JP4087113B2 - 高透過板ガラスおよびその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
［技術分野］
本発明は、高透過板ガラスに関し、特に、建築用板ガラス、太陽電池パネル用ガラスなどとして好適な高い光線透過率を有するソーダ石灰系板ガラスに関する。また、本発明は、紫外線を照射することにより蛍光を効率よく発光する、インテリア用、商品陳列用に適した板ガラスに関する。さらに、これらの板ガラスを製造する方法に関する。
【０００２】
［背景技術］
実質的に無色である高透過板ガラスとしては、純度の高い原料を用いることによって、鉄分を通常のソーダ石灰系板ガラスよりも極めて少なくすることにより得られる、着色が淡くて透過率の高い板ガラスが用いられている。
例えば、特公平７−２９８１０号公報に開示された縁着色透明ガラスは、着色剤として、重量％で表示して０．０２％より少ないＦｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄を含有し、この全酸化鉄に対する第一酸化鉄（ＦｅＯ）の比率が少なくとも０．４であるソーダ石灰ガラスであり、それによって５．６６ｍｍの厚さで少なくとも８７％の光透過率（照明Ｃ）を示す、着色が少なく透過率の高いガラスである。
同ガラスは、上記に示された特性を得るために、少ないＳＯ3含有量と、溶融操作が液化段階と清澄段階とを別に含むという製造方法上の特徴と、ガラス中の鉄分含有量を下げるために石灰石およびドロマイトを含まないバッチを用いるという原料上の特徴とを有している。
また、特公平８−７１５号公報に開示された縁着色透明ガラスには、上記と同程度の酸化鉄を含有するガラスに、縁の色が木調と調和する５７０〜５９０ｎｍの主たる透過波長を示すガラスとなるように、微量のＳｅ，ＣｏＯが加えられている。
通常程度の酸化鉄を含有するガラスにおいて、淡い色調と高い透過率とを有するガラスを得る手段としては、酸化セリウムなどの酸化剤を添加し、着色および透過率低下をもたらす成分であるＦｅＯを低下させる方法が知られている。
例えば、特開平５−２２１６８３号公報に開示された放射光透過率を調整した透明ガラスは、重量％で表示して、不純物鉄分をＦｅ2Ｏ3換算で０．０６〜０．１２％含有する通常の透明なソーダ石灰系板ガラスにおいて、酸化剤としてＣｅＯ2を０．１〜０．５％含有させたガラスであり、ガラス中のＦｅ2+／Ｆｅ3+の比を通常のソーダ石灰系板ガラスの３８％程度から３〜１０％へ低下させ、これにより、６００ｎｍ付近以上の波長域において高い透過率を得ている。
ガラスの母組成を変えることによって、通常程度の酸化鉄を不純物として含有するソーダ石灰系ガラスの着色を少なくする方法も提案されている。
例えば、特開平８−４０７４２号公報に開示された窓ガラスを製造するための透明なガラス組成物によれば、重量％により表示して、酸化第二鉄に換算した酸化鉄の全量が０．０２〜０．２％のソーダ石灰シリカ系ガラスにおいて、その母組成を６９〜７５％のＳｉＯ2、０〜３％のＡｌ2Ｏ3 、０〜５％のＢ2Ｏ3 、２〜１０％のＣａＯ、２％未満のＭｇＯ、９〜１７％のＮａ2Ｏ、０〜８％のＫ2Ｏ、随意にフッ素、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムおよび４％未満の酸化バリウムを含み、アルカリ土類金属の酸化物の合計を１０％以下とすることにより、ＦｅＯの吸収帯を長波長側に移動させ、あるいはＦｅＯによる吸収帯の勾配を、赤外近くの可視範囲の端で直線的にすることによって、通常の母組成のソーダ石灰シリカ系ガラスより着色が少なく赤外吸収が良好な窓ガラスの製造が可能になるとされている。
しかし、特公平７−２９８１０号公報に開示された縁着色透明ガラスにおいては、所望の純粋で明るい青空（azure）色を得るために、全酸化鉄に対する第一酸化鉄（ＦｅＯ）の比率を少なくとも０．４とする必要がある。
そのためには溶融操作として別々の液化段階および清澄段階を含むという特殊な製造方法をとること、およびＳＯ3含有量を低く抑えることが望ましく、その結果得られるガラスは過度に高価なものとなる。
