JP5999112B2 - 着色ガラス板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、低い日射透過率、高い可視光透過率および低い紫外線透過率を同時に満足しつつ透過光がグリーンの色調を有する着色ガラス板およびその製造方法に関する。
自動車用のガラス板としては、着色成分を含むことによって透過光がグリーンまたはブルーの色調を有する着色ガラス板（たとえば、熱線吸収ガラス板、紫外線吸収ガラス板）が知られている。
着色ガラス板には、日射透過率が低いこと（たとえば、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率（以下、Ｔｅとも記す。）の４ｍｍ厚さ換算値が５５％以下であること）が求められる。また、可視光透過率が高いこと（たとえば、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ａ光源、２度視野）（以下、Ｔｖとも記す。）の４ｍｍ厚さ換算値が７０％以上であること）が求められる。また、紫外線透過率が低いこと（たとえば、ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（以下、Ｔｕｖとも記す。）の４ｍｍ厚さ換算値が１２％以下であること）が求められる。
また、着色ガラス板は、搭乗者がガラス板を通して景色を見た場合にその透過光の色調がより自然な色調であるグリーンの色調を有する（たとえば、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（以下、Ｄｗとも記す。）が、５４０〜５７０ｎｍである）ガラス板が好まれる傾向にある。
また、着色ガラス板には、ガラスの製造に用いる溶融窯における素地替え（すなわち、品種替え）の際の不純物の混入を抑える点およびコストの点から、着色成分の種類を極力減らすことや、着色成分の原料の単価が安いことが望まれている。
また、着色ガラス板には、ガラスの製造に用いる溶融窯における素地替え（すなわち、品種替え）の際の不純物の混入を抑える点およびコストの点から、着色成分の種類を極力減らすことや、着色成分の原料の単価が安いことが望まれている。
透過光がグリーンの色調を有する着色ガラス板としては、たとえば、下記の（１）〜（３）が提案されている。
（１）ソーダライムシリカガラス母組成の１００質量部に対し、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．５〜２．０質量部、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：１．０質量部超３．０質量部以下、
ＣｏＯ ：０．００３〜０．０２質量部、
Ｓｅ ：０〜０．０００８質量部、
Ｃｒ２Ｏ３に換算した全クロム ：０〜０．０５質量部、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０〜０．５質量部、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０〜０．５質量部、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中のＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量割合が３１〜５０％であるグリーンガラス。
（１）ソーダライムシリカガラス母組成の１００質量部に対し、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．５〜２．０質量部、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：１．０質量部超３．０質量部以下、
ＣｏＯ ：０．００３〜０．０２質量部、
Ｓｅ ：０〜０．０００８質量部、
Ｃｒ２Ｏ３に換算した全クロム ：０〜０．０５質量部、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０〜０．５質量部、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０〜０．５質量部、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中のＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量割合が３１〜５０％であるグリーンガラス。
（２）ソーダライムシリカガラスから実質的になり、
酸化物基準の質量百分率表示で、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．４５〜０．４９１％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：１．０９〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．３〜０．３９％、
ＣｏＯ ：０〜０．０００３％、
を含み、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中のＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量割合が３０．５〜３２．０％である紫外線吸収グリーンガラス。
酸化物基準の質量百分率表示で、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．４５〜０．４９１％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：１．０９〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．３〜０．３９％、
