JP3049379B2 - 紫外線遮断ガラス用母材ガラス、及び紫外線遮断ガラスの製造方法 - Google Patents

紫外線遮断ガラス用母材ガラス、及び紫外線遮断ガラスの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線遮断ガラス用母
材ガラス、及び該母材ガラスを用いる紫外線遮断ガラス
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ハロゲン化銅微結晶を含んだガラスは、
ある任意の波長以下の紫外線を遮断し、それ以上の波長
の光を透過させる透過特性を有するものであり、この様
な紫外線を遮断する性質を有するガラスの製造方法とし
ては、例えば、ハロゲン化銅成分を含む原料を溶融させ
てハロゲン化銅成分を含有するホウケイ酸塩ガラスを作
り、このガラスを熱処理することによって、ガラス中に
ハロゲン化銅微結晶を析出させる方法が知られている
(特開平4ー18501号)。
【0003】しかしながら、この様な方法では、ハロゲ
ン化銅微結晶がガラスの全体に分散したものとなり、ガ
ラスの全体で光を吸収することから、部分によって厚み
に差がある製品では、厚さの異なる部分では光吸収の相
違が生じて光の透過特性が不均一になるという問題点が
ある。また、この様なハロゲン化銅微結晶を含む紫外線
吸収ガラスは、紫外線、可視光線、赤外線などの照射を
受けた場合に、吸収特性に変化が生じ難いものではある
が、メタルハライドランプ等の強力な紫外線を発する光
源による照射を長時間に亘って受けた場合には、光の透
過特性に変化が起きる現象、いわゆるソーラリゼーショ
ンが生じるという問題点があり、この様な問題点の改善
が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主な目的は、
紫外線のみを遮断するシャープな吸収特性を有するガラ
スであって、部分によって厚さに差がある製品であって
も光の透過特性が均一であり、しかもソーラリゼーショ
ンの生じ難い紫外線遮断ガラスを提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねてきた。そ
の結果、ハロゲンを含有する特定組成のホウケイ酸ガラ
スを作製した後、このガラスに銅イオンを拡散させる方
法によれば、比較的低温度でハロゲン化銅の微結晶を形
成できるため、適度な大きさの均一なハロゲン化銅の結
晶が形成され易く、しかも、得られるガラスは、表面付
近にのみ均一な厚さのハロゲン化銅の微結晶層を有する
ものとなり、部分によって厚さの差が大きい製品であっ
ても、光の透過特性が均一となって、良好な透過特性を
有する紫外線遮断ガラスとなることを見出した。また、
該紫外線遮断ガラスは、ハロゲン化銅の微結晶層がガラ
スの表面部分の薄い範囲にのみ存在することにより、ソ
ーラリゼーションが生じ難いものであり、特に、ソーラ
リゼーションの防止に有効な成分を含有させた母材ガラ
スを用い、この片面にのみハロゲン化銅の微結晶層を形
成したガラスは、ハロゲン化銅の微結晶層を形成してい
ない面から紫外線の照射を受ける場合には、強力な紫外
線の照射を長時間にわたって受けても透過特性の変化が
ほとんど生じることがなく、ソーラリゼーションの防止
に極めて有効な紫外線遮断ガラスとなることを見出し
た。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたもの
である。
【0006】即ち、本発明は、下記の紫外線遮断ガラス
用母材ガラス、及び該母材ガラスを用いる紫外線遮断ガ
ラスの製造方法を提供するものである。
【0007】(I) SiO240〜82重量%、B2
312〜50重量%、Na2O、K2O、Li2O、Rb2
O及びCs2Oから選ばれた少なくとも一種の成分2〜
20重量%、MgO、CaO、BaO、ZnO、SrO
及びPbOから選ばれた少なくとも一種の成分25重量
%以下、Al23、La23、Y23、Ta23及びG
23から選ばれた少なくとも一種の成分20重量%以
下、ZrO210重量%以下、Cl、Br及びIから選
ばれた少なくとも一種の成分0.05〜10重量%、並
びにAs23、Sb23及びSnOから選ばれた少なく
とも一種の成分5重量%以下からなる紫外線遮断ガラス
用母材ガラス。
【0008】(II) SiO240〜82重量%、B23
12〜50重量%、Na2O、K2O、Li2O、Rb2
及びCs2Oから選ばれた少なくとも一種の成分2〜2
0重量%、MgO、CaO、BaO、ZnO、SrO及
びPbOから選ばれた少なくとも一種の成分25重量%
以下、Al23、La23、Y23、Ta23及びGd
23から選ばれた少なくとも一種の成分20重量%以
下、ZrO210重量%以下、Cl、Br及びIから選
