７０〜７３％のＳｉＯ_２、１２〜１４％のＮａ_２Ｏ、７．５〜１０％のＣａＯ、３〜５％のＭｇＯ、０〜２％のＡｌ_２Ｏ_３、０〜１％のＫ_２Ｏ、０〜０．３％のＳＯ_３および、酸化されたＦｅ（ＩＩＩ）および還元されたＦｅ（ＩＩ）の形で通常存在する０．０７〜０．１３％のＦｅ_２Ｏ_３（全鉄）を含み、両方とも３．８５ｍｍで、約８９％の光透過および約８３％の直接の太陽伝熱を有するガラスを生じるように製造する。

典型的な板ガラスの組成物の改良によって、高性能ガラスを達成する方法の多くの示唆および提案があった。大まかに言って、これらの解決方法は、二つの一般的なカテゴリの一つに分類される。一方では、ガラスの赤外線吸収を改善する（その伝熱を減少させる）ために、ガラスの全鉄含有量を増加すべきことを示唆した。所定の第一鉄の比率（すなわち、第二鉄のＦｅ（ＩＩＩ）イオンに対する第一鉄のＦｅ（ＩＩ）イオンの比率）に関して、これは、第一鉄および第二鉄の両方の量を増加させる。第一鉄は赤外線の既知の吸収するものであり、典型的な第一鉄の濃度は約２５％である。一方では、熱を可視光の透過の代わりに吸収し、自動車目的で許容できる基準以下に減少させることができる。この基準は、ヨーロッパではそれを明記する法律の要求が現在あり、例えば、自動車フロントガラスは（ＣＩＥイルミナントＡで測定した）７５％より大きい可視光線透過率を有しなければならず、類似した法規制が他の場所でも存在する。

この提案に加えて、所定の全鉄含有量に関して、第一鉄の比率は、ガラスの熱吸収度を優先的に増加させるために、ガラス内の第一鉄の比率を増加させるような変更すべきことを示唆した。より高い第一鉄のガラス（約３０％以上の第一鉄の濃度を有する）を製造するために、ガラス溶融炉内では還元状態を必要とする。これらの状態を達成する一つの方法は、バッチ成分に炭素を加えることである。残念なことに、高い還元状態では、鉄とともに、精製助剤としてバッチ成分内に存在する（硫酸エステルとして）硫黄は、（可視光線透過率を減少する）ガラスに琥珀色の着色を生成する。硫酸エステルはまた、添加した炭素と反応する。これは（しばしば、未溶融シリカとして観察された）シリカ欠陥をガラス内にもたらし、深刻な製造上の課題となる。

さらにまた、結果として生じる溶融ガラスは、ガラスの表面上でとても熱を吸収して、いずれかの熱入射がその下のガラス体に伝達することが極めて困難である。このような減少した熱効率は、十分に溶融および精製されないガラスとなり、容認できない品質となる。

欧州特許出願公開０２９７４０４（Ａｌ）号明細書には、溶融ガラスの溶融および精製が各々不連続で、経時的な段階で起こるような真空精製技術に基づくガラス溶融炉を再設計することを含むこれらの課題に対する解決方法を記載する。しかしながら、想像できると思うが、このような基本的な提案は装置のコストが高く複雑である。

一方では、より長い波長に第一鉄吸収バンドを移動することが提案された。典型的な鉄含有ガラスにおいて、主な第一鉄吸収バンドは、約５５０〜１６００ｎｍまで広がり、約１０５０ｎｍでそのピークを有する。可視光のスペクトルは、３８０〜７７０ｎｍの間で広がる。より長い波長端では第一鉄吸収バンドによって重なり合う。約１１５０ｎｍにこのバンドのピークを移動することによって、スペクトルの可視部での前記重なりを減少させ、所定の鉄含有量および第一鉄の濃度を有するガラスによって可視光線透過量を増加させる。現在まで、これは高性能ガラスを達成するための比較的人気のある手段のうちの一つであるようであり、それをすべき的確な方法に関して多くの提案があった。

