JP5069567B2 - 紫外線および赤外線を吸収する窓ガラスを製造するためのガラス組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、赤外線および紫外線を吸収するソーダ−ライム−シリカ型のガラス組成物に関する。より詳しくは、本発明は、スズなどの溶融金属浴上に浮遊させること（「フロート法」）により、板ガラス製品を製造するためのガラス組成物に関し、これらの板ガラス製品は、特に、しかしこれに限定するわけではないが、車両のフロントガラスおよびフロントサイド窓ガラスを形成することが意図されている。
自動車用窓ガラスは、非常に厳しい要求の対象である。光学特性の観点から見ると、これらの要求は、例えばフロントガラスの光透過に関して時に規則によって管理される。フロントガラスを製造することが意図されている窓ガラスは、したがって、Ａ光源において少なくとも７５％の総光透過係数（ＴＬＡ）を有していなければならない。フロントサイド窓ガラスを製造することが意図されている窓ガラスは、同一条件下で、少なくとも７０％のＴＬＡ係数を持っていなければならない。窓ガラスのエネルギー透過は、使用者の温度の快適さを改善するために、または空調装置を備えた車両による浪費を減少させることによって環境に有害な気体の放出を低減させるために、しばしば減少させられる。内部の備品が劣化するのを防止するために、自動車製造業者はまた、窓ガラスに、低い紫外線透過率を有することを要求する。赤外および紫外に相当する光スペクトルのこれらの部分において、両方を吸収する能力を有する窓ガラスは、したがって、これらの要求を満たす。
このような窓ガラスは、フロート法によって通常製造され、フロート法は、バッチ原料を溶融すること、およびガラスリボンを成形するために、溶融金属（通常スズ）浴上に溶融ガラスを浮遊させることを含む。次いで、リボンを切断して板にし、板はその後で曲げられるかまたは機械的性質を改善するための処理、例えば、熱的または化学的強化処理を受けることができる。
フロートガラスを製造するのに適した組成物は、通常、ソーダ−ライム−シリカ型のガラスマトリックスから構成され、光学スペクトルのある領域において放射を吸収する試剤（赤外および／または紫外線を吸収する着色剤および／または試剤）をしばしば含む。
ガラスのこの種類に伝統的に使用されているソーダ−ライム−シリカマトリックスは、以下の成分を含む。（重量％で表して）：
ＳｉＯ２ ６０から７５％
Ａｌ２Ｏ３ ０から５％
ＢａＯ ０から５％
ＣａＯ ５から１６％
ＭｇＯ ０から１０％
Ｎａ２Ｏ １０から２０％
Ｋ２Ｏ ０から１０％
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最も普通に用いられる光吸収剤は、鉄であり、鉄は、紫外線が吸収される第二鉄の形態および主として赤外線を吸収する第一鉄の形態の両方の形態でガラス中に存在する。光吸収剤として鉄のみを含有するガラスは、前述の２つのイオン形態が存在するために、通常、緑色を呈する。第二鉄および第一鉄の相対的な量（したがって、ＦｅＯとして表された第一鉄の、Ｆｅ２Ｏ３として表された総鉄の重量基準の量に対する、重量基準の比として定義される「酸化還元」）を厳密に制御することによって、所望の着色および光学性能を達成することができる。
しかし、酸化鉄のみによってもたらされる紫外線に対する防護は、不十分であることが証明され得ることは、明らかである。この欠点を改善するために、特に紫外域において放射を吸収する試剤、酸化セリウム（ＣｅＯ２）または酸化チタン（ＴｉＯ２）などをガラスマトリックスに添加することが提案されてきた。