特公平８−７１５号公報に開示された縁着色透明ガラスにおいては、着色剤としてＳｅ，ＣｏＯが含有されているため、透過率が低下し、高透過率を要求する用途には不適である。
特開平５−２２１６８３号公報に開示された透明ガラスにおいては、通常のソーダ石灰系板ガラスと同程度含有される酸化鉄を、必要量の酸化剤、例えば酸化セリウムを添加することによって酸化し、含有される酸化鉄のＦｅ2+／Ｆｅ3+の比を通常のソーダ石灰系板ガラスの場合より低くしている。
この方法によれば、確かにＦｅＯの吸収を低減させることによって１０００ｎｍ付近をピークとする吸収は低減させることができるが、この低減は十分なものではなく、また、Ｆｅ2Ｏ3による４００ｎｍ付近の吸収を増加させる結果、ガラスの色調が黄色味を帯びたものとなり、高透過率板ガラスの用途には望ましくない。
また、酸化鉄が通常のソーダ石灰系板ガラスと同程度含有されるため、Ｆｅ2+／Ｆｅ3+の比を低下させるためには比較的多量の酸化剤を必要とし、従ってガラスの製造コストが高くなる。
また、このように４００ｎｍ付近の吸収を増加させることは、５００〜６００ｎｍ付近に最高のエネルギー変換の感度を有する非晶質シリコンを光電変換層とする太陽電池用の基板として用いると、その変換効率が低下してしまう。
特開平８−４０７４２号公報に開示されたガラス組成物においては、ガラスの母組成を変えることによって通常程度の酸化鉄を含有するソーダ石灰系ガラスの透過率を高めている。
しかし、同公報に開示されている方法による効果は、ＦｅＯの吸収を長波長側にずらす程度で、無色が望まれる建材用ガラスや高い透過率が必要とされる用途には不十分である。
また、同公報に開示されている組成は、ＭｇＯおよびＭｇＯ＋ＣａＯの量が少なく、またそれによる溶融上の不都合をＮａ2Ｏ量を通常より多めとすることによって補っているため、耐水性、耐侯性が悪く、焼けが発生し易くなるとともに、コストが高いなど量産にも好ましくない組成となる。
また、同公報に開示された効果は、Ｆ、ＢａＯなどの成分を添加することによってより強められるが、これらの成分を添加すると、コストが高くなる、Ｆの揮発によって窯寿命が短くなったり大気中に有害物が排出されることになる。
【０００３】
［発明の開示］
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて、従来とは異なる高透過板ガラスを提供することを目的とする。また、本発明は、紫外線により、可視域において蛍光を効率よく発光する高透過板ガラスを提供することを目的とする。さらに、本発明は、これらの板ガラスの製造方法を提供することを目的とする。
【０００４】
すなわち、本発明の板ガラスは、シリカを主成分とし、
着色成分として、重量％で表示して、
０．００５〜０．０１９％のＦｅ 2 Ｏ 3 に換算した全酸化鉄（以下、Ｔ−Ｆｅ 2 Ｏ 3 という）
０．０２５〜０．２０％の酸化セリウムを含有し、
波長３３５ｎｍの紫外線を照射した時の波長６００ｎｍでの蛍光強度に対する波長３９５ｎｍでの蛍光強度の比（以下、蛍光強度比という）が１０以上であることを特徴とする。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
［発明の実施の形態］
以下、各成分の割合を示す％はすべて重量％である。また、以下、可視光透過率、主波長、刺激純度はすべて４．０ｍｍの厚みにおいてＣＩＥ標準のＣ光源を用いて測定した値による。日射透過率も、４．０ｍｍの厚みにおいて測定した値に基づく。
【０００８】
（参照形態）
まず、シリカを主成分とし、着色成分として、重量％で表示して、０．００５％以上０．０２％未満のＴ−Ｆｅ 2 Ｏ 3 、０．００８％未満のＦｅＯ、０．２５％以下の酸化セリウムを含有し、かつＦｅ 2 Ｏ 3 に換算したＦｅＯのＴ−Ｆｅ 2 Ｏ 3 に対する割合（以下、ＦｅＯ比という）が４０％未満である組成からなり、４．０ｍｍの厚みにおいて、日射透過率が８７．５％以上であることを特徴とする高透過板ガラス、について説明する。