日本の特開昭６０−２１５５４６号公報には、バリア（ＢａＯ）とともに、シリカ、アルミナ等の典型的なガラス成分を含むガラスを記載する。その例示的なガラスにおいて、ＳｉＯ_２の量は７０％未満、Ａｌ_２Ｏ_３は１．５％未満、ＣａＯは５％を超えおよびＭｇＯは２％未満である。さらに、これらのガラスは、高いＢａＯ（７％を超える）と、Ｋ_２Ｏ以外で、典型的なＮａ_２Ｏ濃度（約１２〜１３％）または減少したＮａ_２Ｏ（約６％）のいずれかと、高いＫ_２Ｏ（９〜１０％）とを含む。ＭｇＯの量の減少と４〜１５％の間のＢａＯの含有物の組み合せは、より長い波長に第一鉄吸収バンドを移動する要因である。

残念なことに、ＭｇＯのこのような減少（または完全な除去）は、ガラスの液体温度の増加につながることが多い。これの物理的な効果は、（固体ガラスがガラス溶融炉の作業端で溶融ガラス体を形成するときに）失透の非常に望ましくない発生の増加にある。失透はガラスの品質に関して一般に溶融させるガラスに問題をもたらすだけでなく、次の溶融ガラスの異なる液体温度により失透が再溶融を可能にするので、溶融する次のガラスに問題をもたらすことになり、その混合物を生じる。

さらにまた、Ｎａ_２Ｏの減少およびＫ_２Ｏの増加の複合効果は、他の溶融問題をもたらすことが多い。Ｋ_２Ｏは溶融ガラス内に二酸化炭素（バッチ成分溶融反応の副産物）を事実上「閉じ込め」、その後溶融物の表面から「噴出」を観察できることが多く、十分でないガラス品質に至る。

欧州特許出願公開０６２９１７９（Ａｌ）号明細書には、６９〜７５％のＳｉＯ_２、０〜３％のＡｌ_２Ｏ_３、２〜１０％のＣａＯ、０〜２％のＭｇＯ、９〜１７％のＮａ_２Ｏ、０〜８％のＫ_２Ｏ、０．２〜１．５％のＦｅ_２Ｏ_３および４％未満のＢａＯを具え、高効率および、特にほぼ１１００ｎｍより大きな波長に位置するピークを有する赤外吸収帯を達成するガラスを記載する。低いＭｇＯ（または完全に存在しない）および高いＫ_２Ｏ含有物による同様の溶融の問題を、再び観察することができる。さらに、上記の特開昭６０−２１５５４６号公報、欧州特許出願公開０６２９１７９（Ａｌ）号明細書の教示に反して、４％未満のＢａＯの含有物はまた、第一鉄吸収バンドをより長い波長に移動する効果があるようである。

欧州特許出願公開０２９７４０４（Ａｌ）号明細書 特開昭６０−２１５５４６号公報 欧州特許出願公開０６２９１７９（Ａｌ）号明細書

従って、本発明の目的は、上述の問題点を解消し、高性能ガラスの組成物を提供することであり、特に効果的な製造方法で最適化された溶融性能と優れた物性の組み合わせである。

よって、本発明は第一の態様で以下の組成を含む板ガラス組成物を提供し、その量は重量百分率で、
ＳｉＯ_２ ６０〜７５％
Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜５％
Ｎａ_２Ｏ １０〜１８％
Ｋ_２Ｏ ０〜５．５％
ＣａＯ ０〜５％
ＭｇＯ ０〜２％
ＳＯ_３ ０〜１％
Ｆｅ_２Ｏ_３（全鉄） ＞０．０１％
ＴｉＯ_２ ０〜１％、
および、
ＳｒＯ ０〜１５％
ＢａＯ ０〜１５％
の一方または両方であり、ただしＳｒＯおよびＢａＯの合計量が４％より大きい。

実際、このような組成であるガラスは５ｍｍ以下の厚さで設けられるときに高性能特性を示す。７０％以上のイルミナントＡ（「ＬＴ_Ａ」）によって測定される可視光線透過率のために、ガラスは、ＩＳＯ９０５０に従って算出された直接のソーラー伝熱性を有する。５ｍｍ以下の厚みで、４１％以下、好ましくは３９％以下のＡＭ１．５（「ＤＳＨＴ」）である。

