JP3609431B2 - 着色ガラス組成物及びこのガラスを用いた窓ガラス - Google Patents

着色ガラス組成物及びこのガラスを用いた窓ガラス Download PDF

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Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は窓ガラス、特に自動車用窓ガラスの製造に適合できる着色ガラス組成物に関する。更に詳しくは、車のサンルーフを形成することができる窓ガラスの製造を可能にするガラス組成物に関する。
【０００２】
機能的な目的をもち且つ人目を引く外觀となる着色した自動車用窓ガラスが注目されている。ニューモデルでガラスをはめた外面が増々増加することからこの傾向は明らかである。
【０００３】
上記開発の結果として、車内空調において考慮すべき温室効果が重要な要素となる。サンルーフとして用いる窓ガラスの場合には特にそうである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、均一に高度に着色した、特に灰青色又は緑色に着色したガラスであって、しかも任意の厚さにおいて非常に低い全光透過率及び全エネルギー透過率を有するガラスを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に従って、以下に示す成分を含む組成物からなる着色ガラスによって上記目的を達成することができる。すなわち主成分が、
ＳｉＯ２：６４〜７５重量パーセント
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜５
Ｂ２Ｏ３：０〜５
ＣａＯ ：５〜１５
ＭｇＯ ：０〜５
Ｎａ２Ｏ：１０〜１８
Ｋ２Ｏ ：０〜５
で表される組成及び含有率の酸化物からなり、アルカリ土類酸化物の合計は６〜１６重量パーセントであり、アルカリ金属酸化物の合計が１０〜２０重量パーセントであり、且つ着色剤として以下に示す成分を含み、
Ｆｅ２Ｏ３（全鉄分）：１．４〜４重量パーセント
Ｃ ｏ Ｏ ：０〜０．０５
Ｆｅ２Ｏ３ 含有率が約２重量パーセント未満の場合には Ｃｏ Ｏ 含有率が約０．０２重量パーセントより大きく、そして必要に応じて更にセレン及び酸化クロムを含み、 Ｃｏ Ｏ ＋Ｓｅ ＋Ｃｒ２Ｏ３ の合計が０．２４重量パーセント以下である着色ガラス組成物である。この着色ガラス組成物から作るガラスは、厚さ３．８５ｍｍに対して、Ａ光源の全光透過率（ＴＬＡ ） が約２０％以下であり且つ全エネルギー透過率（ＴＥ ） が約１２％以下である。
【０００６】
ガラスの酸化還元電位、すなわち酸化第二鉄の形で表した全鉄分に対する酸化第一鉄の比率が約０．１６〜約０．４０である条件下で本発明に従うガラスを製造する。本発明に従うガラスの大部分そして鉄含有率が約２重量パーセント以上を有するガラスは少なくとも電気炉で製造され、他のガラスは普通の反射炉に適合する。
【０００７】
任意の厚さに対して、本発明に従う着色ガラスは約１５％より低く又は１２％以下である全光透過率を有するものが好ましい。一般にこれらガラスの全エネルギー透過率は約８％よりも低い。
【０００８】
所望の光学的特性、特に上述した透過率を得るために、選んだ厚みを考慮してガラス中の着色剤の正確な百分比を調整することができる。
【０００９】
従って、厚さ３．８５ｍｍに対して、Ｆｅ２Ｏ３ で表した全酸化鉄含有率が約３重量パーセントを越える場合には、単一着色剤として酸化鉄を本発明に従う着色ガラスに混ぜることができる。これらのガラスに対して、酸化還元電位を好ましくは０．３０以下に保つように製造条件をコントロールする。このようにして得たガラスのＣ光源で照らした主波長は約５００ 〜５７０ ナノノートル（ｎｍ）である。
【００１０】
更に同じ厚みに対して、Ｆｅ２Ｏ３ で表した全酸化鉄含有率が約３重量パーセント以下である本発明に従う着色ガラスに、着色剤として酸化コバルトを混ぜることができる。
【００１１】
