JP3190965B2 - 紫外線吸収グリーンガラス - Google Patents

紫外線吸収グリーンガラス

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、日射透過率の小さ
い紫外線吸収グリーンガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】日射透過率(JIS R3106参照)
及び紫外線透過率(ISO 9050参照)を極端に低
下した車両用ガラスとして、Fe23 に換算したFe
Oの重量をFe23 に換算した全鉄の重量の45%以
上にしたソーダライムシリカ系のガラスなどが知られて
いる(特開昭64−18938)。このガラスはブルー
の色調を有する。
【0003】このガラスは、Fe23 に換算したFe
Oの重量がFe23 に換算した全鉄の重量の45%以
上であるため、清澄剤である芒硝が実質的に清澄作用を
行わない。そのため、溶融したガラスを減圧下に保持し
て脱泡する必要があり、ガラスの溶融工程が複雑である
という課題があった。
【0004】また、Fe23 を0.51重量%以上含
有するソーダライムシリカガラスが知られている。この
ようなガラスはグリーンの色調を有する。
【0005】例えば、特開平3−187946には次の
ガラスが開示されている。すなわち3mm厚で全鉄:
0.68〜0.92%(重量%、以下、ガラス組成につ
いては同じ)、CeO2 :0.5〜1.2%、TiO
2 :0.02〜0.85%を含有し、全鉄中の2価の鉄
の量23〜29%である。また、4mm厚で全鉄:0.
61〜0.86%、CeO2 :0.3〜0.75%、T
iO2 :0.02〜0.45%を含有し、全鉄中の2価
の鉄の量23〜29%である。
【0006】特開平3−56466には日射透過率及び
紫外線透過率低下したガラスとして、ソーダライムシ
リカの母ガラスに重量%表示でFe23 に換算した全
鉄:0.53〜0.70%、Fe23 :0.35〜
0.50%、FeO:0.16〜0.24%、TiO
2 :0.2〜0.4%、CeO2 に換算した全セリウ
ム:0.5〜0.8%を含有し、かつ、Fe23 に換
算したFeOの重量がFe23 に換算した全鉄の重量
の30〜40%であるガラスが開示されている。
【0007】しかし、こうしたガラスは紫外線吸収性能
が充分満足できるものではないという課題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術の
上記課題を解消し、可視光透過率が70%以上で、日射
透過率が小さく、紫外線透過率、特に波長370nmの
波長の透過率をさらに小さくした紫外線吸収グリーンガ
ラスの提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量%で、実
質的にFe23で表した全鉄:0.52〜0.63%、
CeO2で表した全セリウム:0.9〜2%、TiO2
0.2〜0.6%、CoO:0〜0.002%を含有
し、Fe23に換算した全鉄中のFe23に換算した2
価の鉄の量が31〜38%であるソーダライムシリカガ
ラスからなり、A光源による可視光透過率が70%以上
であり、紫外線透過率が15%以下であり、波長370
nmでの光透過率が30%以下であり、透過光の主波長
が500〜540nmである紫外線吸収グリーンガラス
である。
【0010】上記成分の限定理由を以下に述べる。Fe
23で表した全鉄の含有量が0.52%より少ないと日
射透過率及び紫外線透過率が大きくなりすぎ、0.63
%より多いと可視光線透過率が小さくなりすぎる。この
全鉄中における2価の鉄の量が31%より少ないと日射
透過率が高くなりすぎ、38%より多いとガラスの溶融
工程が複雑になるとともに、ブルーの色調になり、目的
とするグリーンの色調のガラスが得られない。
【0011】CeO2 で表した全セリウムの含有量が
0.9%より少ないと紫外線透過率、特に人体等に悪影
響を与える370nmの波長の透過率が大きくなりす
ぎ、2%より多いと黄色の色調になりグリーンの色調で
可視光線透過率の大きいガラスが得られないうえ、原料
コストが高くなるとともにガラス製造時の品種を変える
際に長時間必要になり生産性が低下する。
【0012】TiO2 の含有量が0.2%より少ないと
紫外線透過率が大きくなりすぎ、0.6%より多いと可
視光線透過率が小さくなりすぎるとともに、黄色の色調
になり、目的とするグリーンの色調のガラスが得られな
い。
【0013】CoOは、必須成分ではないが、微量含有
することにより、CeO2 、TiO2 等により黄色にな
るガラスの色調を、目的とするグリーンの色調に調整で
き、可視光線透過率を大きく低下させうる。好ましく
は、0.0002%以上含有する。一方、0.002%
より多いと可視光線透過率が小さくなりすぎる。
【0014】このうち全鉄と全セリウムの含有量は、ガ
ラスの厚さにより次のようにすることが好ましい。すな
わち、厚さが2.5〜4.3mmの場合は、Fe23
で表した全鉄の含有量が0.59〜0.63%かつCe
2 で表した全セリウムの含有量が1.2〜2.0%で
あるのが好ましく、厚さが4.4〜5.5mmの場合
は、Fe23 で表した全鉄の含有量が0.52〜0.
57%かつCeO2 で表した全セリウムの含有量が0.