ガラスの可視光線透過率が７５％以上に達したときに、ＬＴ_ＡでＤＳＨＴの関係が非線形に変化するので、ガラスは、５ｍｍの以下の厚みで４８％以下、好ましくは４６％以下のＤＳＨＴを有する。

このようなガラスを従来技術のガラスと互いに、比較する便利な方法は、一定のガラス厚みに対して、ＬＴ_ＡからＤＳＨＴを引いた「性能」として知られる量を考慮することである。５ｍｍ以下の厚さで設けられるときに、本発明による高性能ガラスの耐久度は有益である。
（ａ）５ｍｍ以下の厚さで、２７の性能を有する典型的な緑色ガラス（ほぼ０．９％の全鉄を有する）と比較して、７０％以上のＬＴ_Ａに対して、２９以上、好ましくは約３１、
（ｂ）５ｍｍ以下の厚さで、２６の耐久度を有する典型的な緑色ガラス（約０．５６％の全鉄を有する）と比較して、７５％以上のＬＴ_Ａに対して、２７以上、好ましくは約２９である。

高性能特性は、なかでもマグネシア（ＭｇＯ）の減少および、述べられた量のストロンチア（ＳｒＯ）および／またはバリアの含有物の組み合せによって達成され、少なくとも３％のシリカのモル濃度に対応する増加は、標準のフロートガラスで見られるモル濃度を示すことを確信する。これらの変化は、より長い波長で、ガラスの第一鉄の濃度の増加に対して、第一鉄の吸収バンドで（約１００ｎｍの）移動で現れ、下記でより詳細に記載されている。

重要なことに、その優れた光学的性質に加えて、本発明による組成を有するガラスは、容易に溶融して、効率的に製造することができる。これらのガラスの優れた製造特性に明らかに貢献する一つの要因は、溶融ガラスの低い液体温度であり、好ましくは９８０℃未満、より好ましくは９７０℃未満、最も好ましくは９６０℃未満である。驚くべきことに、述べられた相対量のＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有物は、観察された低い液体温度に至るようである。溶融ガラスの液体温度が低くなると、たぶん失透を生じることが少なくなる。

最適化された溶融性はより高い第一鉄の濃度の達成を可能にし、本発明によるガラスは、２８％を超え、好ましくは３０％を超え、最も好ましくは３５〜４０％の間の、第一鉄の濃度であり、他の点では従来の技術ガラスで観察された気泡および含有物の発生はしない。より高い第一鉄の濃度の達成はまた、ガラス組成物内に含まれるＢａＯおよび／またはＳｒＯの量と結びついて高いソーダ濃度に貢献できると考えられる。

有利には、アルカリ土属金属酸化物成分（ＭｇＯ，ＣａＯ，ＳｒＯ，ＢａＯを含む）の合計量は、１０〜２０％の範囲であり、一方アルカリ金属酸化物成分（Ｎａ_２Ｏ，Ｋ_２Ｏを含む）の合計量はまた、１０〜２０％の範囲である。これらの基準の満足は、高い第一鉄、高性能、容易に溶融したガラスでの状態の生成に役立つようである。

好ましくは、ＳｒＯは、１２％未満、より好ましくは１０％未満、最も好ましくは５％未満の量で存在することができ、同様に、ＢａＯは、０．０５〜１２％、より好ましくは４〜１０％の量で存在することができる。ガラス組成物にもたらす各々の利益と比較して、これらの成分のコストは、１０％以下の各々が好ましく存在できることを意味する。一方、少なくとも４％の酸化バリウムと結びつく少量のストロンチア（１〜２％の低さ）は、優れたガラスを提供することができる。

ＣａＯは、４．９％以下、好ましくは４．８％以下の量で存在することができる。（標準フロートガラスで含まれる量を超える）ＣａＯの量の減少は、従来技術のガラスと比較して、本発明によるガラスの液体温度を決定する際に重要な役割を果たすようであり、したがって、その量を綿密に取り扱わなければならない。好ましくは、ＣａＯは、４．０％より大きい量で存在する。よりはるかに驚くべきことに、ＣａＯの量も、ガラスの高性能特性に関与するようである。