それゆえ、ＷＯ−Ａ−９１／０７３５６は、ガラスの赤外および紫外線透過特性が、０．２３から０．２９の酸化還元値を有する０．７から１．２５％の酸化鉄、ＣｅＯ２および場合によりＴｉＯ２を添加することによって得られる、３から５ｍｍ厚のソーダ−ライム−シリカガラスを提案している。記載されているガラスは、３％を超える量の酸化マグネシウムを含む従来のソーダ−ライム−シリカマトリックスからなる。
ＥＰ−Ａ−４６９４４６も、また、ソーダ−ライム−シリカマトリックスを有する標準的なガラスを記載している。このガラスの光学特性は、０．２７５未満の酸化還元を有し、０．８５％を超える全酸化鉄含有量を有し、０．５％未満のＣｅＯ２の限定された含有量を有するガラスを使用することによって得られる。記載のガラスは、紫外線を吸収する第二鉄の性能を最大限に利用して、ＣｅＯ２の最小限の量を添加するようにしているために、酸化鉄に富み、酸化性であり、したがって高価ではない。しかし、酸化性ガラスの１つの欠点は、赤外における吸収（この吸収は第一鉄によってもたらされる。）が少ないことにある。
ＷＯ−Ａ−９４／１４７１６には、赤外におけるより大きな吸収および可視におけるより小さな吸収、したがって増大した赤外選択性（すなわち、光透過の、エネルギー透過に対する比）をガラスに付与するように、マトリックス組成物が修正されたガラスが記載されている。このようなマトリックスの本質的な特徴は、ガラスのＭｇＯの量（０から２％）が少ないことである。記載のガラスは、０．２８から０．３０の間の酸化還元を有し、ある場合には、酸化セリウムを添加することにより良好な紫外線吸収特性を有する。
米国特許第６１３３１７９号には、前記の特許出願ＷＯ−Ａ−９４／１４７１６に記載の修正マトリックスを含む、さまざまなマトリックスを有するガラスにおいて、酸化タングステンＷＯ３を使用することにより、小さな紫外線透過値を得るようにすることが述べられている。
前記のガラスは、酸化セリウム、ことによると酸化チタンおよび／または酸化タングステンを含有しており、これらの酸化物は非常に高価であるために、製造コストが高いという重大な欠点を有する。少量で存在しても、これらの酸化物は、実際にガラスのコストを非常に大きくする一因となる。
安価であり、自動車用窓ガラスとして、特に車両のフロントガラスおよびフロントサイド窓ガラスとして使用することのできる、知られている組成物の特性と少なくとも同等の、可視、赤外および紫外における透過特性を有するガラスを形成することのできる、ソーダ−ライム−シリカ型のガラス組成物を提供することは、本発明の目的である。
ガラスを溶融金属浴上に浮遊させることによって、フロート法の条件下で加工処理されうるガラス組成物を提案することは、本発明の別の目的である。
これらの目的は、重量で以下の範囲内で変化する含有量の下記酸化物：
ＳｉＯ２ ６５〜８０％
Ａｌ２Ｏ３ ０〜５％
Ｂ２Ｏ３ ０〜５％
ＣａＯ ５〜１５％
ＭｇＯ ０〜２％
Ｎａ２Ｏ ９〜１８％
Ｋ２Ｏ ０〜１０％
ＢａＯ ０〜５％
および重量で以下の範囲内で変化する含有量の下記吸収剤：
Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．７から１．６％
ＣｅＯ２ ０．１から１．２％
ＴｉＯ２ ０から１．５％
を含み、ガラスが０．２３またはそれ以下の酸化還元係数を有し、酸化タングステンＷＯ３を含有していない、ソーダ−ライム−シリカ型の組成物によって、本発明により達成される。
ＳｉＯ２ ６５〜８０％
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および重量で以下の範囲内で変化する含有量の下記吸収剤：
Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．７から１．６％
ＣｅＯ２ ０．１から１．２％
ＴｉＯ２ ０から１．５％
を含み、ガラスが０．２３またはそれ以下の酸化還元係数を有し、酸化タングステンＷＯ３を含有していない、ソーダ−ライム−シリカ型の組成物によって、本発明により達成される。