この板ガラスの好ましい一形態は、光学特性（日射透過率：８７．５％以上、可視光透過率：９０．０％以上、主波長：５４０〜５８０ｎｍ、刺激純度：０．３６％以下）を有し、さらに、０．００５％以下の酸化セリウムを含有し、ＦｅＯ比が２２％以上である組成からなり、刺激純度が０．２５％以下である。これによって着色がさらに排除された高透過板ガラスが得られる。この高透過板ガラスは、酸化セリウムを実質的に含まないことが好ましい。
【０００９】
この板ガラスの別の好ましい一形態は、上記光学特性を有し、さらに、０．０２〜０．２５％の酸化セリウムを含有し、かつＦｅＯ比が２２％未満である組成からなり、日射透過率が９０．０％以上、可視光透過率が９０．５％以上である。これによって特に可視光から近赤外光にかけて透過率が高い高透過板ガラスが得られる。
【００１０】
このように、酸化剤として作用する酸化セリウムなどを添加すると、可視域の長波長側から赤外域にかけて透過率が向上し、高い日射透過率と高い可視光透過率とが得られる。しかし、本発明者は、上記程度にＴ−Ｆｅ2Ｏ3が低く酸化剤を添加した板ガラスに紫外線を照射すると、可視域の長波長側から赤外域にかけて透過率が低下することを見出した。その一例を図２に示す。この図に典型的に示されているように、酸化セリウムを添加した板ガラスは、紫外線を照射すると、特に可視域の長波長側から赤外域にかけて大幅に透過率が低下することがある。
【００１１】
一方、図２に示したように、酸化セリウムを添加していない板ガラスの透過率は、紫外線の照射により、可視域の長波長側から近赤外域にかけては上昇し、可視域の短波長側から紫外域にかけては若干低下する。この現象を利用すれば、紫外線の照射によって、板ガラスの分光透過特性を容易に制御できる。
【００１２】
本発明者が確認したところによると、この現象が観察されるためには、酸化剤として作用する酸化セリウム、酸化マンガン、酸化バナジウムは、実質的に含まれていないことが好ましいが、不純物程度であれば含有されていても構わない。例えば酸化セリウムの場合は、図３より、紫外線照射による近赤外域の透過率（図３では波長１０００ｎｍにおける透過率）の上昇を得るためには、その含有量を０．００５％以下に制限することが好ましい。同様に、酸化マンガンの含有量は０．０３％以下、酸化バナジウムの含有量は０．０１％以下、がそれぞれ好適である。したがって、第１の板ガラスの好ましい一形態は、０．００５％以下の酸化セリウム、０．０３％以下の酸化マンガン、０．０１％以下の酸化バナジウムを含有する組成からなる。
【００１３】
このように酸化剤として作用する成分が制限され、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3が０．０２％以下に低減された板ガラスに波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射すると、波長１０００ｎｍにおける透過率を０．１％以上、場合によっては０．３％以上向上させることができる。近赤外域における透過率の上昇の原因は、そのすべてが把握されているわけではないが、後述する実施例（実施例１９〜３０）で確認されたように、ＦｅＯ比の低下が寄与しているようではある。例えば、２２％以上のＦｅＯ比を有する板ガラスであっても、紫外線照射によりＦｅＯ比を２２％未満とすることが可能である。後述する実施例では、ＦｅＯ比は、紫外線照射により、少なくとも３％、多くは５％以上低下して２２％未満となった。
【００１４】
なお、ここで、透過率、ＦｅＯ比の変化は、変化した前後の％の差分により表示している（０．１％の透過率の上昇は、％表示で０．１ポイントの透過率の上昇を意味する）。
【００１５】
このように紫外線照射によって可視域から近赤外域にかけての透過率が向上する上記板ガラスは、太陽電池パネル用基板や太陽電池のカバーガラスなどとして特に好適である。長期間にわたって発電効率を維持する上で有利だからである。
【００１６】
上記説明から明らかなように、参照形態の一つの側面は、上記板ガラスの組成において、酸化セリウム、酸化マンガン、酸化バナジウムをそれぞれ０．００５％以下、０．０３％以下、０．０１％以下に制限した板ガラスに波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射する高透過板ガラスの製造方法である。これにより、例えば波長１０００ｎｍにおける光線透過率を０．１％以上上昇させることができ、また例えば２２％以上のＦｅＯ比を２２％未満とすることもできる。紫外線照射の光源は、特に制限されず、自然光に頼ってもよいが、紫外線ランプなどの人工光源を用いて出荷時に予め照射しておくと当初から透過率が高い状態で使用できる。