好ましくは、ＭｇＯは１％以下、好ましくは０．８％以下、最も好ましくはできるだけ少ない量で存在する（０．４％未満、さらには０．２％未満）。理想的には、マグネシアはガラス組成物には完全に存在しなくてもよく、しかしながら、実際にはこれは、他のマグネシアを含有するガラス組成物に早い遷移時間の必要性のために可能でない（最高約４．５％であることができる）。中間物は、マグネシアの含有物によって、記載された濃度、典型的には０．０５％未満で達成することができる。これらの低濃度にＭｇＯを減少させることは、標準の透明ガラスと比較してガラス組成物に対する他の変化とともに、いくつかの従来技術のガラスに関して述べられる失透の問題を導かないようである。

Ｎａ_２Ｏ（ソーダ）は、１３．５％以上、好ましくは１４〜１５％の範囲（約１４．５％が好ましい）の量で有利に存在することができる。ソーダは、バッチ成分間の溶融反応を促進するために使用される融剤である。それが存在する量が低すぎる場合、溶融は不十分であり、その結果として生じるガラスは気泡および包含物を含むおそれがある。その量が高すぎる場合、ガラスの耐久性は、ガラスの表面の反応が増加するにつれて不十分であるおそれがある。

好ましくは、Ｋ_２Ｏ（ポタシア）は、３％以下、好ましくは２％以下の量で存在する。ポタシアの包含物は、主な第一鉄バンドをより長い波長へ移動することに関与するようである。このような濃度は、ケイ酸カリウムが、以前に述べたように、ガラスを形成する範囲を最小にする利点があるようである。しかしながら、最大１％のＫ_２Ｏの量は、酸化カリウムがバッチ成分として使用される砂に固有で見られることが多い成分であるため、不可避であるようである。

ＴｉＯ_２（チタニア）は、緑色のガラス（鉄単独は、青緑色のものが生じることができる）を達成するために有利に存在することができる。ＴｉＯ_２は、０．２％〜０．８重量％の間、好ましくは約０．６％の量で存在することができる。

前述を考慮して、好ましくはアルカリ土属金属酸化物成分の合計量が１０〜１５％の範囲で、アルカリ金属酸化物成分の合計量が１３〜１７％の範囲であることができる。これらの範囲は、ガラス組成物の特性（物理的および溶融）の更なる最適化を示す。

本発明の更なる改良として、板ガラス組成物は以下の成分を含むことができ、それの量は重量百分率として表され、
ＳｉＯ_２ ６５〜７４％
Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３％
Ｎａ_２Ｏ １３〜１６％
Ｋ_２Ｏ ０〜２％
ＣａＯ １〜４．９％
ＭｇＯ ０〜２％
ＳＯ_３ ０〜１％
Ｆｅ_２Ｏ_３（全鉄） ＞０．０１％
ＴｉＯ_２ ０〜１％
ＢａＯ ４〜１０％
ＳｒＯ ０〜５％
ここで、アルカリ土属金属酸化物成分の合計量は１０〜１３％の範囲内であり、アルカリ金属酸化物成分の合計量は１４〜１６％の範囲内である。

上述の（複数の）組成物に従うガラスは、それらの的確な全鉄含有量および第一鉄の濃度に従って、青緑の色合いで透明であることができる。この明細書の全体にわたって使用されるように、全鉄は、従来の技術として知られるように、全ての鉄が酸化第二鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３）として存在するように表される。第一鉄の濃度を、分子吸光分光分析を使用して化学的に決定する。このための手順は、以下の通りであり、
・粒径が１００μｍ以下になるまで、ガラスの１ｇサンプルを微細に挽く、
・０．５ｇのすりガラスを２０ｍＬの脱イオン化水、２．５ｍＬのフェナントロリン水和物溶液（１％ｗ／ｖ）、８ｍＬのフッ化水素酸（４０％）および２ｍＬの硫酸（１：２ｖ／ｖ）を含む白金るつぼへ移し、
・すりガラスを溶融するために撹拌し、るつぼを封止し、
・約２０分間、るつぼ内に溶液を通して二酸化炭素を泡立たせ、
・るつぼの含有物を８ｇのホウ酸に加えて、撹拌して、５分間放置し、
・アンモニア溶液の液滴の添加によって、溶液のｐＨを３．２に調整し、
・１００ｍＬ量に、脱イオン水を使用して希釈し、
・試料を濾過し、
・パーキンエルマー社製のＬａｍｂｄａ ２０ ＵＶ／ＶＩＳ分光光度計を使用して、それによって形成されるフェナントロリン錯体の量を計量することによって、試料に存在する第一鉄の量を決定する。