ソーダ−ライム−シリカガラス組成物は、避けられない不純物はさておき、他の成分（例えば、ガラスの溶融または精製を促進する試剤（ＳＯ３、Ｃｌ、Ｓｂ２Ｏ３、Ａｓ２Ｏ３））、またはガラスバッチにことによると添加される循環カレットに由来する成分の小部分（１％まで）を含有することができることを、ここで指摘しなければならない。
本発明の文脈の範囲内で、用語「酸化還元」は、ＦｅＯの形式で表された第一鉄の重量含有量の、Ｆｅ２Ｏ３酸化物の形式で表された総鉄の重量含有量に対する比を意味すると理解される。
本発明によるガラスは、３から５ｍｍ厚について、一般に６５％またはそれ以上（例えば７０％）の光透過率（ＴＬＡ）、ならびに４６％またはそれ以下、あるいは４４％またはそれ以下およびさらに４３％またはそれ以下のエネルギー透過率（ＴＥ）を有する。本発明に従えば、光透過率（ＴＬＡ）は、Ａ光源を使用して計算されたものとして定義され、紫外線透過率（ＴＵＶ）は、ＩＳＯ９０５０規格に従って計算されたものとして定義され、エネルギー透過率（ＴＥ）は、Ｐａｒｒｙ Ｍｏｏｎ（ａｉｒ ｍａｓｓ＝２）の太陽スペクトル分布を用いて計算されたものとして定義される。
選択性は、所与の厚さでの、光透過（ＴＬＡ）のエネルギー透過（ＴＥ）に対する比として定義される。
本発明による組成物により、高い選択性を有するガラスを得ることが可能になり、このことは自動車用窓ガラスを形成することが意図されている場合、特に有利である。これは、このようなガラスによって、太陽放射による加熱を制限し、その結果、乗客客室の温度快適性を改善することができるからである。好ましくは、厚さが３から５ｍｍまで変化するガラスの選択性は、１．６０またはそれ以上、あるいは１．６２、さらに良好には１．６５またはそれ以上である。
本発明による組成物により、１４％、特に１２％および１０％をも超えないＴＵＶを好ましくは有する、厚さが３から５ｍｍまで変化するガラスを得ることが可能になる。
本発明によるガラスにおいて、シリカＳｉＯ２は、以下の理由によって非常に狭い範囲内に通常保持される：約８０％を超えると、ガラスの粘度およびガラスの失透性能が大幅に上昇し、ガラスを溶融し、溶融スズ浴上に流し出すことがより困難になり、一方、６５％を下回ると、ガラスの耐加水分解性が急速に低下し、可視透過も同様に低下する。
アルカリ金属酸化物Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、ガラスの溶融を容易にし、高温の粘度を調節して、粘度を標準的なガラスの粘度に近づけて維持することを可能にする。Ｋ２Ｏは約５％まで使用することができ、これを超えると、組成物のコストが高くなるという問題が生じる。さらに、Ｋ２Ｏのパーセント含有量は、Ｎａ２Ｏを低減させることによってのみ、本質的に増大させることができ、このことは、粘度の上昇に寄与する。重量パーセントで表されたＮａ２ＯとＫ２Ｏの含有量の和は、好ましくは、少なくとも１０％、有利には２０％未満、特に１５％またはそれ以下、あるいは１４％またはそれ以下でさえある。何故ならば、１５％未満において、第二鉄イオンが、紫外線吸収性能を増大させる修正された化学的環境を有する様に思われるからである。このことは、酸化タングステンが存在していないことを特に補うものである。
アルカリ土類金属酸化物は、ガラスの粘度をガラス製造条件に適合できるようにする。
また、ＭｇＯは、第一鉄吸収バンドの形状を変更する効果を有するので、ガラスの透過特性において特に重要な役割を演じる。ＭｇＯの含有量は、必ず２％を超えてはならない。好ましくは、本発明によるガラスのＭｇＯ含有量は、１％を超えてはならずまたは０．５％さえも超えてはならない。