ＣｏＯ ：０〜０．０００３％、
を含み、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中のＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量割合が３０．５〜３２．０％である紫外線吸収グリーンガラス。
（３）ソーダライムシリカガラスから実質的になり、
酸化物基準の質量百分率表示で、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．５２〜０．６３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．９〜２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜０．６％、
ＣｏＯ ：０〜０．００２％、
を含み、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中のＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量割合が３１〜３８％である紫外線吸収グリーンガラス。
酸化物基準の質量百分率表示で、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．５２〜０．６３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．９〜２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜０．６％、
ＣｏＯ ：０〜０．００２％、
を含み、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄中のＦｅ２Ｏ３に換算した２価の鉄の質量割合が３１〜３８％である紫外線吸収グリーンガラス。
しかし、（１）のグリーンガラスは、ＣｏＯの含有量が多いため、Ｔｖが低く、Ｄｗも短い（透過光が青みがかったグリーンである）という問題がある。一方、（２）、（３）の紫外線吸収グリーンガラスは、ＣｏＯの含有量が少なく、ＣｅＯ２に換算した全セリウムの含有量が多いため、Ｔｖが高く、かつＴｕｖは充分に低い。
しかし、最近、セリウム原料の価格が高騰しているため、ＣｅＯ２に換算した全セリウムの含有量が多いグリーンガラスのコストが高くなっている。そのため、セリウムの含有量を低く抑えても、低い日射透過率、高い可視光透過率および低い紫外線透過率を同時に満足しつつ透過光がグリーンの色調を有する着色ガラス板が求められている。
本発明は、高価なセリウムの含有量を低く抑えているにも関わらず、低い日射透過率、高い可視光透過率および低い紫外線透過率を同時に満足しつつ透過光がグリーンの色調を有する着色ガラス板を提供する。
本発明の着色ガラス板は、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まないことを特徴とする。
本発明の着色ガラス板は、さらに、酸化物基準の質量百分率表示でＮａ２Ｏを５〜１８％を含むことが好ましい。
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まないことを特徴とする。
本発明の着色ガラス板は、さらに、酸化物基準の質量百分率表示でＮａ２Ｏを５〜１８％を含むことが好ましい。
本発明の着色ガラス板は、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率（Ｔｅ）が、４ｍｍ厚さ換算値で５５％以下であり、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ｔｖ）（Ａ光源、２度視野）が、４ｍｍ厚さ換算値で７０％以上であり、
ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（Ｔｕｖ）が、４ｍｍ厚さ換算値で１２％以下であり、
ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（Ｄｗ）が、５４０〜５７０ｎｍであることが好ましい。
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率（Ｔｅ）が、４ｍｍ厚さ換算値で５５％以下であり、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ｔｖ）（Ａ光源、２度視野）が、４ｍｍ厚さ換算値で７０％以上であり、
ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（Ｔｕｖ）が、４ｍｍ厚さ換算値で１２％以下であり、
ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（Ｄｗ）が、５４０〜５７０ｎｍであることが好ましい。
本発明の着色ガラス板の製造方法は、ガラス原料を溶融し、成形するガラス板の製造において、成形後の該ガラス板の組成成分が、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない着色ガラス板を得ることを特徴とする。
本発明の着色ガラス板の製造方法においては、前記ガラス板の組成成分として、さらに酸化物基準の質量百分率表示でＮａ２Ｏを５〜１８％を含むことが好ましい。