ばれた少なくとも一種の成分0.05〜10重量%、A
23、Sb23及びSnOから選ばれた少なくとも一
種の成分5重量%以下、並びにFe、Ni、Mn、C
o、V、Cr、Ti、Ce、Mo、Se、Pd、Nd、
Er、Sm、Eu及びPrの酸化物の少なくとも一種の
成分0.01〜10重量%からなる紫外線遮断ガラス用
母材ガラス。
【0009】(III) 上記(I)又は(II)に記載の母材
ガラスに、銅イオンを拡散させて、ハロゲン化銅の微結
晶層を形成することを特徴とする紫外線遮断ガラスの製
造方法。
【0010】以下に、本発明の紫外線遮断ガラス用母材
ガラス、及び該母材ガラスを用いる紫外線遮断ガラスの
製造方法について、詳細に説明する。
【0011】本発明の紫外線遮断ガラス用母材ガラス
は、SiO240〜82重量%、B2312〜50重量
%、Na2O、K2O、Li2O、Rb2O及びCs2Oか
ら選ばれた少なくとも一種の成分2〜20重量%、Mg
O、CaO、BaO、ZnO、SrO及びPbOから選
ばれた少なくとも一種の成分25重量%以下、Al
23、La23、Y23、Ta23及びGd23から選
ばれた少なくとも一種の成分20重量%以下、ZrO2
10重量%以下、Cl、Br及びIから選ばれた少なく
とも一種の成分0.05〜10重量%、並びにAs
23、Sb23及びSnOから選ばれた少なくとも一種
の成分5重量%以下からなるものである。この様な特定
の組成を有する母材ガラスによれば、この表面に銅化合
物を含有する皮膜を形成した後、熱処理を行なう方法、
銅塩の溶融槽に母材ガラスを浸漬する方法等の簡単な方
法によって、ガラス中に銅イオンを拡散させることがで
き、この拡散した銅イオンが母材ガラス中のハロゲンと
結合して、母材ガラスの表面付近に均一で適度な粒径を
有するハロゲン化銅の微結晶層が形成され、特定波長以
下の紫外線のみを遮断するシャープな吸収特性を有する
紫外線遮断ガラスが容易に得られる。
【0012】本発明の紫外線遮断ガラス用母材ガラスに
おいて、SiO2は、ガラス網目を構成する主成分であ
り、母材ガラスの全成分中、40〜82重量%とするこ
とが必要であり、55〜75重量%とすることが好まし
い。SiO2の含有量が82重量%を上回ると、ガラス
の溶融性が悪くなり、40重量%を下回ると、化学的耐
久性、熱的安定性等が不十分となるので好ましくない。
【0013】B23は、ガラス網目を構成する成分であ
り、また、ガラスの溶融性、熱的安定性、化学的耐久性
等を向上させる働きをし、母材ガラスの全成分中、12
〜50重量%とすることが必要であり、12〜35重量
%とすることが好ましい。B23含有量が50重量%を
上回ると、ガラスの化学的耐久性、熱的安定性等が不十
分となり、12重量%を下回ると目的とする光透過特性
を得難いので好ましくない。
【0014】Na2O、K2O、Li2O、Rb2O及びC
2Oから選ばれた少なくとも一種の成分は、ガラスの
溶融性を向上させる効果があり、その含有量は、母材ガ
ラス中2〜20重量%とすることが必要であり、5〜2
0重量%とすることが好ましい。これらの成分の含有量
が20重量%を上回ると、ガラスの化学的耐久性が悪く
なり、2重量%を下回ると溶融性が低下するので好まし
くない。
【0015】Al23、La23、Y23、Ta23
びGd23から選ばれた少なくとも一種の成分は、ガラ
スの化学的耐久性を向上させる働きをすると共に、紫外
線等の照射を受けた場合の透過特性の変化、即ち、ソー
ラリゼーションの防止に有効であり、その含有量は、母
材ガラス中20重量%以下とすることができ、好ましく
は1〜15重量%とする。これらの成分の含有量が20
重量%を上回ると、ガラスの溶融性が低下するので好ま
しくない。
【0016】MgO、CaO、BaO、ZnO、SrO
及びPbOから選ばれた少なくとも一種の成分は、ガラ
スの化学的耐久性を向上させる働きをすると共に、ソー
ラリゼーションの防止に有効であり、その含有量は、母
材ガラス中25重量%以下とすることができ、好ましく
は1〜15重量%とする。これらの成分の含有量が25
重量%を上回ると、ガラスの溶融性が低下するので好ま
しくない。
【0017】ZrO2は、ガラスの耐久性、熱的安定性
等を向上させる効果があり、ソーラリゼーションの防止
にも有効であり、その含有量は、母材ガラス中10重量
%以下とすることができ、好ましくは0.3〜10重量
%とする。ZrO2の含有量が10重量%を上回ると、
ガラスの溶融性が低下するので好ましくない。
【0018】Cl、Br及びIから選ばれた少なくとも
一種の成分は、母材ガラスを得た後、これに銅イオンを
拡散させて紫外線遮断ガラスを得る際に、母材ガラスの
表面付近でハロゲン化銅の微粒子結晶を形成するための
主要成分であり、その含有量は、母材ガラス中0.05
〜10重量%とすることが必要であり、好ましくは0.