ＣａＯは、高温におけるガラスの粘度を低下させ、耐加水分解性を上昇させることができる。ＭｇＯ含有量の低減は、好ましくは、それぞれ粘度およびコストに関する理由から、酸化物ＳｉＯ２およびＮａ２ＯではなくてＣａＯによって補償される。これらのさまざまな理由から、ＣａＯ含有量は好ましくは９％またはそれ以上、より好ましくは１０．５％またはそれ以上である。
ＢａＯは、光透過を上昇させることができ、５％未満の含有量を、本発明による組成物に添加することができる。ＢａＯは、ガラスの粘度に及ぼす影響がＭｇＯおよびＣａＯよりもはるかに弱く、ＢａＯの含有量の増大は、アルカリ金属酸化物、ＭｇＯおよび特にＣａＯを低減させることによって本質的になされる。したがって、ＢａＯを大量に増大することは、特に低温において、ガラスの粘度を上昇させる一因となる。好ましくは、本発明によるガラスは、ＢａＯを含有しない。
それぞれのアルカリ土類金属酸化物の含有量の変化に関して上で定義された範囲を考慮することとは別に、所望の透過特性を得るためには、ＭｇＯ、ＣａＯおよびＢａＯの重量％で表された合計を、１５％またはそれ以下の値に限定することが好ましい。
本発明の範囲内で吸収剤を使用することによって、ガラスの光学特性を最適に調整することおよび所望の性能を達成することが可能になる。
上記のように、酸化鉄は第二鉄または第一鉄イオンの形状で存在する。第二鉄イオンは紫外線を吸収し、弱い黄色から緑色を与え、一方、第一鉄イオンは、赤外線を強く吸収し、ガラスに青色を与える。酸化還元は、本発明のガラスの特性を得る際に重要な役割を果たす。フロート設備の文脈の範囲内で通常使用される酸化還元条件下で、他の着色剤が存在しない場合は、酸化鉄を含有するガラスは、既に説明したように緑色を呈する。第一鉄の光学特性は、１０００から１１００ｎｍの範囲内を動く波長の近くに（したがって、赤外領域において）最大の吸収を有し、可視波長域にまで伸びている吸収バンドによって引き起こされる。特許出願ＷＯ−Ａ−９４／１４７１６において記載されているような、ガラスマトリックスを変更することの効果、および特にガラスマトリックスにおいてＭｇＯ含有量を減少させることの効果は、この吸収バンドの形状を変更すること、特にこの吸収バンドを赤外の方向に移動させることである。この結果、赤外選択性の増加を示す、すなわち、等しい光透過について比較して、標準的なマトリックスを有するガラスより低いエネルギー透過を有するガラスがもたらされる。
驚くべきことに、発明者らは、（０．２３またはそれ以下、および好ましくは０．１９またはそれ以下の酸化還元を有する）酸化条件下で、特定の鉄含有量を有する、変更されたマトリックスを有するガラスを製造することによって、標準的なマトリックスを有するガラスと同様の、光、エネルギーおよび紫外線透過特性を有し、しかも、酸化セリウムおよび／または酸化チタンを大量に使用する必要がないので、より経済的にガラスを得ることが可能であることを発見した。酸化セリウムおよび／または酸化チタンのより低い含有量を用いて、従来のガラスが示すものと同程度の光学特性を得ることに及ぼす、マトリックス組成物、特に低いＭｇＯ含有量の効果は、まったく予期しないものであることが証明された。
本発明によれば、酸化鉄含有量は、０．７から１．６％まで変化してよい。含有量が０．７％未満の場合は、得られたガラスの透過が、特に赤外および紫外域において高すぎる。１．６％を超える含有量では、自動車用フロントガラスおよびフロントサイド窓ガラスとして使用するための規制上の要件を満たす光透過が実現されない。さらに、鉄含有量の高い組成物を溶融することは、特に溶融が直火炉において実施される場合は、第一鉄が大量に存在するために、第一鉄は、火炎によって放出された放射が、ガラス浴を透過するのがあまりにも低いことの原因となり、困難になる。好ましくは、本発明によるガラスの酸化鉄含有量は、少なくとも０．８％であるが、最大１．３％、より良好には最大０．９５％であることが有利である。