もちろん、本発明による組成物は、効果的に、他の着色剤（鉄に加えて）を加えて、２〜３例を挙げると、青、青緑、灰色またはブロンズの色ガラスを達成するベースガラスの組成物となることが可能である。このように、ガラス組成物は、一つ以上の下記の着色剤、コバルト、ニッケル、クロム、バナジウム、マンガン、銅、セリウム、ネオジムおよびエルビウムの酸化物および／またはセレン（これは、限定的なリストである）を更に含むことができる。しかしながら、このような着色された組成物は、それらがこの明細書に記載されているように、他の有利な特徴から一般的に利益を得るにもかかわらず、上述の高性能特性を示すことができない。また、これらの添加剤のいずれかの非常に少量（典型的に０．２％未満）は、使用される原料および／またはカレットから不純物として、少なくともガラス主成分内に存在してもよいことを、注意しなければならない。

特に、よく知られる技術であるフロート法を使用して製造したときには、本発明の組成物によるガラスを、好都合なことに、なましシート形成を提供することができる。一般的に、一枚のガラスを、０．５〜１０ｍｍの間、好ましくは１〜５ｍｍ間の厚さで設けることができる。そして、前記シートを、所望の大きさに切断して、必要に応じて更に加工することができる。このような他の処理は、建築窓または自動車窓に適切なガラスを製造する形状を達成するために他の切削加工、所望の曲率を達成するためのガラスの屈曲加工、所望の安全性を与えるためのガラスの焼き戻し加工、および／または、複合窓ガラスを製造するために一枚のガラスを他のプライ材料に接合加工を含むことができる。

ガラスを焼き戻すことに関して、これを行うことができる容易さは、ガラスの熱膨張係数αで判断することができる。標準の透明ガラスは５０〜３５０℃の間で約９０×１０^−７ｃｍ^−１のαであるのに対し、本発明のガラスは５０〜３５０℃の間で１００×１０^−７ｃｍ^−１より大きく、好ましくは５０〜３５０℃の間で約１０２×１０^−７ｃｍ^−１のαであることができる。ガラス組成物内のソーダの含有量が高いほど、ガラスの熱膨張係数が大きくなるほど、容易にガラスを焼き戻すことができると確信する。有益な硬化特性は、焼き戻し線上のガラス処理量が増加できるにつれて、更なる製造効果に至ることができる。

さらに、より高い熱膨張係数は、焼戻し温度の減少および／または熱いガラスの急冷（冷却）を使用して、急冷圧の減少を可能にすることができ、それに所望の圧縮および張力の応力を「定着」するようである。さらに、本発明による組成物のガラスは、（専門装置を、標準の組成物のこのような薄いガラスを焼き戻すことが一般に必要とする）通常の焼き戻し装置および方法を使用してより薄い厚さ（３ｍｍ以下）で設けたとき、満足に焼き戻すことができる。

本発明の第二態様によれば、互いから離れて間隔を置いた少なくとも二枚のガラスを具える透明板ガラスであり、一枚以上のガラスは上述の組成物である。

この透明板ガラスは、二枚のガラスが少なくとも一層の中間層材料によって分離される積層窓ガラスの形であることができ、シートとともに接合する。ガラスの更なる層または他の部材を、積層体に接合することができる。ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリウレタン（ＰＵ）、エチル酢酸ビニル（ＥＶＡ）等のような、いずれかの既知の中間層材料を使用することができ、それは透明または色つきであることができる。