3〜10重量%とする。これらの成分の含有量が10重
量%を上回ると、溶融時にハロゲンガスの揮発が多くな
り、作業環境が悪化するので好ましくなく、一方、0.
05重量%を下回ると紫外線のみを遮断するシャープな
吸収特性を得難いので好ましくない。
【0019】As23、Sb23及びSnOから選ばれ
た少なくとも一種の成分は、清澄剤として有用であり、
また銅イオンの拡散を容易にする働きをするものであ
り、その含有量は、母材ガラス中5重量%以下とするこ
とができ、好ましくは0.5〜3重量%とする。
【0020】本発明では、特に、上記した母材ガラスの
内で、ガラスの溶融性、熱的安定性等が良好となり、目
的とする特性のガラスの製造が容易である点において、
SiO255〜75重量%、B2312〜35重量%、
Na2O、K2O、Li2O、Rb2O及びCs2Oから選
ばれた少なくとも一種の成分5〜20重量%、MgO、
CaO、BaO、ZnO、SrO及びPbOから選ばれ
た少なくとも一種の成分25重量%以下、Al23、L
23、Y23、Ta23及びGd23から選ばれた少
なくとも一種の成分20重量%以下、ZrO210重量
%以下、Cl、Br及びIから選ばれた少なくとも一種
の成分0.05〜10重量%、並びにAs23、Sb2
3及びSnOから選ばれた少なくとも一種の成分5重
量%以下からなる母材ガラスが好ましい。また、ガラス
の化学的耐久性、熱的安定性等が良好となり、更にソー
ラリゼーションが生じ難い点で、SiO240〜82重
量%、B2312〜50重量%、Na2O、K2O、Li
2O、Rb2O及びCs2Oから選ばれた少なくとも一種
の成分2〜20重量%、MgO、CaO、BaO、Zn
O、SrO及びPbOから選ばれた少なくとも一種の成
分1〜15重量%以下、Al23、La23、Y23
Ta23及びGd23から選ばれた少なくとも一種の成
分1〜15重量%、ZrO20.3〜10重量%、C
l、Br及びIから選ばれた少なくとも一種の成分0.