ガラスの酸化還元は、得られたガラスの光学特性ならびにガラスの溶融および精製に本質的に伴う理由から、０．２３またはそれ以下、例えば０．１９の値で維持される。酸化還元を制御するために、知られている酸化剤（硫酸ナトリウムなど）および／または還元剤（コークスなど）を適切な量で使用することが可能である。本発明によるガラスの経済的な利点は、主たるＵＶ吸収剤がしたがって第二鉄であるので、ガラスが酸化されている場合、最適になっていることである。ＵＶ透過の低い窓ガラスを製造する際に酸化されているガラスを使用することの別の利点は、熱強化することにより窓ガラスのＴＵＶが非常に大幅に低減され、ガラスの第二鉄含有量が高いほど、ますますそうなるという事実に由来する。本発明によるガラスの酸化還元は、したがって、好ましくは０．１９またはそれ以下、より好ましくは０．１８またはそれ以下の量に維持される。高度に酸化されたガラスは、精製するのがより困難であり、美的理由から望ましくない黄色い色調を呈するので、本発明によるガラスの酸化還元は、０．１２を超えて、より好ましくは０．１５を超えて維持されることが好ましい。
ガラスにおいてＣｅ３＋およびＣｅ４＋イオンの形状で存在している酸化セリウムＣｅＯ２は、可視域において低い吸収を示すので、有利である。コストが高いために、０．９％または０．７％を超えない、より良好には０．５％を超えないＣｅＯ２含有量が好ましい。
酸化チタンＴｉＯ２は、酸化第一鉄ＦｅＯの存在下で存在する場合は、酸化セリウムと同様の役割を演じる。本発明の文脈内で提供される最高の含有量は、１．５％に達することができるが、黄色に着色した外観を防止するために、０．１％を超えないことが好ましい。このような値は、使用されたバッチ原料の純度の程度（避けられない不純物）のせいで、普通に遭遇する含有量に相当する。有利には、本発明によるガラス組成物は、酸化チタンを含まない。
本発明によるガラス組成物は、また、ガラスの色調を調節するための別の着色剤を含有してよい。例として、ＣｏＯ、Ｃｒ２Ｏ３、ＮｉＯ、Ｓｅ、Ｖ２Ｏ５、ＣｕＯ、などの遷移元素、またはＥｒ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｎｄ２Ｏ３などの希土類酸化物から選択された着色剤に言及することができる。特に、ＴｉＯ２が存在することにより、および／またはガラスが大幅に酸化されたことにより、生じる可能性のある黄色を打ち消すために、酸化コバルトＣｏＯを１０ｐｐｍまでおよび／または酸化銅ＣｕＯを５０ｐｐｍまで使用することが可能である。一般に、これらの着色剤の総含有量は、０．１％未満であり、組成物は酸化鉄および酸化セリウム以外の着色剤を含んでいないことが最も多い。
約３．１５ｍｍの厚さの比較的薄いガラス板を製造するための、特に適切な一組成物は、重量で以下の範囲内にある下記吸収剤を含む。
Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） １．０から１．４％
ＣｅＯ２ ０．４から１．２％
ＣｅＯ２ ０．４から１．２％
このような組成物は、０．１５から０．２２まで、好ましくは０．１５から０．１９の範囲の酸化還元を有し、３．１５ｍｍの厚さで、７０％を超える光透過率ＴＬＡ、１２％未満の紫外線透過率および１．６２を超える選択性を有するガラスを得ることを可能にする。この薄いガラス板を、別の透明ガラス板と対にすることができ、次いでこの組合せを積層させて、７０％を超える光透過率ＴＬＡを有する合せガラスを形成することができる。
自動車用窓ガラスを形成するのに有用な、約３．８５ｍｍの厚さを有するガラス板を製造するのに特に適切な、別の組成物は、重量で以下の範囲内にある下記の吸収剤を含む。
Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．８５から１．２％