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない着色ガラス板を得ることを特徴とする。
本発明の着色ガラス板の製造方法においては、前記ガラス板の組成成分として、さらに酸化物基準の質量百分率表示でＮａ２Ｏを５〜１８％を含むことが好ましい。
本発明の着色ガラス板の製造方法においては、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率（Ｔｅ）が、４ｍｍ厚さ換算値で５５％以下であり、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ｔｖ）（Ａ光源２度視野）が、４ｍｍ厚さ換算値で７０％以上であり、
ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（Ｔｕｖ）が、４ｍｍ厚さ換算値で１２％以下であり、
ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（Ｄｗ）が、５４０〜５７０ｎｍである着色ガラス板を得ることが好ましい。
上記した数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率（Ｔｅ）が、４ｍｍ厚さ換算値で５５％以下であり、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ｔｖ）（Ａ光源２度視野）が、４ｍｍ厚さ換算値で７０％以上であり、
ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（Ｔｕｖ）が、４ｍｍ厚さ換算値で１２％以下であり、
ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（Ｄｗ）が、５４０〜５７０ｎｍである着色ガラス板を得ることが好ましい。
上記した数値範囲を示す「〜」とは、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含む意味で使用され、特段の定めがない限り、以下本明細書において「〜」は、同様の意味をもって使用される。
本発明の着色ガラス板は、高価なセリウムの含有量を低く抑えているにも関わらず、低い日射透過率、高い可視光透過率および低い紫外線透過率を同時に満足しつつ透過光がグリーンの色調を有する。
本発明の着色ガラス板は、ＳｉＯ２を主成分とするものであり、さらにＮａ２Ｏ、ＣａＯ等を含む、いわゆるソーダライムシリカガラスからなるものが好ましい。
本発明の着色ガラス板は、下記の組成（Ｉ）を有する。本発明の着色ガラス板は、下記の組成（II）を有することが好ましく、下記の組成（III）を有することがより好ましく、また下記の組成（IV）を有することがさらに好ましい。
（Ｉ）下記酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
（II）下記酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｎａ２Ｏ ：５〜１８％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
（III）下記酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６８〜７３％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０．５〜３．５％、
ＭｇＯ ：２〜６％、
ＣａＯ ：６〜１１％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ：１０〜１８％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．５〜０．９％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．５〜１．０％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０５〜０．２０％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０５〜０．３０％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｎａ２Ｏ ：５〜１８％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
（III）下記酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６８〜７３％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０．５〜３．５％、
ＭｇＯ ：２〜６％、
ＣａＯ ：６〜１１％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ：１０〜１８％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．５〜０．９％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．５〜１．０％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０５〜０．２０％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０５〜０．３０％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