それ故本発明の態様の１つに従って、着色ガラスは約２〜３重量パーセントのＦｅ２Ｏ３ 及び約１４０ 〜４００ｐｐｍの Ｃｏ Ｏ 、そして任意付加的に５０ｐｐｍ までのセレンを有する。
【００１２】
一般に、これらのガラスはＣ光源で約４８５ 〜５０５ｎｍ の主波長をもつ。全エネルギー透過率は約１０％以下であり、そして一般に４〜６．５％である。一般に、これらガラスのＣ光源での刺激純度は約３０％より小さい。著しく低い全光透過率を有する本発明に従うガラスは、カラーニュートラリティにはなはだしく有害な作用を及ぼすことなしに比較的高い刺激純度を有することができる。
【００１３】
本発明に従うガラスは以下の重量比率である低い含有率の酸化コバルト及びセレンを含むことができる。
Ｆｅ２Ｏ３ ：１．４〜２．５重量パーセント
Ｃ ｏ Ｏ ：１５０ 〜３３０ｐｐｍ
Ｓｅ ：１０〜３５ｐｐｍ
【００１４】
これらのガラスは、Ｃ光源で照らして約４８５ 〜５７０ｎｍ の主波長を有し、そして一般に刺激純度は２０％より低い。全エネルギー透過率は１０％より低く、そして通常５〜８％である。主波長が４８５ 〜５００ｎｍ であるガラスは美感上の理由で好ましい。
【００１５】
厚さ３．８５ｍｍに対して、Ｆｅ２Ｏ３ で表した全酸化鉄含有率が約２．５重量パーセント以下である本発明に従う着色ガラスに酸化コバルト及び酸化クロムを組込むことができる。
【００１６】
それ故、本発明の態様の１つに従って、着色ガラスは、約１．５〜２．５重量パーセントのＦｅ２Ｏ３ 、約１５０ 〜３００ｐｐｍの酸化コバルト、そして７００ 〜２０００ｐｐｍ の酸化クロムを含む。Ｃ光源で照らす場合、これらのガラスは約４９０ 〜５１０ｎｍ の主波長、そして約１０〜２５％の刺激純度を有する。全エネルギー透過率は１０％より低く、そして一般に約５〜８％である。
【００１７】
本発明に従ってガラスを製造するために、用いる基本組成物は平板ガラス業界で用いる普通のガラス組成物であり、任意の厚さに対して所望の光学的特性及び外觀を得ることができる比率に従って着色剤をガラス組成物に加える。選んだ基本ガラスは以下の重量組成をもつ。
ＳｉＯ２：７２．１重量パーセント
Ａｌ２Ｏ３ ：０．７４
ＣａＯ ：８．９０
ＭｇＯ ：３．７９
Ｎａ２Ｏ：１４．１６
Ｋ２Ｏ ：０．１１
ＳＯ３ ：０．２０
シリカ分を減らしてこのガラスに着色剤を加える。
【００１８】
着色剤の異なる組合せの例を表１に示す。厚さ３．８５ｍｍの窓ガラスで光学的特性を測定した。
【００１９】
これらガラスの酸化還元電位が好ましくは０．３５以下となる条件でガラスを溶融する。
【００２０】
酸化鉄と酸化コバルトを組合わせ、そして鉄含有率が約２〜３重量パーセントにて着色したガラスに対して、厚さ３．８５ｍｍの窓ガラスの場合少なくとも約１４０ｐｐｍの Ｃｏ Ｏ を入れることが望ましい。この含有率より低いと、ガラスの光透過率は増加する傾向にあり、１５％を越えることもありうる。
【００２１】
セレン、酸化鉄及び酸化コバルトを組合わせて着色したガラスに対して、厚さ３．８５ｍｍの窓ガラスの場合少なくとも１．４重量パーセントの酸化鉄を入れることが望ましい。この含有率より低いと、ガラスの光透過率及びエネルギー透過率はそれぞれ１５及び１２％を越えてしまう。
【００２２】
表１に示すガラス組成物及び着色剤の組合わせに関して上述した値は単なる例示であって、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２３】
電極棒を備えた炉でガラスを製造する場合には、本発明に従うガラスは平板ガラスを製造する普通の方法に適合する。サンルーフ用の窓ガラスを作りたい場合、例えば溶融ガラスを錫浴上で層にして作るガラスのリボンの厚さを２〜１０ｍｍに、そして好ましくは３〜６ｍｍに変えることができる。
【００２４】
本発明に従って着色ガラスのリボンを切断し、必要に応じて更にベンディングして作った窓ガラスは、美觀上の要求及び乗客の快適さに関する要求を満足させるような自動車用サンルーフを製造するために直接使用できるという利点を有する。
【００２５】