ＣｅＯ２ ０．４から１％
ＣｅＯ２ ０．４から１％
このような組成物は、０．１６から０．２２まで、好ましくは０．１６から０．１９の範囲の酸化還元を有し、３．８５ｍｍの厚さで、７０％を超える光透過率ＴＬＡ、１２％未満の紫外線透過率および１．６２を超える選択性を有するガラスを得ることが可能になる。
トラックまたはバスの窓ガラスを形成するのに有用な、約４．８５ｍｍの厚さを有するガラス板を製造するのに特に適切な別の組成物は、重量で以下の範囲内にある下記の吸収剤を含む。
Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．７から０．９５％
ＣｅＯ２ ０．３から１％
ＣｅＯ２ ０．３から１％
このような組成物は、０．１８から０．２２まで、好ましくは０．１８から０．１９の範囲の酸化還元を有し、４．８５ｍｍの厚さで、７０％を超える光透過率ＴＬＡ、１２％未満の紫外線透過率および１．６２を超える選択性を有するガラスを得ることが可能になる。
本発明によるガラス組成物は、フロートガラスの製造条件下で溶融することができる。溶融は一般に、２つの電極の間に電流を通じることによって塊のガラスを加熱するための電極をことによると備えている、直火炉において行われる。溶融を容易にするために、特に溶融を機械的に行うことを有用にするために、ガラス組成物は有利には、ｌｏｇη＝２である粘度ηに対応する１５００℃未満の温度と、好ましくは、
式：
Ｔｌｏｇη＝３．５ Ｔｌｉｑ＞２０℃、
および好ましくは式：
Ｔｌｏｇη＝３．５ Ｔｌｉｑ＞５０℃
を満たす、ｌｏｇη＝３．５である粘度η（ηはポイズで表される）に対応する温度（この温度はＴｌｏｇη＝３．５により表される）と、液相温度（Ｔｌｉｑにより表される）とを有する。
式：
Ｔｌｏｇη＝３．５ Ｔｌｉｑ＞２０℃、
および好ましくは式：
Ｔｌｏｇη＝３．５ Ｔｌｉｑ＞５０℃
を満たす、ｌｏｇη＝３．５である粘度η（ηはポイズで表される）に対応する温度（この温度はＴｌｏｇη＝３．５により表される）と、液相温度（Ｔｌｉｑにより表される）とを有する。
本発明の主題は、また、本発明による組成物を有する、少なくとも１枚のガラス板を備える窓ガラス、特に自動車用の窓ガラスである。
本発明の利点は、以下に示すガラス組成物の実施例から、より良く理解されるはずである。
これらの実施例において、実験のスペクトルを使用して、所与の厚さについて計算された、以下の特性の値が示される：
３８０から７８０ｎｍの間で計算された、Ａ光源のもとでの総光透過係数（ＴＬＡ）。この計算を、ＩＳＯ／ＣＩＥ１０５２６規格により規定されたＡ光源、およびＩＳＯ／ＣＩＥ１０５２７規格によって規定されたＣＩＥ１９３１測色標準観測装置（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ）を考慮して実行する；
ＩＳＯ９０５０規格（Ｐａｒｒｙ Ｍｏｏｎ、ａｉｒ ｍａｓｓ２）に従い、２９５から２５００ｎｍの間で積分された、総エネルギー透過係数（ＴＥ）；
Ａ光源のもとでの全光透過率（ＴＬＡ）の、全エネルギー透過率（ＴＥ）に対する比として定義された、選択性（ＳＥ）；
ＩＳＯ９０５０規格に従い、２９０から３８０ｎｍのガラス透過スペクトルを用いて計算された、紫外線透過係数（ＴＵＶ）；および
（ＦｅＯとして表された）第一鉄の質量含有量の、（Ｆｅ２Ｏ３として表された）総鉄の質量含有量に対する比として定義された、酸化還元。
３８０から７８０ｎｍの間で計算された、Ａ光源のもとでの総光透過係数（ＴＬＡ）。この計算を、ＩＳＯ／ＣＩＥ１０５２６規格により規定されたＡ光源、およびＩＳＯ／ＣＩＥ１０５２７規格によって規定されたＣＩＥ１９３１測色標準観測装置（ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｒｉｃ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｂｓｅｒｖｅｒ）を考慮して実行する；