（IV）下記酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：７０〜７２％、
Ａｌ２Ｏ３ ：１．５〜２．０％、
ＭｇＯ ：２．５〜５％、
ＣａＯ ：７〜９％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ：１１〜１６％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．６〜０．８％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．７〜０．９％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０６〜０．０９％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０８〜０．２０％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
ＳｉＯ２ ：７０〜７２％、
Ａｌ２Ｏ３ ：１．５〜２．０％、
ＭｇＯ ：２．５〜５％、
ＣａＯ ：７〜９％、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ：１１〜１６％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．６〜０．８％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．７〜０．９％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０６〜０．０９％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０８〜０．２０％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。
本発明の着色ガラス板は、セリウムの一部をバナジウムに置き換えることによって低いＴｕｖを維持しつつ、鉄を含ませることによってＴｅを低くし、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量、ＴｉＯ２に換算した全チタンの含有量、Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウムの含有量およびＣｅＯ２に換算した全セリウムの含有量を調整することによってＴｖを高くしつつＤｗを目的の５４０〜５７０ｎｍとしていることに特徴がある。
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量は、当該酸化物基準の質量百分率表示で、０．３〜１．２％である。Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量が０．３％以上であれば、Ｔｅを低く抑えることができる。Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量の増加に伴いＴｅが低くなるがＴｖも低下する。Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量を１．２％以下にすれば、Ｔｖの低下を防ぎ、Ｔｖを７０％（４ｍｍ厚さ換算）以上にできる。Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０．５〜０．９％が好ましく、０．６〜０．８％がより好ましい。
ＴｉＯ２に換算した全チタンの含有量は、当該酸化物基準の質量百分率表示で、０．２〜１．１％である。ＴｉＯ２の含有量が０．２％以上であれば、Ｄｗを５４０ｎｍ以上に調整できる。また、Ｔｕｖを低く抑えることができる。ＴｉＯ２の含有量が１．１％以下であれば、Ｄｗを５７０ｎｍ以下に調整できる。また、Ｔｖを高くできる。ＴｉＯ２に換算した全チタンの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０．５〜１．０％が好ましく、０．７〜０．９％がより好ましい。
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウムの含有量は、当該酸化物基準の質量百分率表示で、０．０２〜０．３％である。Ｖ２Ｏ５の含有量が０．０２％以上であれば、Ｔｕｖを低く抑えることができる。Ｖ２Ｏ５の含有量が０．３％以下であれば、Ｔｖを高くできる。Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウムの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０．０５〜０．２０％が好ましく、０．０６〜０．０９％がより好ましい。
ＣｅＯ２に換算した全セリウムの含有量は、当該酸化物基準の質量百分率表示で、０．０１〜０．５％である。ＣｅＯ２の含有量が０．０１％以上であれば、Ｔｕｖを低く抑えることができる。ＣｅＯ２の含有量が０．５％以下であれば、着色ガラス板のコストが抑えられ、また、Ｔｖを高くできる。ＣｅＯ２に換算した全セリウムの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０．０５〜０．３０％が好ましく、０．０８〜０．２０％がより好ましく、０．０９〜０．１３％がさらに好ましい。