【００１７】
（実施形態）
次に、本発明の実施形態について説明する。
この板ガラスは、紫外線を可視光に効率よく変換できる高透過板ガラスである。紫外線を可視光へと変換する効率は、波長３３５ｎｍの紫外線を照射したときの上記蛍光強度比を測定することにより評価できる（蛍光強度が高いほど可視光への変換効率も高い）。
【００１８】
所定のＴ−Ｆｅ2Ｏ3量を含有する板ガラスにおける酸化セリウムの含有量と蛍光特性との関係を検討したところ、図１に示すように、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3が０．０８％未満、例えば０．０６％以下、好ましくは０．０２％以下であって、酸化セリウムが０．０２５〜０．２０％、好ましくは０．０３〜０．１５％の範囲で高い蛍光強度比が得られた。
【００１９】
この板ガラスの好ましい一形態は、０．０３〜０．１５％の酸化セリウムを含有し、蛍光強度比を１５以上とした高透過板ガラスである。さらに、０．０５〜０．１２％の酸化セリウムを含有し、蛍光強度比が２５以上である高透過板ガラスとすれば、比較的高価な酸化セリウムを多量に用いることなく効率よく紫外線を可視光に変換できる。なお、蛍光強度比は、酸化鉄量（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）と酸化セリウムの含有量とに大きく影響されるが、これらのみにより定まるわけではなく、その他の微量成分やＦｅＯ比などにも影響を受けると考えられる。
【００２０】
この高透過板ガラスの端面から紫外線を入射させると、グラデーションのついた蛍光発色が得られる。この蛍光発色は、インテリア用、商品陳列ケース用、展示物保護用などの用途に特に適している。また、上記高透過板ガラスを太陽電池パネル用基板やそのカバーガラスに用いると、発電への寄与がほとんどない紫外域のエネルギーを可視域の光に変化し、発電効率を高めることが可能となる。
【００２１】
上記説明から明らかなように、本発明の一つの側面は、本発明の板ガラスに、波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射することにより、この紫外線の一部を可視光に変換する高透過ガラス板の使用方法（蛍光を利用した光線の波長変換方法）である。
【００２２】
以下、上記両形態に共通する基礎ガラス成分などについて説明する。
基礎ガラス成分は、６５〜８０％のＳｉＯ2、０〜５％のＡｌ2Ｏ3、０〜７％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ2Ｏ、０〜５％のＫ2Ｏ、７〜１７％のＭｇＯ＋ＣａＯ（ただし、７％を含まず）、１０〜２０％のＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ、０．０５〜０．３％のＳＯ3、が好ましい。また、１０％より多いＭｇＯ＋ＣａＯ、０．１％より多いＳＯ3を含有することが好ましい。また、０．５％より多いＭｇＯを含有することが溶解性、成形性向上の観点から好ましい。また、０．５％より多いＡｌ2Ｏ3を含有することが、耐水性向上の観点から好ましい。
【００２３】
上記組成は、実質的にフッ素、酸化硼素、酸化バリウム、酸化ストロンチウムを含有しないことが好ましい。有害物の発生を防止し、溶解炉の劣化を抑制できるからである。また、酸化鉄、酸化セリウム、酸化マンガン以外に実質的に着色成分を含有しないことが好ましい。
【００２４】
以上説明したように、本発明のまた別の側面は、本発明の高透過板ガラスの、インテリア用ガラス、商品陳列用ガラス、展示物保護ケースガラス、高透過窓ガラス、高透過鏡、太陽電池パネル用基板ガラス、太陽電池パネル用カバーガラス、太陽熱利用温水器用ガラス、太陽熱透過窓ガラスおよび平面ディスプレー基板ガラスから選ばれるいずれかとしての使用、あるいは使用方法である。これにより、本発明の高透過板ガラスの高透過性、無着色性、波長変換特性などによる効果が大きく発揮されることになる。