ＩＳＯ９０５０規格（Ｐａｒｒｙ Ｍｏｏｎ、ａｉｒ ｍａｓｓ２）に従い、２９５から２５００ｎｍの間で積分された、総エネルギー透過係数（ＴＥ）；
Ａ光源のもとでの全光透過率（ＴＬＡ）の、全エネルギー透過率（ＴＥ）に対する比として定義された、選択性（ＳＥ）；
ＩＳＯ９０５０規格に従い、２９０から３８０ｎｍのガラス透過スペクトルを用いて計算された、紫外線透過係数（ＴＵＶ）；および
（ＦｅＯとして表された）第一鉄の質量含有量の、（Ｆｅ２Ｏ３として表された）総鉄の質量含有量に対する比として定義された、酸化還元。
酸化還元を求めるために、総鉄（Ｆｅ２Ｏ３）含有量を蛍光Ｘ線によって測定し、第一鉄（ＦｅＯ）含有量を湿式化学により測定するか、または透過スペクトルからベールランベルトの法則を用いて計算する。
表１の実施例１（本発明による）および実施例Ｃ２（比較例）により、ＣｅＯ２を節減する観点から、標準的なマトリックスを有するガラスと比較して、本発明によるガラスの利点を例示する。２つのガラスは、３．５ｍｍの厚さで同一の光学特性（ＴＬＡ＝７１．１％；ＴＥ＝４３．９％；ＴＵＶ＝１０．９％）を有し、これらの３つの量は、組成物の３つの特性、すなわち、総鉄Ｆｅ２Ｏ３含有量、酸化還元およびＣｅＯ２含有量の選択を明確に決めている。本発明による実施例は、比較例よりはるかに安価であり、所望のＴＵＶを得るために添加するＣｅＯ２の量は、半分を下回ることが明々白々である。等しい光学特性を有するにしては、本発明によるガラスは、標準的なマトリックスを有するガラスよりも、鉄分がより豊富で、より酸化性で、より安価である。
表２、３および４に記載された各例のうち、表２の例４、６〜９及び１１〜１２、表３の例１５、１８〜１９及び２１、並びに表４の例２５〜２７、３０〜３１及び３３は、本発明によるガラス組成物の実施例であり、特に自動車用窓ガラスとして使用するのに適し、それぞれ３．８５ｍｍ、３．１５ｍｍおよび４．８５ｍｍの厚さを有する。表２、３および４に記載されたその他の例は、参照例である。
これらの表において示した組成物のそれぞれは、マトリックスの含有量を重量％で表している、以下のガラスマトリックスから製造され、このマトリックスは、添加した吸収剤の全含有量に適合させるように、シリカによって補正した。
ＳｉＯ２ ７５．２０％
ＳＯ３ ０．３０％
Ａｌ２Ｏ３ ０．６４％
ＣａＯ ９．４８％
ＭｇＯ ０．２０％
Ｎａ２Ｏ １３．６０％
Ｋ２Ｏ ０．３５％
ＳＯ３ ０．３０％
Ａｌ２Ｏ３ ０．６４％
ＣａＯ ９．４８％
ＭｇＯ ０．２０％
Ｎａ２Ｏ １３．６０％
Ｋ２Ｏ ０．３５％
本発明による組成物から得られたガラスは、板ガラスを製造するための通常の技法と相性が良い。スズ浴上で溶融ガラスの板を成形することによって得たガラスリボンの厚さは、自動車用窓ガラスの場合、０．８から１０ｍｍまで、好ましくは３から５ｍｍまで、および建築用窓ガラスの場合５から１０ｍｍまで変化し得る。
後で、このガラスリボンを切断することによって得た窓ガラスに、特に自動車用窓ガラスを形成するために、曲げおよび／または強化操作を受けさせることができる。窓ガラスに、次の別の処理操作を受けさせることもでき、例えば、太陽放射による窓ガラスの加熱を低減させ、その結果としてこの窓ガラスを備えた車両の客室が加熱するのを低減させる目的で、金属酸化物の１つまたは複数の層によって窓ガラスを被覆する目的を有する処理を受けさせることができる。
Claims (19)
- 重量で以下の範囲内で変化する含有量の下記酸化物
ＳｉＯ２ ６５から８０％
Ａｌ２Ｏ３ ０から５％
Ｂ２Ｏ３ ０から５％
ＣａＯ ５から１５％
ＭｇＯ ０から２％
Ｎａ２Ｏ ９から１８％
Ｋ２Ｏ ０から１０％
ＢａＯ ０から５％