05〜10重量%、並びにAs23、Sb23及びSn
Oから選ばれた少なくとも一種の成分5重量%以下から
なる母材ガラスが好ましい。また、目的とする特性のガ
ラスの製造が容易で、しかも化学的耐久性、熱的安定性
等が良好で、ソーラリゼーションが生じ難い点で、Si
255〜75重量%、B2315〜35重量%、Na2
O、K2O、Li2O、Rb2O及びCs2Oから選ばれた
少なくとも一種の成分10〜20重量%、MgO、Ca
O、BaO、ZnO、SrO及びPbOから選ばれた少
なくとも一種の成分1〜15重量%以下、Al23、L
23、Y23、Ta23及びGd23から選ばれた少
なくとも一種の成分1〜15重量%、ZrO20.3〜
10重量%、Cl、Br及びIから選ばれた少なくとも
一種の成分0.05〜10重量%、並びにAs23、S
23及びSnOから選ばれた少なくとも一種の成分5
重量%以下からなる母材ガラスが好ましい。
【0021】本発明の母材ガラスには、更に、必要に応
じて、Fe、Ni、Mn、Co、V、Cr、Ti、C
e、Mo、Se、Pd、Nd、Er、Sm、Eu及びP
rの酸化物の少なくとも一種を0.01〜10重量%程
度含有させることができる。これらの酸化物は、その種
類に応じて固有の光吸収特性を有するものであり、例え
ば、Fe、Ti、Ce等の酸化物は紫外線を吸収する働
きをし、Vの酸化物はガラスを緑色又は青色に着色する
働きをし、Crの酸化物は、ガラスを黄色又は緑色に着
色する働きをし、Niの酸化物はガラスを暗紫色又は黄
褐色に着色する働きをし、Mnの酸化物はガラスを紫色
又は淡橙色に着色する働きをし、Coの酸化物はガラス
を深青色又はピンク色に着色する働きをし、Moの酸化
物はガラスを橙色又は緑色に着色する働きをし、Seの
酸化物はガラスをピンク色に着色する働きをし、Pdの
酸化物はガラスを灰色に着色する働きをする。また、N
d、Er、Sm、Eu、Pr等の希土類の酸化物も着色
剤としての働きをし、ピンク色、紫色、緑色等に着色し
て、防眩効果を発揮することができる。これらの酸化物
を含有する母材ガラスについては、該母材ガラスに銅イ
オンを拡散させて、ハロゲン化銅の微結晶層を形成した
紫外線遮断ガラスは、350〜450nmの範囲内の一
定波長以下の光をほぼ完全に遮断し、しかも波長傾斜幅
の狭いシャープな吸収特性を持つと共に、それより長波
長の光については、これらの酸化物による固有の透過率
特性を示すものとなる。
【0022】本発明では、上記した母材ガラスは、所定
の組成になるように原料を調合し、1200〜1600
℃程度で溶融、攪拌した後、清澄、成形することによっ
て、得ることができる。原料として用いるハロゲン源と
しては、例えば、ZnCl2、AlCl3、KCl、Ca
Cl2、ZrCl4、NaCl、BaCl2、MgCl2
LaCl2、LiCl、RbCl、SrCl2、ZnBr
2、AlBr3、KBr、CaBr2、ZrBr4、NaB
r、BaBr2、MgBr2、LiBr、RbBr、Sr
Br2・6H2O、ZnI2、AlI3、KI、CaI2
ZrI4、NaI、BaI2・2H2O、MgI2、Li
I、RbI、SrI2等を用いることができ、これ以外
の成分としては、結果として所定の成分となり得る酸化
物、炭酸塩、水酸化物、硫酸塩、硝酸塩等の従来のガラ
ス原料をそのまま使用することができる。また、Fe、
Ni、Mn、Co、V、Cr、Ti、Ce、Mo、S
e、Pd、Nd、Er、Sm、Eu及びPrの酸化物か
ら選ばれた成分を含むガラスでは、母材ガラスの製造時
に、原料中に、NaNO3、Na2SO4等の硝酸塩、硫
酸塩などを存在させることによって、これらの酸化物成
分の酸化が進行した状態とすることができる。
【0023】上記母材ガラスを製造する場合に、Na2
O、K2O、Li2O、Rb2O及びCs2Oからなる成
分、MgO、CaO、BaO、ZnO、SrO及びPb
Oからなる成分、Al23、La23、Y23、Ta2
3及びGd23からなる成分、並びにZrO2の合計量
が、母材ガラス中の8重量%未満のガラスでは、溶融成
形した後の冷却時に、分相、乳濁が生じ易く、母材ガラ
スに銅イオンを拡散させた場合に均一なハロゲン化銅微
結晶の生成が阻害され易いので、溶融成形した後、急速
に冷却することが好ましく、自然放冷、又は空気吹き付
け、油浴への浸漬等による急激な冷却等によって得るこ