【００２５】
本発明の無色高透過板ガラスは、特に制限されないが、バッチ原料を上部加熱タンク型溶融炉で溶融し、さらに清澄することが好ましい。溶融および清澄を１つの窯槽内で行うと、板ガラスの製造コスト削減が可能となる。
【００２６】
以下、本発明の高透過板ガラスの組成限定理由について説明する。
酸化鉄は、ガラス中ではＦｅ2Ｏ3または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は熱線吸収能を高める成分である。実質的に無色で高い透過率を得るためには、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3は０．０２％以下、ＦｅＯは０．００８％未満、ＦｅＯ比が４０％未満の範囲とすることが必要である。Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3，ＦｅＯ，ＦｅＯ比が、それぞれの範囲の上限量以上では可視光透過率が低くなり過ぎるとともに、ＦｅＯにより青色の色調が強くなる。
【００２７】
Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3が０．００５％未満の場合には、原料として鉄分の少ない高純度原料を使用する必要があり、コストが著しく上昇するため、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3は０．００５％以上が好ましい。
【００２８】
５００〜６００ｎｍ付近における高い透過率と、適度な日射吸収を有することが望ましい非晶質シリコンを光電変換層に用いた太陽電池に用いる板ガラスの場合には、上記のＴ−Ｆｅ2Ｏ3量の範囲で、ＦｅＯは０．００３％より多く、ＦｅＯ比が２２％以上であることが好ましい。
【００２９】
一方、１０００ｎｍ付近における高い透過率が望ましい結晶質シリコンなどを光電変換層に用いた太陽電池に用いる板ガラスの場合には、上記のＴ−Ｆｅ2Ｏ3量の範囲で、ＦｅＯは０．００４％より少なく、ＦｅＯ比が２２％未満であることが好ましい。
【００３０】
酸化セリウムは、ＦｅＯ，ＦｅＯ比を調整するのに有効な成分でもある。特に１０００ｎｍ付近における高い透過率が望ましい場合に必要な小さいＦｅＯ，ＦｅＯ比を達成するためには、一般には、酸化セリウムを０．０２〜０．２５％添加するとよい。ただし、この場合は、用途によっては、図２に示したような紫外線による光線透過率の変化を考慮する必要がある。
【００３１】
ＳｉＯ2はガラスの骨格を形成する主成分である。ＳｉＯ2が６５％未満ではガラスの耐久性が低下し、８０％を越えるとガラスの溶解が困難になる。
Ａｌ2Ｏ3はガラスの耐久性、耐水性を向上させる成分であるが、５％を越えるとガラスの溶解が困難になる。耐久性、耐水性を向上するためには０．５％より多いことが好ましく、１．０〜２．５％の範囲がより好ましい。
ＭｇＯとＣａＯと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が７％を越えると失透温度が過度に上昇する。一方、ＭｇＯを適度に含有することで、失透温度を低く保つことが出来るため、０．５％より多いことが好ましく、２％以上がより好ましい。ＣａＯが５％未満では溶解性が悪化し、１５％を越えると失透温度が上昇するため、１３％より少ないことが好ましい。
ＭｇＯとＣａＯの合計が７％以下ではガラスの耐久性が低下する。一方、１７％を越えると失透温度が上昇するため、合計量は１５％以下が好ましい。一方、ＭｇＯとＣａＯの合計が少ない、例えば１０％以下の場合、溶解性の悪化やガラス融液の粘度の上昇を補うためにＮａ2Ｏを多めとする必要があり、コストの上昇やガラスの化学的耐久性の低下をもたらす。このため、ＭｇＯとＣａＯの合計は１０％より多いことが好ましい。
Ｎａ2ＯとＫ2Ｏはガラスの溶解促進剤として用いられる。Ｎａ2Ｏが１０％未満あるいはＮａ2ＯとＫ2Ｏとの合計が１０％未満では溶解促進効果が乏しく、Ｎａ2Ｏが１８％を越えるか、またはＮａ2ＯとＫ2Ｏの合計が２０％を越えるとガラスの耐久性が低下するため好ましくない。特に耐水性を要求される用途においては、Ｎａ2Ｏを１５％以下が好ましく、１４．５％以下にすることがより好ましい。また、Ｋ2ＯはＮａ2Ｏに比して原料が高価であるため、５％を越えるのは好ましくない。