を含み、
重量で以下の範囲内で変化する含有量の下記吸収剤
Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．７から１．６％
ＣｅＯ２ ０．１から１．２％
ＴｉＯ２ ０から１．５％
を追加で含み、
ガラスは、０．１９またはそれ以下の酸化還元係数を有し、および酸化タングステンＷＯ３を含有していない
ことを特徴とする、紫外線および赤外線を吸収する窓ガラスを製造するためのガラス組成物。 - ガラスが、３から５ｍｍの厚さについて、光透過率（ＴＬＡ）６５％またはそれ以上を有することを特徴とする、請求項１に記載のガラス組成物。
- ガラスが、３から５ｍｍの厚さについて、エネルギー透過率（ＴＥ）４６％またはそれ以下を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のガラス組成物。
- ガラスの選択性が、３から５ｍｍまで変化する厚さについて、１．６０またはそれ以上であることを特徴とする、請求項１から３の一項に記載のガラス組成物。
- ガラスが、３から５ｍｍまで変化する厚さについて、１４％を超えないＴＵＶを有することを特徴とする、請求項１から４の一項に記載のガラス組成物。
- 酸化ナトリウムおよび酸化カリウムの含有量の和（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が、１５％またはそれ以下であることを特徴とする、請求項１から５の一項に記載のガラス組成物。
- ＣｅＯ２含有量が、０．９％を超えないことを特徴とする、請求項１から６の一項に記載のガラス組成物。
- 酸化チタンを含まないことを特徴とする、請求項１から７の一項に記載のガラス組成物。
- 酸化鉄含有量が、少なくとも０．８％であることを特徴とする、請求項１から８の一項に記載のガラス組成物。
- 酸化鉄含有量が、最大１．３％であることを特徴とする、請求項９に記載のガラス組成物。
- 酸化鉄含有量が、最大０．９５％であることを特徴とする、請求項９に記載のガラス組成物。
- Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） １．０から１．４％
ＣｅＯ２ ０．４から１．２％
を含むことを特徴とし、０．１５から０．１９の範囲の酸化還元を有することを特徴とする、請求項１から１１の一項に記載のガラス組成物。 - ３．１５ｍｍの厚さについて、７０％を超える光透過率ＴＬＡ、１２％未満の紫外線透過率および１．６２を超える選択性を有することを特徴とする、請求項１２に記載のガラス組成物。
- Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．８５から１．２％
ＣｅＯ２ ０．４から１％
を含むことを特徴とし、０．１６から０．１９の範囲の酸化還元を有することを特徴とする、請求項１から１１の一項に記載のガラス組成物。 - ３．１５ｍｍの厚さについて、７０％を超える光透過率ＴＬＡ、１２％未満の紫外線透過率および１．６２を超える選択性を有することを特徴とする、請求項１４に記載のガラス組成物。
- Ｆｅ２Ｏ３（総鉄） ０．７から０．９５％
ＣｅＯ２ ０．３から１％
を含むことを特徴とし、０．１８から０．１９の範囲の酸化還元を有することを特徴とする、請求項１から１１の一項に記載のガラス組成物。 - ４．８５ｍｍの厚さについて、７０％を超える光透過率ＴＬＡ、１２％未満の紫外線透過率および１．６２を超える選択性を有することを特徴とする、請求項１６に記載のガラス組成物。
- 請求項１から１７の一項に記載の組成物のガラス板。
- 請求項１から１７の一項に記載の組成物の少なくとも１枚のガラス板を備える自動車用の窓。
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