本発明の着色ガラス板は、従来において代表的な着色成分であるコバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まない。コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まないとは、コバルト、クロムおよびマンガンをまったく含まない、または、コバルト、クロムおよびマンガンを製造上不可避的に混入した不純物として含んでいてもよいことを意味する。コバルト、クロムおよびマンガンを実質的に含まなければ、Ｔｖを高くでき、素地替えの際の不純物の混入が抑えられ、また、着色ガラス板のコストも抑えられる。上記した不純物の含有量は、使用されるガラス原料によって異なるが、自動車用、あるいは建築用のガラス板の場合には、質量百分率表示で、０．１％未満とすることが好ましく、０．０５％未満とすることがより好ましく、０．０１％未満とすることがさらに好ましい。
ここで、素地替えの際の不純物の混入とは、下記のことを意味する。
ガラスは製造中に別のガラス組成を有するガラス品種へ切換え（すなわち、素地替え）を行うことがある。素地替えの際の不純物の混入とは、別のガラス品種への切換えの際に、切換え前のガラスの成分が切換え後のガラス中に混入することを意味する。コバルト、クロムおよびマンガン等の不純物の混入が起きると、切換え後ガラスの色調は大きく影響を受ける。
ガラスは製造中に別のガラス組成を有するガラス品種へ切換え（すなわち、素地替え）を行うことがある。素地替えの際の不純物の混入とは、別のガラス品種への切換えの際に、切換え前のガラスの成分が切換え後のガラス中に混入することを意味する。コバルト、クロムおよびマンガン等の不純物の混入が起きると、切換え後ガラスの色調は大きく影響を受ける。
ＳｉＯ２は、ガラスの主成分である。
ＳｉＯ２の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、６５〜７５％である。ＳｉＯ２の含有量が６５％以上であれば、耐候性が良好となる。ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であれば、失透しにくくなる。ＳｉＯ２の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、６８〜７３％が好ましく、７０〜７２％がより好ましい。
ＳｉＯ２の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、６５〜７５％である。ＳｉＯ２の含有量が６５％以上であれば、耐候性が良好となる。ＳｉＯ２の含有量が７５％以下であれば、失透しにくくなる。ＳｉＯ２の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、６８〜７３％が好ましく、７０〜７２％がより好ましい。
Ａｌ２Ｏ３は、耐候性を向上させる成分である。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜６％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が６％以下であれば、溶融性が良好となる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０．５〜３．５％が好ましく、１．５〜２．０％がより好ましい。
Ａｌ２Ｏ３の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜６％である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が６％以下であれば、溶融性が良好となる。Ａｌ２Ｏ３の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０．５〜３．５％が好ましく、１．５〜２．０％がより好ましい。
ＭｇＯは、ガラス原料の溶融を促進し、耐候性を向上させる成分である。
ＭｇＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜６％である。ＭｇＯの含有量が６％以下であれば、失透しにくくなる。
ＭｇＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜６％である。ＭｇＯの含有量が６％以下であれば、失透しにくくなる。
ＭｇＯの含有量は、ガラス母組成原料が入手しやすく、着色ガラス板のコストが低く抑えられる点から、酸化物基準の質量百分率表示で、２〜６％が好ましく、２．５〜５％がより好ましく、３〜４％がさらに好ましい。
一方、ＭｇＯの含有量が２％未満の着色ガラス板は、ＭｇＯの含有量が２％以上の着色ガラス板と同一のＴｖで比較した場合、Ｔｅが低い。したがって、ＭｇＯの含有量が２％未満であれば、可視光透過性を損なわずに熱線吸収性を容易に向上させることができる。ＭｇＯの含有量は、着色成分の添加によるＴｖの低下を抑えつつ、Ｔｅを充分に低くできる点から、酸化物基準の質量百分率表示で、０％以上２％未満が好ましく、０〜１．０％がより好ましく、０〜０．５％がさらに好ましい。
ＣａＯはガラス原料の溶融を促進し、耐候性を向上させる成分である。
ＣａＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、５〜１５％である。ＣａＯの含有量が５％以上であれば、溶融性、耐候性が良好となる。ＣａＯの含有量が１５％以下であれば、失透しにくくなる。ＣａＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、６〜１１％が好ましく、７〜９％がより好ましい。
ＣａＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、５〜１５％である。ＣａＯの含有量が５％以上であれば、溶融性、耐候性が良好となる。ＣａＯの含有量が１５％以下であれば、失透しにくくなる。ＣａＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、６〜１１％が好ましく、７〜９％がより好ましい。
本発明の着色ガラス板は、ガラス原料の溶融を促進するために、ＳｒＯを含んでもよい。ＳｒＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜５％が好ましく、０〜３％がより好ましい。ＳｒＯの含有量が５％以下であれば、ガラス原料の溶融を充分に促進できる。
本発明の着色ガラス板は、ガラス原料の溶融を促進するために、ＢａＯを含んでもよい。ＢａＯの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜５％が好ましく、０〜３％がより好ましい。ＢａＯの含有量が５％以下であれば、ガラス原料の溶融を充分に促進できる。
本発明の着色ガラス板は、ガラス原料の溶融を促進するために、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ、またはＮａ２Ｏを含んでいることが好ましい。Ｎａ２ＯとＫ２Ｏの合計の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、１０〜１８％が好ましく、１１〜１６％がより好ましく、１２〜１４％がさらに好ましい。Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が１０％以上であれば、溶融性が良好となる。Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が１８％以下であれば、耐候性が良好となる。
Ｎａ２Ｏの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、５〜１８％が好ましく、１０〜１６％がより好ましく、さらには１２〜１５％が好ましい。
Ｋ２Ｏの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜５％が好ましく、０．２〜１％がより好ましく、さらには０．２〜０．４％が好ましい。
Ｋ２Ｏの含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜５％が好ましく、０．２〜１％がより好ましく、さらには０．２〜０．４％が好ましい。
本発明の着色ガラス板は、清澄剤として用いたＳＯ３を含んでいてもよい。ＳＯ３の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜１％が好ましく、０．０１〜０．５％がより好ましく、０．０５〜０．２％がさらに好ましい。ＳＯ３の含有量が１％以下であれば、ＳＯ２のガス成分が気泡としてガラス中に残りにくい。
本発明の着色ガラス板は、清澄剤として用いたＳｎＯ２を含んでいてもよい。ＳｎＯ２の含有量は、酸化物基準の質量百分率表示で、０〜０．５％が好ましく、０〜０．３％がより好ましく、０〜０．１％がさらに好ましい。ＳｎＯ２の含有量が０．５％以下であれば、ＳｎＯ２の揮散が少なく、コストを低く抑えることができる。
本発明の着色ガラス板の比重は、２．４９〜２．５５が好ましく、２．５０〜２．５２がより好ましい。本発明の着色ガラス板の比重を、通常のソーダライムシリカガラスと同等にすることによって、製造時の組成変更（すなわち、素地替え）の効率を向上できる。
本発明の着色ガラス板の比重は、ガラス母組成を調整することによって調整できる。前記比重にするためには、ＳｉＯ２／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の質量比を、５．０〜８．０にすることが好ましく、５．５〜６．５にすることがより好ましい。なお、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、含有されるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計の含有量を示す。
本発明の着色ガラス板の比重は、ガラス母組成を調整することによって調整できる。前記比重にするためには、ＳｉＯ２／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）の質量比を、５．０〜８．０にすることが好ましく、５．５〜６．５にすることがより好ましい。なお、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）は、含有されるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計の含有量を示す。
本発明の着色ガラス板のＴｅ（４ｍｍ厚さ換算）は、５５％以下であり、５２％以下が好ましく、５０％以下がより好ましい。Ｔｅは、ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）（以下、単にＪＩＳ Ｒ３１０６と記す。）にしたがい分光光度計によって透過率を測定し算出された日射透過率である。
本発明の着色ガラス板のＴｖ（４ｍｍ厚さ換算）は、７０％以上であり、７１．５％以上が好ましい。Ｔｖは、ＪＩＳ Ｒ３１０６にしたがい分光光度計によって透過率を測定し算出された可視光透過率である。係数は標準のＡ光源,２度視野の値を用いる。
本発明の着色ガラス板のＴｕｖ（４ｍｍ厚さ換算）は、１２％以下であり、１０％以下が好ましい。Ｔｕｖは、ＩＳＯ−９０５０にしたがい分光光度計によって透過率を測定し算出された紫外線透過率である。