あるいは、透明板ガラスは、複数枚の窓ガラス構成部材の形であることができ、二枚のガラスを気体層によって分離する。このような構成部材で最も簡単な形は、二重嵌め込み窓ガラス部材であり、二枚のガラスを、スペーサおよび、希ガスで満たされたそれらの間の密封空間を使用して分離する。

このような窓ガラスの全厚は、使用される層の数および中間層材料／気体層の厚さに従い、１．５〜２５ｍｍの間、好ましくは２〜２０ｍｍの間、更に好ましくは２．５〜１５ｍｍの間にすることができる。

簡潔に前述した様に、本発明による透明板ガラスは建築窓および自動車窓として、特に一体式、積層窓ガラスまたは複数枚の窓ガラス構成部材の形で使用することができる。自動車窓は、フロントガラス、側部窓、後部窓およびサンルーフ（車両屋根の一部または全体を覆うもの）を含み、それは屈曲および／または調節することができる。建築窓を、建物の外部および内部の両方で使用することができる。

より良好な理解のために、次に本発明を、限定されない実施例としてより詳細に記載する。

以下の、表Ｉ（ａ）〜Ｉ（ｆ）および表ＩＩは、従来技術の緑色ガラスの二つの比較例とともに、本発明によるガラス組成物を有するガラスサンプルの実施例を与え（実施例１および４６）、全て４ｍｍ（±０．５ｍｍ）の厚さである。表Ｉは、測定／算出された組成物、第一鉄の濃度、光透過、直接の太陽伝熱、液体温度および主要相の詳細を記載する。表ＩＩは、データが現在利用可能である選択された実施例に関して、粘性温度、膨張係数、屈折率および密度の詳細を記載する。

実施例１は、典型的なベースガラス組成物において、０．５６重量％の全鉄を含むライトグリーンのガラスである。同様に、実施例４６は、０．９０重量％の全鉄を含むダークグリーンのガラスである。これらの実施例の各々に関してベースガラス組成物は、特に約１３％のソーダ、８％のカルシアおよび４％のマグネシアを含み、ストロンチアおよびバリアが全くない。これらのガラスの第一鉄の濃度は（前に記載するように化学的に測定した）２５％であり、「高い第一鉄」として記載されないガラスの典型例であり、それぞれの液体温度は、９９５℃および９９７℃である。ガラスの粘度（η、ポイズで測定）に関する他の目立った温度（摂氏℃）は、
１）溶融温度をＴｌｏｇ_１０２．５として示し、ｌｏｇ_１０η＝２．５でその温度を意味し、それはガラスバッチ成分が急速に溶融し、溶融ガラスを洗練できるものである。
２）作業温度をＴｌｏｇ_１０４として示し、ｌｏｇ_１０η＝４でその温度を意味し、それはガラスリボンがガラス溶融炉内で溶融したガラスからフロート法の間に、錫浴上に最も容易に形成することができるものである。
３）軟化温度をＴｌｏｇ_１０７．６として示し、ｌｏｇ_１０η＝７．６でその温度を意味し、それは一枚のガラスリボンが重力の下でほぼ変形するものである。
４）上限緩冷温度をＴｌｏｇ_１０１３．４として示し、ｌｏｇ_１０η＝１３．４でその温度を意味し、それは一枚のガラスリボンを焼きなますことができる温度の範囲の上限値である。

実施例２〜７，１１〜４５および４７〜８２は本発明を記述した全てのガラスであり、実施例８，９および１０が液体温度でカルシアを完全に除去する負の結果を例示する一方、実施例１および４６の両方に比べて、これらの三つのガラスは、製造することがより困難なことをもたらす。

実施例ガラス２〜７および１１〜４５（セット１）は、それら全ては実施例１のガラスとしての全鉄をおおよそ同一量含むので、実施例１と全て比較する。これらのセット１のガラスの全ては、実施例１と比較してより高い性能のガラスであり、それらの性能は、７６％の光透過に関して、少なくとも２７および約２９または３０であることが多い。同様に、全て、実施例１と比較してより高い第一鉄の濃度であり、最小限の第一鉄の濃度は２９％であって、約３５％であることが多い。