ＳＯ3はガラスの清澄を促進する成分である。０．０５％未満では通常の溶融方法では清澄効果が不十分となるため、０．１％より多いことが好ましい。一方、ＳＯ3が０．３％を越えるとその分解により生成するＳＯ2が泡としてガラス中に残留したり、溶存したＳＯ3がリボイルにより泡を発生し易くなる。
ＴｉＯ2は必須成分ではないが、本発明が目的とする光学特性を損なわない範囲で、紫外線吸収能を高めるためなどの目的に適当量加えることができる。量が多くなり過ぎるとガラスが黄色味を帯び易くなり、また５００〜６００ｎｍ付近の透過率が低下するので、その含有量は０．２％未満の範囲で低く抑えることが好ましい。
本発明の目的が達成される限り、フッ素、酸化硼素、酸化バリウム、酸化ストロンチウムを含有させてもよいが、これらの成分は、コスト上昇や窯寿命，有害物の大気への放出などで好ましくない影響を及ぼすため、実質的に含有させないことが好ましい。
【００３２】
酸化剤を加える場合は、その効果および紫外吸収という別の好ましい効果から、上記に限定した範囲の酸化セリウムが好適である。しかし、その他の酸化剤、例えば酸化マンガンを１％以下の範囲で酸化セリウムと組み合わせて、あるいは単独で添加してもよい。
また、還元剤としてＳｎＯ2を１％以下の範囲で添加してもよい。あるいはまた、本発明が目的とする高透過率を損なわない範囲であれば、着色剤として、Ｓｅ，ＣｏＯ，Ｃｒ2Ｏ3，ＮｉＯ，Ｖ2Ｏ5，ＭｏＯ3などその他の着色成分を少なくとも１種以上同時に添加しても構わない。しかし、これら着色剤の添加は色調を強くするとともに可視光透過率を低下させるため、その他の着色成分は、実質的に添加しないことが好ましい。
【００３３】
［実施例］
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
（実施例１〜１０、参照例１〜８）
酸化物に換算し、重量％で表示して表１〜表３に示した組成になる原料を、低鉄アルミナ含有ケイ砂、石灰石、ドロマイト、ソーダ灰、ボウ硝、酸化マグネシウム、酸化セリウム、二酸化マンガンおよび炭素系還元剤を適宜用いて調合し、この原料を電気炉中で１４５０℃に加熱、溶融した。４時間溶融した後、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１０ｍｍのガラスを得た。次いで、この板ガラスを４．０ｍｍの厚さになるように研磨した。
こうして得た各板ガラスについて、光学特性としてＣ光源を用いて可視光透過率、主波長、刺激純度を測定し、併せて日射透過率を測定した。
また、各板ガラスに３３５ｎｍの紫外線を照射し、各波長での発光強度を測定した。蛍光強度比（３９５ｎｍでの蛍光強度／６００ｎｍでの蛍光強度）を表１〜表３に併せて示す。さらに、耐水性を、ＪＩＳ（日本工業規格：Japanese Industrial Standard） Ｒ３５０２−１９９５（３．１項「アルカリ溶出試験」）に従って測定した。各板ガラスの耐水性は、この試験におけるアルカリ溶出量（Ｎａ2Ｏ；単位ｍｇ）により評価できる。
以上の測定結果を表１〜表３に示す。
【００３４】
【表１】
Figure 0004087113
【００３５】
【表２】
Figure 0004087113
【００３６】
【表３】
Figure 0004087113
【００３７】
実施例１〜１０、参照例１〜８では、日射透過率が８７．５％以上（さらに８９．０％以上）、可視光透過率が９０．０％以上（さらに９０．５％以上）、主波長が５４０〜５８０ｎｍ（さらに５４５〜５７５ｎｍ）、刺激純度が０．３６％以下（さらに０．３３％以下）となっている。酸化セリウムを含まず、ＦｅＯ比が２２％以上である参照例１〜７では、刺激純度が０．２５％以下となって、より好ましい色調が得られている。０．０２〜０．２５％の酸化セリウムを含有し、ＦｅＯ比が２２％未満である実施例１〜１０、参照例８では、日射透過率が９０．０％以上、可視光透過率が９０．５％以上となって、透過率がより高くなる傾向を示している。酸化セリウムを含む実施例１〜１０、参照例８では、酸化セリウムの含有量が多い参照例８を除いて、１０以上の蛍光強度比が得られている。