とが適当である。また、上記した成分の合計量が母材ガ
ラス中の8重量%以上のガラスでは、溶融成形した後、
450〜650℃で0.5〜10時間程度の熱処理を行
うことが好ましく、この様な熱処理を行って得られる母
材ガラスによれば、該母材ガラスに銅イオンを拡散させ
て紫外線遮断ガラスを得る工程で、均一で良好なハロゲ
ン化銅微結晶層を形成することができる。この熱処理
は、母材ガラスを溶融成形し、冷却した後に行っても良
く、或いは、原料を溶融させた後、冷却過程において、
上記した温度範囲に所定時間維持することによって行っ
てもよい。
【0024】本発明の紫外線遮断ガラス用母材ガラス
は、該母材ガラスに銅イオンを拡散させることによっ
て、容易に母材ガラスの表面部分に均一なハロゲン化銅
の微結晶層を形成することができ、この様なハロゲン化
銅の微結晶層を形成したガラスは、紫外線のみを遮断す
る光透過特性を有するものとなる。
【0025】母材ガラスに銅イオンを拡散させる方法
は、特に限定されるものではないが、母材ガラスの表面
に銅金属又は銅化合物を含有する皮膜を形成した後熱処
理をする方法、銅塩の溶融槽に母材ガラスを浸漬する方
法等によって行なうことができる。
【0026】母材ガラスの表面に銅金属又は銅化合物を
含有する皮膜を形成する方法としては、例えば、銅化合
物を含有するペーストを塗布し乾燥する方法、銅アルコ
キシド溶液を用いるゾルゲル法によって皮膜を形成する
方法、真空蒸着法、CVD法(化学気相堆積法)、イオ
ン蒸着法、スパッタリング法、溶射法等の方法で銅又は
銅化合物の皮膜を形成する方法等を挙げることができ
る。銅金属又は銅化合物を含有する皮膜の厚さは、形成
すべき紫外線遮断ガラスの特性に応じて適宜決めればよ
いが、通常、0.1〜2mm程度の厚さとすればよい。
皮膜を形成した後の熱処理は、400〜700℃程度の
温度であって母材ガラスの屈伏点以下の温度で、10分
〜20時間程度行えばよく、その後、水洗することによ
って、母材ガラスの表面にハロゲン化銅の微結晶層を形
成した紫外線遮断ガラスを得ることができる。
【0027】これらの方法の内で、銅化合物を含有する
ペーストを塗布し乾燥する方法について、より具体的に
説明する。銅化合物を含有するペーストとしては、特に
限定はなく、母材ガラス上に塗布し得る適度な粘度を有
し、熱処理により母材ガラス中に銅イオンを拡散させる
ことのできる銅化合物を含有するペースト状物であれば
いずれも用いることができる。この様な銅化合物として
は、CuSO4、CuCl、CuCl2、CuBr、Cu
Br2、Cu2O、CuO、Cu(NO3)・3H2O、C
uS等を挙げることができる。ペースト中における銅化
合物の含有量は、特に限定されないが、通常、20〜7
0重量%程度、好ましくは30〜60重量%程度とすれ
ばよい。該ペーストには、通常、バインダー成分が含ま
れるが、バインダー成分としては、熱処理工程において
分解して、水洗により容易に除去される樹脂成分を用い
ることが好ましい。この様なペーストとしては、通常、
ガラスの着色用ペーストとして市販されているものを用
いることができ、その一例として、硫酸銅40〜60重
量%、硫酸ソーダ5〜15重量%程度、溶剤15〜25
重量%程度、樹脂成分1〜5重量%程度からなるガラス
着色用ペースト等を挙げることができる。ペーストを塗
布した後の乾燥の条件は、特に限定はなく、溶剤成分が
充分除去される様に乾燥すればよく、通常、150℃〜
300℃程度で5〜15分程度乾燥すれば、効率よく乾
燥することができる。
【0028】また、銅塩の溶融槽に母材ガラスを浸漬す
る方法では、300〜700℃程度の温度であって母材
ガラスの屈伏点以下の温度に加熱した銅塩の溶融槽中
に、母材ガラスを10分〜20時間程度浸漬した後、溶
融槽から引き上げて水洗すればよく、この様な方法によ
って、母材ガラスに銅イオンが拡散して該母材ガラスの
表面にハロゲン化銅の微結晶層を形成することができ
る。溶融槽に浸漬する方法で用いる銅塩としては、特に
限定はなく、母材ガラス中に銅イオンが拡散が可能な銅
化合物であればよく、例えば、CuSO4、CuCl、
CuCl2、CuBr、CuBr2、Cu2O、CuO、
Cu(NO3)・3H2O、CuS等を挙げることがで
き、融点が上記した温度範囲を上回る化合物の場合に