セット１のガラスの組成物の分析では、それらの全てが実施例１と比較してアルカリ金属酸化物の増加した総量を含むことを厳密に示し、時には増加したポタシアの濃度によるにもかかわらず、全体的に見ると増加したソーダ濃度によるものである。さらにまた、全ては、実施例１と比較して、減少したカルシアおよびマグネシア濃度を含み、カルシアは約８％から４．７％まで典型的に減少する一方、マグネシアは４％から約０．０２％まで典型的に減少し、両方とも十分な減少である。さらに、全ては、観察されるより高性能で高い第一鉄の濃度に至ると考えられる十分な量で、バリアおよびストロンチアの一方または両方を含む。

実施例１のガラスと比較して、増加した液体温度を示す実施例８〜１０は別として、液体温度を測定したセット１のそれらのガラスは全て、実施例１と比較して９８０℃以下での減少を示す。実施例２のガラスはまた、実施例１のガラスと比較して、その膨張係数の相当の増加を示し、硬化させることがずっと容易なことを意味する（表ＩＩ参照）。加えて、実施例２のガラスは、実施例１のガラスと比較して、溶融性、作業性、軟化性、緩冷温度の上限値を非常に減少させ、より少ないエネルギーが実施例２のガラスを製造するのに必要であることを意味し、全体的により効率的な方法に至った。さらに、（多くの他のセット１のガラスのように）実施例２のガラスに関する主要相は、シリカ（一方、それは実施例１および４６の従来技術のガラスでは珪灰石である）であるにもかかわらず、その液体温度の下限値（実施例１および４６のガラスのそれぞれに関して９９５℃および９９７℃と比べて９６４℃）は、ほとんど失透を確保することはない。

実施例ガラス４７〜８２（セット２）は、それら全てが実施例４６のガラスと全鉄のおおよそ同じ量を含むので、実施例４６と全て比較すべきである。これらのセット２のガラスの全ては、実施例４６と比較して、より高性能なガラスであり、それらの性能は７１％の光透過に関して少なくとも２９および約３１であることが多い。同様に、全て（実施例５４，５８，５９，６３，６５および７６を除く）は、実施例４６と比較して、より高い第一鉄の濃度であり、最小の第一鉄の濃度は２９％、３５％以上であることが多い。

セット２のガラスの組成物の分析では、それらの全てが、実施例４６と比較してアルカリ金属酸化物の増加した総量を含むことを密接に示し、増加したソーダ濃度によるものである。さらにまた、全ては実施例４６と比較して、減少したカルシアおよびマグネシアの濃度を含み、カルシアは約８％から４．７％に一般的に減少し、マグネシアは４％から約０．０２％に一般的に減少し、両方とも相当な減少である。さらに、全ては、観察されるより高性能で高い第一鉄の濃度に至るようである相当な量でのバリアおよびストロンチアの一方または両方を含む。

液体温度が決定された実施例４７は、実施例４６と比較して、９６５℃に減少を示す。実施例４７のガラスはまた、実施例４６のガラスと比較して、その膨張係数の相当な増加を示し、硬化させることがずっと容易であることを意味する。その主要相がシリカ（実施例２と同様）であるにもかかわらず、その液体温度の下限値はほとんど失透を確保することがない。

Claims (23)