０．５％よりも多いＡｌ2Ｏ3を含有する参照例１〜５，７，８、実施例１〜１０では、Ｎａ2Ｏ溶出量が１．０ｍｇ未満であり耐水性に優れている。なお、後述する参照例でも同様であるが、実施例１〜１０、参照例１〜８は、実質的にフッ素、酸化バリウム、酸化ストロンチウムを含有しない組成を有する。
【００３８】
（比較例１〜４）
表４に、本発明に対する比較例の組成と光学特性を示す。ここでも組成は重量％で表示する。
【００３９】
【表４】
Figure 0004087113
【００４０】
比較例１は、典型的なソーダ石灰系板ガラスである。比較例２は上記特開平７−２９８１０号公報中の実施例、比較例３は上記特開平８−４０７４２号公報中の実施例、比較例４は上記特開平５−２２１６８３号公報中の実施例である。
比較例１では、本発明の板ガラスと比較して日射透過率が低く、また可視光透過率も高くはない。比較例２では、主波長以外は本発明の板ガラスと同様の特性となっているが、通常の溶解炉ではＦｅＯ比を６０％まで高めることが出来ず、特殊な溶解炉を用いる必要があり、コスト的に見合わない。比較例３は、可視光透過率と刺激純度とから推定される色調は通常ソーダ石灰系板ガラスとそれほど変わらない。また、Ｎａ2Ｏが１５．８％と多いため、耐水性が１．０を越えており、耐水性を要求される用途には不適である。比較例４は、ガラスの光学特性が具体的に記載されていないが、記載されている分光透過率曲線から４００ｎｍの透過率を読みとると、比較のため併記されている通常のソーダ石灰系ガラスのそれが約８７％なのに対し、比較例４のガラスのそれは約８３％となり、酸化セリウムの添加によってＦｅＯ含有量を下げた結果、Ｆｅ2Ｏ3が増加して可視短波長域の透過率の低いガラスとなっている。
【００４１】
（参照例９〜２６）
表５の組成となるように原料を混合した以外は、実施例１〜１０、参照例１〜８と同様にして、厚さ４ｍｍの板ガラスを得た。
こうして得た各板ガラスに、ＪＩＳ Ｒ３２１２−１９９８の３．９項「耐光性試験」（ＪＩＳ Ｒ３２０５−１９９８でも引用）に規定されている条件に従って紫外線を照射した。この試験では、７５０Ｗ±５０Ｗの石英ガラス水銀灯またはこれに相当する光源を有する紫外線照射装置内に、この光源から２３０ｍｍの距離に供試体を配置し、装置内を４５℃±５℃に保持しながら、供試体に１００時間紫外線が照射される。
さらに、実施例１〜１０、参照例１〜８と同様にして、可視光透過率、主波長、刺激純度、日射透過率を、所定波長における透過率とともに測定した。これらの光学特性は、紫外線照射前後においてそれぞれ測定した。また、紫外線前後においてそれぞれＦｅＯ量を測定し、ＦｅＯ比の変化を求めた。これらの結果を、表５〜表９に示す。ここでも、組成は、重量％表示である。
【００４２】
【表５】
Figure 0004087113
【００４３】
【表６】
Figure 0004087113
【００４４】
【表７】
Figure 0004087113
【００４５】
【表８】
Figure 0004087113
【００４６】
【表９】
Figure 0004087113
【００４７】
Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3を０．０２％以下とし、酸化セリウムなど酸化剤として作用する成分を含まない参照例９〜２０では、紫外線照射により、日射透過率が上昇し、９０．０％以上（さらには９０．５％以上）となっている。また、波長１０００ｎｍにおける透過率は、０．３％以上上昇している。可視光透過率は、やや低下する場合もあるが、それでも９０．５％以上を保っている。これに対し、参照例２１〜２６では、上記条件で紫外線を照射した後に、波長１０００ｎｍにおける透過率は低下し、いずれも９０．０％未満となった。
【００４８】