は、適宜組み合わせて融点を上記温度範囲として用いれ
ばよい。また、銅塩以外の成分としてNaNO3、Na2
SO4、NaCl等を5〜50重量%程度含有する溶融
塩を用いることによって、銅イオンの拡散を促進するこ
とも可能である。
【0029】上記した方法により、母材ガラスに銅イオ
ンを拡散させることによって、母材ガラス中のハロゲン
と結合して、母材ガラスの表面付近にハロゲン化銅の微
結晶層からなる紫外線吸収層が形成される。本発明で
は、上記した特定の組成範囲にある母材ガラスを用いる
ことによって、銅イオンの拡散処理により容易にハロゲ
ン化銅の微結晶層を形成することができる。形成される
ハロゲン化銅の微結晶層は、均一性に優れたものとな
り、この様なハロゲン化銅の微結晶層を形成したガラス
は、350〜450nmの範囲内の一定波長以下の紫外
線をほぼ完全に遮断し、それ以上の波長の光をほぼ完全
に透過し、しかも波長傾斜幅の極めて狭いシャープな吸
収特性を有するものとなる。また、上記したFe、N
i、Mn、Co、V、Cr、Ti、Ce、Mo、Se、
Pd、Nd、Er、Sm、Eu及びPrの酸化物の少な
くとも一種を含有するガラスでは、一定波長以下の紫外
線をほぼ完全に遮断すると共に、それ以上の波長につい
ては、含まれる酸化物の種類に応じた特有の吸収特性を
示すものとなる。
【0030】本発明では、更に、銅イオンの交換反応を
行った後、ガラスの転移点以上の温度であって、屈伏点
以下の温度で、0.5〜10時間程度の熱処理を行うこ
とによって、所期の吸収波長以下の波長域の紫外線につ
いて若干の透過がある場合に、これをほぼ完全に吸収す
ることが可能になる。
【0031】また、本発明の紫外線遮断ガラスの製造方
法によれば、母材ガラスの片面にのみ銅金属又は銅化合
物を含有する皮膜を形成して熱処理する方法や、ガラス
の片面を溶融塩によって侵されない公知の被覆材料でシ
ールドして溶融塩槽に浸漬する方法などにより、簡単に
母材ガラスの片面にのみハロゲン化銅の微結晶層を形成
することができる。この様な片面にのみハロゲン化銅の
微結晶層を形成したガラスのうちで、特に、ソーラリゼ
ーションの防止に有効な成分であるMgO、CaO、B
aO、ZnO、SrO及びPbOから選ばれた成分、A
23、La23、Y23、Ta23及びGd23から
選ばれた成分、ZrO2等を含有させた母材ガラスを用
いて得られるガラスについては、強力な紫外線の照射を
長時間にわたって受けるような使用環境下で用いられる
場合には、ハロゲン化銅の微結晶層を形成していない面
から紫外線の照射を受ける様にガラスを設置することに
より、ソーラリゼーションがほとんど生じることがな
く、しかも紫外線のみを吸収する良好な光透過特性を有
するものとなる。この理由は、必ずしも明確ではない
が、照射された紫外線中のソーラリゼーションの原因と
なる波長成分が母材ガラスにより吸収されて、ハロゲン
化銅の微結晶層に到達する量が少なくなり、これにより
ソーラリゼーションの発生が防止されるものと考えられ
る。
【0032】
【発明の効果】本発明の紫外線遮断ガラス用母材ガラス
は、銅イオンを拡散させることによって、簡単に表面部
分にハロゲン化銅の微結晶からなる紫外線吸収層を形成
することが出来、紫外線遮断ガラスを製造するための母
材ガラスとして非常に有用性の高いものである。
【0033】また、該母材ガラスに銅イオンを拡散させ
る方法による紫外線遮断ガラスの製造方法によれば、下
記の様な顕著な効果が達成される。
【0034】(1)得られる紫外線遮断ガラスは、25
0〜800nmの波長域において、350〜450nm
の範囲の任意の波長以下の紫外線をほぼ完全に遮断し、
それより長波長の光についてはほぼ完全に透過するか、
或いは、着色剤による透過特性を達成し、しかも波長傾
斜幅の狭いシャープな吸収特性を示すものとなる。
【0035】(2)ガラス中のハロゲン化物の含有量、
種類などを調整することによって、350〜450nm
の範囲の任意の波長以下の紫外線を制御することができ
る。
【0036】(3)従来のガラスの溶融過程でハロゲン
化銅の微結晶を形成する方法と比べて、比較的低温度で
ハロゲン化銅の微結晶を形成できるため、適度な大きさ
の均一なハロゲン化銅の結晶が形成され易く、良好な透
過特性を有するものとなる。
【0037】(4)該紫外線遮断ガラスは、表面付近に