本発明の着色ガラス板の透過光の主波長（Ｄｗ）は、５４０〜５７０ｎｍであり、５５０〜５６０ｎｍが好ましい。主波長が該範囲であれば、透過光が目的とするグリーンの色調を有する着色ガラス板が得られる。主波長は、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）にしたがい分光光度計によって透過率を測定し算出されたものである。係数は標準の光Ｃ,２度視野の値を用いる。
本発明の着色ガラス板は、車両用、建築用のいずれにも用いることができ、特に自動車用のフロントガラスやサイドガラスとして好適である。自動車用の窓ガラスとして用いる場合は必要に応じて、複数のガラス板を中間膜で挟んだ合せガラス、平面状のガラスを曲面に加工したガラス、強化処理をしたガラスとして用いる。また、建築用の複層ガラスとして用いる場合、２枚の本発明の着色ガラス板からなる複層ガラス、または本発明の着色ガラス板と他のガラス板との複層ガラスとして用いる。
本発明の着色ガラス板は、たとえば、下記の工程（ｉ）〜（iv）を順に経て、必要に応じてさらに工程（ｖ）を経て、製造される。
（ｉ）目標とするガラス組成になるように、珪砂等のガラス母組成原料、鉄源、チタン源、バナジウム源、セリウム源等の着色成分原料、酸化剤、還元剤、清澄剤等を適宜混合し、ガラス原料を調製する。
（ii）ガラス原料を連続的に溶融窯に供給し、重油等によって約１４００〜１６００℃（たとえば約１５００℃）に加熱し溶融させて溶融ガラスとする。
（iii）溶融ガラスを清澄した後、フロート法等によって所定の厚さのガラス板に成形する。
（iv）ガラス板を徐冷した後、所定の大きさに切断し、本発明の着色ガラス板とする。
（ｖ）必要に応じて、切断したガラス板を強化処理してもよく、合せガラスに加工してもよく、複層ガラスに加工してもよい。
（ｉ）目標とするガラス組成になるように、珪砂等のガラス母組成原料、鉄源、チタン源、バナジウム源、セリウム源等の着色成分原料、酸化剤、還元剤、清澄剤等を適宜混合し、ガラス原料を調製する。
（ii）ガラス原料を連続的に溶融窯に供給し、重油等によって約１４００〜１６００℃（たとえば約１５００℃）に加熱し溶融させて溶融ガラスとする。
（iii）溶融ガラスを清澄した後、フロート法等によって所定の厚さのガラス板に成形する。
（iv）ガラス板を徐冷した後、所定の大きさに切断し、本発明の着色ガラス板とする。
（ｖ）必要に応じて、切断したガラス板を強化処理してもよく、合せガラスに加工してもよく、複層ガラスに加工してもよい。
ガラス母組成原料としては、珪砂、アルミナ源、マグネシア源、カルシア源、アルカリ酸化物源等の通常のソーダライムシリカガラスの原料として用いられているものが挙げられる。
鉄源としては、鉄粉、酸化鉄粉、ベンガラ等が挙げられる。
チタン源としては、酸化チタン等が挙げられる。
バナジウム源としては、酸化バナジウム等が挙げられる。
酸化剤としては、硝酸ナトリウム等が挙げられる。酸化剤は、溶融ガラス中の鉄の酸化を促進するためのものである。
セリウム源としては、酸化セリウム等が挙げられる。
還元剤としては、炭素、コークス等が挙げられる。還元剤は、溶融ガラス中の鉄の酸化を抑制するためのものである。
この他に、還元剤や清澄剤としてＳｎＯ２を用いてもよく、酸化剤や清澄剤としてＳＯ３を用いてもよい。
鉄源としては、鉄粉、酸化鉄粉、ベンガラ等が挙げられる。
チタン源としては、酸化チタン等が挙げられる。
バナジウム源としては、酸化バナジウム等が挙げられる。
酸化剤としては、硝酸ナトリウム等が挙げられる。酸化剤は、溶融ガラス中の鉄の酸化を促進するためのものである。
セリウム源としては、酸化セリウム等が挙げられる。
還元剤としては、炭素、コークス等が挙げられる。還元剤は、溶融ガラス中の鉄の酸化を抑制するためのものである。
この他に、還元剤や清澄剤としてＳｎＯ２を用いてもよく、酸化剤や清澄剤としてＳＯ３を用いてもよい。
以上説明した本発明の着色ガラス板にあっては、酸化物基準の質量百分率表示で、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄が０．３〜１．２％であり、ＴｉＯ２に換算した全チタンが０．２〜１．１％であり、Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウムが０．０２〜０．３％であり、ＣｅＯ２に換算した全セリウムが０．０１〜０．５％であるため、高価なセリウムの含有量を低く抑え、かつ他の着色成分（コバルト等）を実質的に含まないにも関わらず、Ｔｅ≦５５％（４ｍｍ厚さ換算）、Ｔｖ≧７０％（４ｍｍ厚さ換算）、およびＴｕｖ≦１２％（４ｍｍ厚さ換算）を満足しつつ透過光がグリーンの色調を有する。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されない。
例１〜３は実施例であり、例４は比較例である。
例１〜３は実施例であり、例４は比較例である。
（Ｔｅ）
得られたガラス板について、ＪＩＳ Ｒ３１０６規定の日射透過率（Ｔｅ）を４ｍｍ厚さ換算値で求めた。
得られたガラス板について、ＪＩＳ Ｒ３１０６規定の日射透過率（Ｔｅ）を４ｍｍ厚さ換算値で求めた。
（Ｔｖ）
得られたガラス板について、ＪＩＳ Ｒ３１０６規定の可視光透過率（Ｔｖ）（Ａ光源、２度視野）を４ｍｍ厚さ換算値で求めた。
得られたガラス板について、ＪＩＳ Ｒ３１０６規定の可視光透過率（Ｔｖ）（Ａ光源、２度視野）を４ｍｍ厚さ換算値で求めた。
（Ｔｕｖ）