なお、本発明は、その意図および本質的な特徴から逸れない限り、他の具体的な形態を含みうる。この明細書に開示されている形態は、すべての点で説明であって限定的なものではなく、本発明の範囲は上記説明ではなく以下に記載する請求の範囲により示されており、請求の範囲に記載の発明と均等の範囲にある変更すべてもここに包含されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 板ガラスの蛍光強度比と酸化セリウム含有量との関係を、Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3の含有量が異なる板ガラスごとに示したグラフである。
【図２】 鉄の含有量が低く、酸化セリウムが添加されている板ガラス（０．１０重量％）と添加されていない板ガラス（０重量％）とについて、それぞれ、波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射した前後における分光透過率曲線を示すグラフである。
【図３】 鉄の含有量が低い板ガラスについて、波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射した前後における波長１０００ｎｍにおける透過率と酸化セリウム含有量との関係を示すグラフである。

Claims (13)

  1. シリカを主成分とし、着色成分として、重量％で表示して、
    ０．００５〜０．０１９％のＦｅ 2 Ｏ 3 に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3 ）および
    ０．０２５〜０．２０％の酸化セリウムを含有し、
    波長３３５ｎｍの紫外線を照射した時の波長６００ｎｍでの蛍光強度に対する波長３９５ｎｍでの蛍光強度の比（蛍光強度比）が１０以上であり、
    ４．０ｍｍの厚みにおいて、日射透過率が８７．５％以上であることを特徴とする高透過板ガラス。
  2. ０．０３〜０．１５％の酸化セリウムを含有し、
    蛍光強度比が１５以上である請求項１に記載の高透過板ガラス。
  3. ０．０５〜０．１２％の酸化セリウムを含有し、
    蛍光強度比が２５以上である請求項１に記載の高透過板ガラス。
  4. 基礎ガラス成分として、重量％で表示して、
    ６５〜８０％のＳｉＯ2、
    ０〜５％のＡｌ2Ｏ3、
    ０〜７％のＭｇＯ、
    ５〜１５％のＣａＯ、
    １０〜１８％のＮａ2Ｏ、
    ０〜５％のＫ2Ｏ、
    ７〜１７％のＭｇＯ＋ＣａＯ（ただし、７％を含まず）、
    １０〜２０％のＮａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ、
    ０．０５〜０．３％のＳＯ3、
    を含有する組成からなる請求項１に記載の高透過板ガラス。
  5. １０％より多いＭｇＯ＋ＣａＯ、
    ０．１％より多いＳＯ3を含有する請求項４に記載の高透過板ガラス。
  6. ０．５％より多いＭｇＯを含有する請求項４に記載の高透過板ガラス。
  7. ０．５％より多いＡｌ2Ｏ3を含有する請求項４に記載の高透過板ガラス。
  8. 実質的にフッ素、酸化硼素、酸化バリウム、酸化ストロンチウムを含有しない請求項４に記載の高透過板ガラス。
  9. 酸化鉄、酸化セリウム、酸化マンガン以外に実質的に着色成分を含有しない請求項４に記載の高透過板ガラス。
  10. 請求項１に記載の高透過板ガラスの、インテリア用ガラス、商品陳列用ガラス、展示物保護ケースガラス、高透過窓ガラス、高透過鏡、太陽電池パネル用基板ガラス、太陽電池パネル用カバーガラス、太陽熱利用温水器用ガラス、太陽熱透過窓ガラスおよび平面ディスプレー基板ガラスから選ばれるいずれかとしての使用。
  11. 請求項１に記載の高透過板ガラスの製造方法であって、バッチ原料を、上部加熱タンク型溶融炉において溶融および清澄することを特徴とする高透過板ガラスの製造方法。
  12. 請求項１に記載の高透過板ガラスに波長４００ｎｍ以下の紫外線を照射することにより、前記紫外線の一部を可視光に変換することを特徴とする高透過ガラス板の使用方法。
  13. ４．０ｍｍの厚みにおいて刺激純度が０．３６％以下である請求項１に記載の高透過板ガラス。
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