のみ均一な厚さのハロゲン化銅の微結晶層が形成された
ものとなり、部分によって厚さの差が大きい製品であっ
ても、光の透過特性が均一となる。
【0038】(5)ハロゲン化銅の微結晶層がガラスの
表面部分の薄い範囲にのみ存在することにより、紫外
線、可視光線、近紫外線などの光を照射しても、上記透
過特性に変化が生じ難く、特に、ソーラリゼーションの
防止に有効な成分を含有させた母材ガラスを用い、この
片面にのみハロゲン化銅の微結晶層を形成したガラスで
は、強力な紫外線を長時間照射した場合にも、ソーラリ
ゼーションがほとんど生じることがない。
【0039】(6)従って、本発明方法によって得られ
る紫外線遮断ガラスは、従来の紫外線遮断ガラスにおけ
るあらゆる用途に有効に用いることができ、例えば、眼
鏡レンズ、光学機器用フィルター、産業用フィルター、
光源グローブ等として、極めて有用である。
【0040】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。
【0041】実施例1 下記表1及び表2に示す組成になるように原料を調合し
、表1及び表2に記載の各温度でアルミナるつぼで溶
融し、攪拌、清澄後、カーボン板上に流出させて急冷す
ることによって、50mm×50mm×3mmの紫外線
遮断ガラス用母材ガラスを得た。この様にして得られた
ガラスの内で、ガラスNo.2、4、5、6、8、9、
10及び11のガラスについては、表1及び表2に示す
各条件で更に熱処理を行った。
【0042】次いで、表1及び表2に示す各条件で母材
ガラスの両面に銅イオンの拡散処理を行うことによっ
て、紫外線遮断ガラスを得た。
【0043】銅イオンの拡散処理としては、ペーストを
塗布する方法については、銅含有ペーストとして、銅化
合物として硫酸銅を含有するガラス着色用ペースト(商
標:カッパースティンC、奥野製薬工業(株)製)を用
いて、スクリーン印刷により1mmの厚さの皮膜を形成
し、150℃で15分間乾燥した後、表1及び表2に示
す各条件で熱処理を行った。また、溶融塩槽に浸漬する
方法としては、CuO60重量%及びNa2SO440重
量%からなる混合物の溶融塩を用いて、表1及び表2に
示す各条件で浸漬処理を行った。
【0044】
【表1】
【0045】
【表2】
【0046】試験例1 実施例1で得た各ガラス試料について、日立自記分光光
度計U−3410を用いて250〜800nmの波長範
囲の透過率測定を行なった。その結果、全ての試料につ
いて、350〜450nmの範囲内の一定波長以下の光
をほぼ完全に遮断し、しかも波長傾斜幅の狭いシャープ
な吸収特性を持つものとなり、No.1〜8のガラスは
それより長波長の光はほぼ完全に透過し、No.9〜1
1のガラスはそれより長波長の光については、各着色剤
による透過特性を示した。これらのガラスの透過率曲線
の内で、No.4及び5のガラスの透過率曲線を図1
に、No.9のガラスの透過率曲線を図2に、No.1
0のガラスの透過率曲線を図3に、No.11のガラス
の透過率曲線を図4に示す。
【0047】試験例2 実施例1で得た各ガラス試料について、95℃、湿度6
0%の恒温高湿槽中に48時間放置して化学的耐久性試
験を行った後、取り出して、試験例1と同様にして、2
50〜800nmの波長範囲の透過率測定を行なった。
化学的耐久性試験の前後の試料における430〜780
nmの波長範囲の平均透過率(%)を求め、化学的耐久
性試験前の平均透過率から試験後の平均透過率を引いた
値を下記表3に示す。 表3 ガラス試料No. 1 2 3 4 5 6 平均透過率の差(%) 5 7 6 7 0.5 0.7 ガラス試料No. 7 8 9 10 11 平均透過率の差(%) 0.2 0.8 0.6 0.6 0.6 以上の結果から明らかなように、本発明により得られる
ガラスは化学的耐久性試験の前後において、平均透過率
の変化が小さく化学的耐久性に優れたものであり、特
に、No.5〜11のガラスは、非常に良好な化学的耐久
性を示すことが判る。
【0048】試験例3 実施例1と同様の組成の母材ガラスを用い、母材ガラス
の片面にのみハロゲン化銅の微結晶層を形成することを
除いて、実施例1と同様にして紫外線吸収ガラスを作製
した。尚、母材ガラスの片面にのみハロゲン化銅の微結
晶層を形成する方法としては、銅ペーストを塗布する方