得られたガラス板について、ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（Ｔｕｖ）を４ｍｍ厚さ換算値で求めた。
得られたガラス板について、ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率（Ｔｕｖ）を４ｍｍ厚さ換算値で求めた。
（Ｄｗ）
得られたガラス板について、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（Ｄｗ）を求めた。
得られたガラス板について、ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長（Ｄｗ）を求めた。
〔例１〜４〕
表１に示す組成となるように各原料を混合し、さらに酸化剤としてＮａ２ＳＯ４をＳＯ３換算で表１に示す量となるように混合し、ガラス原料を調製した。ガラス原料をるつぼに入れ、電気炉中で１５００℃に加熱し、溶融ガラスとした。溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、冷却した。両面を研磨し、厚さ４ｍｍのガラス板を得た。得られたガラス板について、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製、Ｌａｍｂｄａ９５０）を用いて１ｎｍごとに透過率を測定し、Ｔｅ、Ｔｖ、Ｔｕｖ、Ｄｗを求めた。結果を表１に示す。
表１に示す組成となるように各原料を混合し、さらに酸化剤としてＮａ２ＳＯ４をＳＯ３換算で表１に示す量となるように混合し、ガラス原料を調製した。ガラス原料をるつぼに入れ、電気炉中で１５００℃に加熱し、溶融ガラスとした。溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、冷却した。両面を研磨し、厚さ４ｍｍのガラス板を得た。得られたガラス板について、分光光度計（Ｐｅｒｋｉｎ Ｅｌｍｅｒ社製、Ｌａｍｂｄａ９５０）を用いて１ｎｍごとに透過率を測定し、Ｔｅ、Ｔｖ、Ｔｕｖ、Ｄｗを求めた。結果を表１に示す。
例１〜３の本発明の着色ガラス板は、Ｔｅ≦５５％（４ｍｍ厚さ換算）、Ｔｖ≧７０％（４ｍｍ厚さ換算）およびＴｕｖ≦１２％（４ｍｍ厚さ換算）を満足しつつ透過光は、その主波長が５４０〜５７０ｎｍの範囲にあり、グリーンの色調を有していた。
例４の着色ガラス板は、Ｖ２Ｏ５を含有していないため、Ｔｕｖが高い。
例４の着色ガラス板は、Ｖ２Ｏ５を含有していないため、Ｔｕｖが高い。
本発明の着色ガラス板は、車両用、建築用のガラス板として有用であり、特に自動車用のガラス板として好適である。
なお、２０１２年１月２７日に出願された日本特許出願２０１２−０１５５６２号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
なお、２０１２年１月２７日に出願された日本特許出願２０１２−０１５５６２号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
Claims (2)
- 酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｎａ ２ Ｏ ：５〜１８％、
Ｋ ２ Ｏ ：０〜５％、
Ｎａ ２ Ｏ＋Ｋ ２ Ｏ ：１０〜１８％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを、製造上不可避的に混入した不純物を除き含まず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率が、４ｍｍ厚さ換算値で５５％以下であり、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ａ光源２度視野）が、４ｍｍ厚さ換算値で７０％以上であり、
ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率が、４ｍｍ厚さ換算値で１２％以下であり、
ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長が、５４０〜５７０ｎｍである、着色ガラス板。 - ガラス原料を溶融し、成形するガラス板の製造において、
成形後の該ガラス板の組成成分が、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２ ：６５〜７５％、
Ａｌ２Ｏ３ ：０〜６％、
ＭｇＯ ：０〜６％、
ＣａＯ ：５〜１５％、
Ｎａ ２ Ｏ ：５〜１８％
Ｋ ２ Ｏ ：０〜５％、
Ｎａ ２ Ｏ＋Ｋ ２ Ｏ ：１０〜１８％、
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄 ：０．３〜１．２％、
ＴｉＯ２に換算した全チタン ：０．２〜１．１％、
Ｖ２Ｏ５に換算した全バナジウム：０．０２〜０．３％、
ＣｅＯ２に換算した全セリウム ：０．０１〜０．５％、
を含み、
コバルト、クロムおよびマンガンを、製造上不可避的に混入した不純物を除き含まず、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の日射透過率が、４ｍｍ厚さ換算値で５５％以下であり、
ＪＩＳ Ｒ３１０６（１９９８）規定の可視光透過率（Ａ光源２度視野）が、４ｍｍ厚さ換算値で７０％以上であり、
ＩＳＯ−９０５０規定の紫外線透過率が、４ｍｍ厚さ換算値で１２％以下であり、
ＪＩＳ Ｚ８７０１（１９８２）規定の透過光の主波長が、５４０〜５７０ｎｍである、着色ガラス板を得る、着色ガラス板の製造方法。
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