9〜1.2%であるのが好ましい。
【0015】さらに、1.7〜4.4mm厚であるとき
に、前記Fe23で表した全鉄が0.60〜0.63重
量%であり、TiO2が0.3〜0.5重量%であり、
CeO2で表した全セリウムが1.4〜1.7重量%で
あり、Fe23に換算した全鉄中のFe23に換算した
2価の鉄の量が31〜35%であることが好ましい。
【0016】また、4.4〜7.0mm厚であるとき
に、前記Fe23で表した全鉄が0.57〜0.62重
量%であり、TiO2が0.2〜0.4重量%であり、
CeO2で表した全セリウムが0.9〜1.4重量%で
あり、Fe23に換算した全鉄中のFe23に換算した
2価の鉄の量が31〜35%であることが好ましい。
【0017】本発明の紫外線吸収グリーンガラスとして
は、特に、実質的に重量%で以下の組成からなるものが
好ましい。 SiO2 :65〜75%、 Al23 :0.1〜5%、 Na2 O+K2 O :10〜18%、 CaO :5〜15%、 MgO :1〜6%、 SO3 :0.05〜1%、 Fe23 で表した全鉄:0.52〜0.63%、 CeO2 で表した全セリウム:0.9〜2%、 TiO2 :0.2〜0.6%、 CoO :0〜0.002%。
【0018】SiO2 の含有量が65%よる少ないと耐
候性が低下し、75%より多いと失透しやすくなる。A
23 の含有量が0.1%より少ないと耐水性が低下
し、5%より多いと溶解性が低下する。
【0019】Na2 O、K2 Oは、原料の溶融を促進す
る成分である。それらの含有量が合量で10%より少な
いとその効果が小さく、18%より多いと耐候性が悪く
なる。
【0020】CaO、MgOは、原料の溶解を促進し、
耐候性を改善する成分である。CaOの含有量が5%よ
り少ないと上述の効果が小さく、15%よりも多いと失
透しやすくなる。MgOの含有量が1%より少ないと上
記効果が少なく、6%より多いと失透しやすくなる。
【0021】SO3 は、清澄剤として用いられる。SO
3 の含有量が0.05%より少ないと清澄効果がなく、
1%より多いとSO2 のガス成分が気泡としてガラス中
に残存する。
【0022】さらにまた、本発明では、ガラスの比重を
2.49〜2.53程度に調整することが好ましい。よ
り好ましくは、2.51〜2.52である。このように
通常のソーダライムシリカガラスと比重が同等になるよ
うにすることによって、製造時の組成変更の効率を向上
させうる。
【0023】比重は、母ガラスの組成を調整することに
よって調整できる。具体的には、重量比SiO2 /(M
gO+CaO)を5.0〜7.0に、より好ましくは、
5.4〜6.6にすることによって、比重を調整でき
る。この重量比は、さらに好ましくは、6.0〜6.6
であり、最も好ましくは、6.2〜6.6である。
【0024】本発明による紫外線吸収グリーンガラス
は、透過光の主波長が500〜540nm、特には51
5〜535nmであり、通常、1.7〜7mmの範囲で
使用される。また、ほぼ、日射透過率45〜52%、可
視光線透過率(A光源)70%以上、紫外線透過率15
%以下、特には10%以下、波長370nmの透過率3
0%以下、刺激純度2〜3%の特性を有する。
【0025】本発明の紫外線吸収グリーンガラスは可視
光線透過率が大きいので、建築用以外の用途では、自動
車の窓ガラスとして好適である。自動車の窓ガラスとし
て用いる場合、サイド用の窓ガラスとしては、単板の強
化ガラスを用い、風防ガラスとしては、こうしたガラス
2枚の合わせガラス又はこうしたガラスと他のガラスと
の合わせガラスを用いる。なお、複層ガラスとして用い
るときも、同様に、こうしたガラス2枚の複層ガラス又
はこうしたガラスと他のガラスとの複層ガラスとして用
いうる。
【0026】本発明の紫外線吸収グリーンガラスは、例
えば、次のようにして製造できる。すなわち、目標とす
るガラス組成になるように、各原料を調合する。その際
に使用する原料としては、FeO、Fe23 源とし
て、鉄粉、ベンガラ等が、セリウム源として、酸化セリ
ウム、炭酸セリウム、水酸化セリウム等が、チタン源と
して、酸化チタン等がある。なお、母ガラスの原料とし
ては、通常使用されているものが使用される。さらに、
これらの原料に炭素等の還元剤を添加して溶融ガラス中
の鉄がFe23 に酸化されるのを抑制し、FeOが所
定量含有されるようにするのが好ましい。
【0027】かくして調合した原料を連続的に溶融炉に
供給し、重油等により約1500℃に加熱し溶融してガ
ラス化する。次いで、この溶融ガラスを清澄した後、フ
ロート法等により所定の厚さの板ガラスに成形する。次
いで、この板ガラスを所定の形状に切断することにより
本発明の紫外線吸収ガラスが製造される。その後、必要
に応じて、切断したガラスを強化処理し、合せガラスに
加工し又は複層ガラスに加工できる。
【0028】
【実施例】
SiO2 :71部(重量部、以下同じ)、Al23
1.7部、Na2 O:12.3部、K2 O:0.5部、
CaO:8部、MgO:3.5部及びSO3 :0.6部
からなる母組成に、光学特性改善成分としてFe23
で表した全鉄(表1ではFe23 と略記、単位:
部)、CeO2 (単位:部)、TiO2 (単位:部)及
びCoO(単位:部)を表1の上段に示す量含有するソ
ーダライムシリカガラスを製造した。全鉄中の2価の鉄
(表1ではFeIIと略記、単位:%)も同欄に併記し
た。
【0029】ガラスの製造にあたっては、あらかじめ調
合した原料をるつぼに入れ、電気炉中で加熱し、溶融し
ガラス化した。次いで、溶融ガラスをステンレス板上に
流し出し、両面を研磨し厚さ3.5mm(ただし例6、
例7、例9では5.0mm)の板ガラスを得た。
【0030】この板ガラスについて、日射透過率Te
(単位:%)、可視光線透過率(A光源によるもの)T
Va(単位:%)、紫外線透過率Tuv(単位:%)、波長
370nmの透過率T370 (単位:%)、主波長DW
(単位:nm)及び色純度Pe (単位:%)を求めた結
果を表1の下段に示した。比較例(例8)のガラスにつ
いても同様にその特性値を求め、それらも表1に併記し
た。
【0031】なお、日射透過率及び可視光線透過率はJ
IS R3106により、紫外線透過率はISO 90
50により、主波長及び色純度はJIS Z8722に
よりそれぞれ求めた。
【0032】表1より明らかなように、本発明の紫外線
吸収グリーンガラスは、グリーンの色調を有し、可視光
線透過率が大きく、日射透過率が小さく、紫外線透過率
が特に小さい。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、可視光線透過率が大き
く、紫外線透過率、特に370nmの波長の透過率、を
小さくしたグリーンの色調のガラスが提供される。こう
したガラスは、自動車用の窓ガラスとして特に適する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−310539(JP,A) 特開 平3−187946(JP,A) 特開 平6−92678(JP,A) 特開 平5−58670(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C03C 1/00 - 14/00 WPI

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%で、実質的にFe23で表した全
    鉄:0.52〜0.63%、CeO2で表した全セリウ
    ム:0.9〜2%、TiO2:0.2〜0.6%、Co
    O:0〜0.002%を含有し、Fe23に換算した全
    鉄中のFe23に換算した2価の鉄の量が31〜38%
    であるソーダライムシリカガラスからなり、A光源によ
    る可視光透過率が70%以上であり、紫外線透過率が1
    5%以下であり、波長370nmでの光透過率が30%
    以下であり、透過光の主波長が500〜540nmであ
    る紫外線吸収グリーンガラス。
  2. 【請求項2】実質的に重量%で以下の組成からなる請求
    項1記載の紫外線吸収グリーンガラス。 SiO2 :65〜75%、 Al23 :0.1〜5%、 Na2O+K2O :10〜18%、 CaO :5〜15%、 MgO :1〜6%、 SO3 :0.05〜1%、 Fe23で表した全鉄:0.52〜0.63% CeO2で表した全セリウム:0.9〜2%、 TiO2 :0.2〜0.6%、 CoO :0〜0.002%。
  3. 【請求項3】刺激純度2〜3%である請求項1又は2
    記載の紫外線吸収グリーンガラス。
  4. 【請求項4】日射透過率42.1%以上である請求項
    1、2又は3記載の紫外線吸収グリーンガラス。
  5. 【請求項5】Fe23で表した全鉄が0.59〜0.6
    3重量%であり、CeO2で表した全セリウムが1.2
    〜2重量%であり、厚さが2.5〜4.3mmである請
    求項1〜4のいずれか1項記載の紫外線吸収グリーンガ
    ラス。
  6. 【請求項6】Fe23で表した全鉄が0.52〜0.6
    3重量%であり、CeO2で表した全セリウムが0.9
    〜1.2重量%であり、厚さが4.4〜5.5mmであ
    る請求項1〜4のいずれか1項記載の紫外線吸収グリー
    ンガラス。
  7. 【請求項7】Fe23で表した全鉄が0.60〜0.6
    3重量%であり、TiO2が0.3〜0.5重量%であ
    り、CeO2で表した全セリウムが1.4〜1.7重量
    %であり、Fe23に換算した全鉄中のFe23に換算
    した2価の鉄の量が31〜35%であり、厚さが1.7
    〜4.4mmである請求項1〜4のいずれか1項記載の
    紫外線吸収グリーンガラス。
  8. 【請求項8】Fe23で表した全鉄が0.57〜0.6
    2重量%であり、TiO2が0.2〜0.4重量%であ
    り、CeO2で表した全セリウムが0.9〜1.4重量
    %であり、Fe23に換算した全鉄中のFe23に換算
    した2価の鉄の量が31〜35%であり、厚さが4.4
    〜7.0mmである請求項1〜4のいずれか1項記載の
    紫外線吸収グリーンガラス。
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