法では、母材ガラスの片面にのみペーストを塗布した後
熱処理する方法によって行い、溶融塩槽に浸漬する方法
では、母材ガラスの片面を無機塗料で被覆した後浸漬す
る方法によって行った。この様にして得られたガラスに
ついて、ハロゲン化銅の微結晶層を形成していない面側
から100Wのメタルハライドランプを用いて、紫外線
を10時間照射した後、実施例1と同様にして、250
〜800nmの波長範囲の透過率測定を行なった。43
0nmの波長における透過率(%)について、紫外線照
射前に測定した透過率から紫外線照射試験後に測定した
透過率を引いた値を下記表4に示す。 表4 ガラス試料No. 1 2 3 4 5 6 透過率の差(%) 8 13 9 11 0.3 0.5 (430nm) ガラス試料No. 7 8 9 10 11 透過率の差(%) 0.2 0.6 0.5 0.5 0.5 (430nm) 以上の結果から明らかなように、本発明により得られる
ガラスは、強力な紫外線の照射を長時間にわたって受け
た場合にも、透過特性の変化が少なく、特に、No.5〜
11のガラスは、紫外線照射によるに透過特性の変化が
極めて少ないことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1のNo.4及び5の紫外線遮断ガラス
の分光透過特性を表すグラフ。
【図2】実施例1のNo.9の紫外線遮断ガラスの分光
透過特性を表すグラフ。
【図3】実施例1のNo.10の紫外線遮断ガラスの分
光透過特性を表すグラフ。
【図4】実施例1のNo.11の紫外線遮断ガラスの分
光透過特性を表すグラフ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−105865(JP,A) 特開 平5−201746(JP,A) 特開 平6−24794(JP,A) 特開 平7−48140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03C 3/00 - 4/20 C03C 17/00 - 17/44 JICSTファイル(JOIS) WPI/L(QUESTEL)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】SiO240〜82重量%、B2312〜
    50重量%、Na2O、K2O、Li2O、Rb2O及びC
    2Oから選ばれた少なくとも一種の成分2〜20重量
    %、MgO、CaO、BaO、ZnO、SrO及びPb
    Oから選ばれた少なくとも一種の成分25重量%以下、
    Al23、La23、Y23、Ta23及びGd23
    ら選ばれた少なくとも一種の成分20重量%以下、Zr
    210重量%以下、Cl、Br及びIから選ばれた少
    なくとも一種の成分0.05〜10重量%、並びにAs
    23、Sb23及びSnOから選ばれた少なくとも一種
    の成分5重量%以下からなる紫外線遮断ガラス用母材ガ
    ラス。
  2. 【請求項2】SiO240〜82重量%、B2312〜
    50重量%、Na2O、K2O、Li2O、Rb2O及びC
    2Oから選ばれた少なくとも一種の成分2〜20重量
    %、MgO、CaO、BaO、ZnO、SrO及びPb
    Oから選ばれた少なくとも一種の成分25重量%以下、
    Al23、La23、Y23、Ta23及びGd23
    ら選ばれた少なくとも一種の成分20重量%以下、Zr
    210重量%以下、Cl、Br及びIから選ばれた少
    なくとも一種の成分0.05〜10重量%、As23
    Sb23及びSnOから選ばれた少なくとも一種の成分
    5重量%以下、並びにFe、Ni、Mn、Co、V、C
    r、Ti、Ce、Mo、Se、Pd、Nd、Er、S
    m、Eu及びPrの酸化物の少なくとも一種の成分0.
    01〜10重量%からなる紫外線遮断ガラス用母材ガラ
    ス。
  3. 【請求項3】請求項1又は2に記載の紫外線遮断ガラス
    用母材ガラスに、銅イオンを拡散させて、ハロゲン化銅
    の微結晶層を形成することを特徴とする紫外線遮断ガラ
    スの製造方法。
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