別の窓ガラスの場合、本発明に従って作った窓ガラスを前もって表面処理することができ、あるいは例えば未着色ガラスのシート、耐損傷特性を有するポリウレタン系フィルム、あるいは破損の場合の密封性を確保するフィルムのような有機コーティングと組合わせることができる。更に、例えばエナメルコーティングで部分的にコーティングすることもできる。
【００２６】
熱分解又は化学気相蒸着（ＣＶＤ） のような高温化学蒸着、あるいは真空蒸着によって得る少なくとも１つの金属酸化物被膜でもって、本発明に従う窓ガラスをコーティングすることができる。
【００２７】
それ故、本発明に従う窓ガラスを酸化錫系塗料でコーティングすることができる。自動車用サンルーフを形成する窓ガラスの場合、このコーティングによって温度の快適さを更に改善することができる。このようなコーティングは周知の方法、例えば、有機錫化合物を熱分解することからなるヨーロッパ特許第１２１，４５９ 号に記述されている方法に従っておこなうことができる。
【表１】
Figure 0003609431

Claims (11)

  1. 主成分が、
    ＳｉＯ２：６４〜７５重量％
    Ａｌ２Ｏ３ ：０〜５重量％
    Ｂ２Ｏ３：０〜５重量％
    ＣａＯ ：５〜１５重量％
    ＭｇＯ ：０〜５重量％
    Ｎａ２Ｏ：１０〜１８重量％及び
    Ｋ２Ｏ ：０〜５重量％
    で表される組成及び含有率の酸化物からなり、アルカリ土類酸化物の合計が６〜１６重量％であり、アルカリ金属酸化物の合計が１０〜２０重量％であり；
    そして着色剤として、
    Ｆｅ２Ｏ３（全鉄分）：１．４〜４重量％
    ＣｏＯ ：０〜０．０５重量％
    を含み、ＦｅＯ含有率がＦｅ２Ｏ３ の形で表した全鉄分の１６〜４０重量パーセントであり、Ｆｅ２Ｏ３ 含有率が２重量％未満の場合にＣｏＯ含有率が０．０２重量％より大きく、そして必要に応じて更にセレン及び酸化クロムを含み、ＣｏＯ＋Ｓｅ ＋Ｃｒ２Ｏ３ の合計が０．２４重量％以下である着色ガラス組成物であって、該着色ガラス組成物から作るガラスは厚さ３．８５ｍｍに対して全エネルギー透過率（ＴＥ ） が約１２％以下でありかつＡ光源の全光透過率（ＴＬＡ ） が約２０％以下であることを特徴とする着色ガラス組成物。
  2. 該組成物が、着色剤としてＦｅ２Ｏ３ の形で表した３〜４重量％の酸化鉄を含んでなることを特徴とする請求項１記載の組成物。
  3. 該組成物が着色剤として、
    Ｆｅ２Ｏ３（全鉄分）：２〜３重量％
    ＣｏＯ ：０．０１４ 〜０．０４重量％
    Ｓｅ ：０〜０．００５重量％
    を含んでなることを特徴とする請求項１記載の組成物。
  4. 該組成物が着色剤として、
    Ｆｅ２Ｏ３（全鉄分）：１．４〜２．５重量％
    ＣｏＯ ：０．０１５ 〜０．０３３重量％
    Ｓｅ ：０．００１０〜０．００３５重量％
    を含んでなることを特徴とする請求項１記載の組成物。
  5. 該組成物が着色剤として、
    Ｆｅ２Ｏ３（全鉄分）：１．４〜２．５重量％
    ＣｏＯ ：０．０１５ 〜０．０３０重量％
    Ｃｒ２Ｏ３ ：０．０７〜０．２重量％
    を含んでなることを特徴とする請求項１記載の組成物。
  6. 請求項２記載のガラス組成物であることを特徴とする着色ガラス板を組込む窓ガラス。
  7. 請求項３記載のガラス組成物であることを特徴とする着色ガラス板を組込む窓ガラス。
  8. 請求項４記載のガラス組成物であることを特徴とする着色ガラス板を組込む窓ガラス。
  9. 請求項５記載のガラス組成物であることを特徴とする着色ガラス板を組込む窓ガラス。
  10. 厚さが２〜１０ミリメートル、そして好ましくは３〜６ミリメートルである着色ガラス板で作ることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載の窓ガラス。
  11. 酸化錫被膜のような少なくとも１つの金属酸化物被覆でコーティングすることを特徴とする請求項１０記載の窓ガラス。
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