1. 重量百分率で、
   ＳｉＯ_２ ６０〜７５％
   Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜５％
   Ｎａ_２Ｏ １０〜１８％
   Ｋ_２Ｏ ０〜５．５％
   ＣａＯ ０〜５％
   ＭｇＯ ０〜２％
   ＳＯ_３ ０〜１％
   Ｆｅ_２Ｏ_３（全鉄） ＞０．０１％
   ＴｉＯ_２ ０〜１％
   を含み、
   ＳｒＯ ０〜１５％
   ＢａＯ ０〜１５％
   の一方または両方を含み、ＳｒＯおよびＢａＯの合計量が４％を超える板ガラス組成物。
2. 前記アルカリ土類金属成分の合計量が１０〜２０％の範囲内である請求項１に記載の板ガラス組成物。
3. 前記アルカリ金属成分の合計量が１０〜２０％の範囲内である請求項１または請求項２に記載の板ガラス組成物。
4. 前記第一鉄の濃度が２８％以上である請求項１〜３のいずれかに記載の板ガラス組成物。
5. ガラスを５ｍｍ以下の厚さで設ける時、
   （ａ）７０％以上のＬＴ_Ａで２９以上、
   （ｂ）７５％以上のＬＴ_Ａで２７以上、
   の性能である請求項１〜４のいずれかに記載の板ガラス組成物。
6. 液体温度が、９８０℃以下である請求項１〜５のいずれかに記載の板ガラス組成物。
7. ＳｒＯが１２％未満、好ましくは１０％未満の量で存在でき、ＢａＯは０．０５〜１２％、好ましくは４〜１０％の量で存在できる請求項１〜６に記載の板ガラス組成物。
8. ＣａＯが４．９％以下、好ましくは４．８％以下の量で存在する請求項１〜７に記載の板ガラス組成物。
9. ＭｇＯが１％以下、好ましくは０．８％以下の量で存在する請求項１〜８のいずれかに記載の板ガラス組成物。
10. Ｎａ_２Ｏが１３％以上、好ましくは１４％以上の量で存在する請求項１〜９に記載の板ガラス組成物。
11. Ｋ_２Ｏが３％以下、好ましくは２％以下の量で存在する請求項１〜１０のいずれかに記載の板ガラス組成物。
12. 前記アルカリ土類金属成分の合計量が１０〜１５％の範囲内である請求項７〜９のいずれかに記載の板ガラス組成物。
13. 前記アルカリ金属成分の合計量が１３〜１７％の範囲内である請求項７〜１２のいずれかに記載の板ガラス組成物。
14. 重量百分率で、
    ＳｉＯ_２ ６５〜７４％
    Ａｌ_２Ｏ_３ ０〜３％
    Ｎａ_２Ｏ １３〜１６％
    Ｋ_２Ｏ ０〜２％
    ＣａＯ １〜４．９％
    ＭｇＯ ０〜２％
    ＳＯ_３ ０〜１％
    Ｆｅ_２Ｏ_３（全鉄） ＞０．０１％
    ＴｉＯ_２ ０〜１％
    ＢａＯ ４〜１０％
    ＳｒＯ ０〜５％
    を含み、前記アルカリ土類金属成分の合計量は１０〜１３％の範囲内であり、前記アルカリ金属成分の合計量１４〜１６％の範囲内である板ガラス組成物。
15. 更に、一つ以上の次の着色剤、コバルトの酸化物、ニッケルの酸化物、クロムの酸化物、バナジウムの酸化物、マンガンの酸化物、銅の酸化物、セリウムの酸化物、ネオジムの酸化物およびエルビウムの酸化物およびセレンの着色剤のうち一つ以上を含む請求項１〜１４のいずれかに記載の板ガラス組成物。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の組成物のシート形状での板ガラス。
17. 熱膨張率αが、５０〜３５０℃の間で１００×１０^−７ｃｍ^−１を超える請求項１６に記載の板ガラス。
18. 互いから離れて間隔をおいた少なくとも二枚のガラスのシートを具える透明板ガラスであって、一枚以上のガラスのシートが請求項１６または請求項１７に記載の板ガラスである透明板ガラス。
19. 積層板ガラスの形態であって、二枚のガラスのシートが少なくとも一枚の中間層材料の層によって分離され、該中間層材料の層が前記シートを一緒に接合する請求項１８に記載の透明板ガラス。
20. 積層窓ガラス部材の形態であって、二枚のガラスのシートが気体層によって分離される複数枚の窓ガラス構成部材の形態である請求項１８に記載の窓ガラス。
21. 一体式の自動車窓を作るために、請求項１６または１７に記載のガラスをシートの形態で使用する方法。
22. 強化自動車窓を作るために、ガラスをシートの形態で使用する請求項２１に記載の方法。
23. 自動車窓および／または建築窓として、請求項１８〜２０のいずれかに記載の透明ガラスを使用する方法。