JPH0418501A

JPH0418501A - 着色ガラス

Info

Publication number: JPH0418501A
Application number: JP21963090A
Authority: JP
Inventors: Takashi Tarumi; 孝至垂水; Toshihiko Eizai; 俊彦栄西
Original assignee: ISUZU SEIKO GLASS KK
Current assignee: ISUZU SEIKO GLASS KK
Priority date: 1990-04-10
Filing date: 1990-08-20
Publication date: 1992-01-22
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2852462B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、着色ガラスに関する。

従来、着色ガラスは、紫外域もしくは可視域の光の吸収
の目的で、写真撮影用シャープカットガラスフィルター
などとして使用されている。このような着色ガラスは、
ガラス中にＩＩ−ＶＴ族半導体であるＣｄ８％ＣｄＳｅ
もしくはＣｄ５Ｓｅの微結晶をドープしてなるもので、
その微結晶がガラス中を透過する光の一定波長域の部分
を吸収することによって目的を果たしている。

しかしながら、上記のようなＣｄ化合物は有毒物質であ
り、バッチ調合、運搬、溶融などの製造工程で作業者の
健康に著るしい危険性を及ぼす。

また、ガラスに切断、研削、研磨などの加工を施す際に
出る排水中及び廃棄物中に含まれるＣｄ化合物の処理も
困難で、公害問題をも抱えている。

例えば、水質汚濁防止法によれば、排出水におけるＣｄ
およびその化合物の許容含有全の限度は、０．１ｍｇ／
ｌである。このような理由から、上記ガラスを製造する
には公害処理設備、汚泥処理設備などの多大の設備が必
要であり、Ｃｄ化合物ドープガラスは適切な素材とは言
えない。また、透過率特性において、Ｃｄ５５ＣｄＳｅ
もし“くはＣｄ５Ｓｅの微結晶をドープしたガラスは、
ＪＩＳ　　８７１１３によって規定される波長傾斜幅（
Δλ）が広く、シャープな吸収とは言い難い。

また、同様の目的で、Ｃｄ化合物をドープしたガラス以
外に多層膜コーディングガラスが使用されている。この
ガラスは、紫外域もしくは可視域において光の吸収を持
たないガラスに、多層膜を蒸着し、その多層膜間の光の
干渉を利用して一定波長領域の光を遮断するものである
。しかし、多層膜コーティングガラスの光の遮断効果に
は入射角依存性があり、ガラスに対して一定方向の入射
光にのみ一定波長領域の光を遮断するが、それ以外の角
度からの入射光に対しては、目的とする効果が得られな
い。また、傾斜領域の波長傾斜幅も広く、シャープな遮
断とは言い難い。

課題を解決するための手段本発明者は、上記の通り従来の着色ガラスにおいて問題
となっているＣｄ化合物および有害物質を使用すること
なく、より優れた着色効果を有する新しいガラスを得る
べく鋭意研究を進めた結果、■−■族半導体であるハロ
ゲン化銅の微結晶をガラス中にドープするときには、あ
る任意の波長以下の光をほぼ完全に遮断し、それ以上の
光をほぼ完全に透過させ、しかも波長傾斜幅の狭いシャ
ープな吸収特性をもつ着色ガラスが得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、５ｉＯ２２０〜８５％（重量％、
以下同じ）、Ｂ２０３２〜７５％、Ａｌ２　ｏ３１５％
以下、Ｌ　ｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２０、Ｒｂ２Ｏおよび
Ｃｓ２Ｏの少なくとも一種３０重量％以下、ＭｇＯ，Ｃ
ａｂ、ＺｎＯ。

ＢａＯ，ＳｒＯおよびｐｂｏの少なくとも一鍾１０重量
％以下、Ｚ　ｒ０２　、Ｌａ２０３、Ｙ２０３　、Ｔ　
ａ　２０３およびＧｄ２Ｏ３の少なくとも一種１０重量
％以下、並びにハロゲン化銅の少なくとも一種０．０５
〜１５重量％を含有してなる着色ガラスに係るものであ
る。

本発明着色ガラスは、上記ガラス組成としたことに基づ
いて、ガラス中にハロゲン化銅の微結晶がドープされる
結果、特定波長の光を透過させ得、所望の着色効果を奏
することができる。また、本発明着色ガラスは、強い紫
外線を照射しても変色せず、固有の光透過特性を維持す
る。

本発明着色ガラスのガラス成分において、最大の特徴と
するハロゲン化銅以外の各成分は、従来よりガラス成分
として用いられている各種のものと特に異なる訳ではな
く５ｉ０２　、Ｂ２０３、Ａｌ１０３　、Ｌｉ２０、Ｎ
ａ２０．、に２０、Ｒｂ２０．Ｃｓ２０．ＭｇＯ，Ｃａ
０％ＺｎＯ。

ＢａＯ１ＳｒＯ１ＰｂＯＳＺｒＯ２　、Ｌａ２０３、Ｙ
２０３　、Ｔａ２０３及びＧｄ２Ｏ３の中がら選択され
る。

上記のうち５ｉ０２は、ガラス網目を構成する主成分て
あり、全成分中２０〜８５％程度、好ましくは５０〜７
１％程度となるように含有させるのが良い。含有比が８
５％を上回るとガラスの溶融性が悪くなり、一方２５％
未満では化学的耐久性が不充分で変色の原因となり好ま
しくない。

Ｂ２Ｏ３は、ガラスの溶融性を向上させると共にある組
成比ではガラス網目を構成する成分であり、全成分中２
〜７５％程度、好ましくは１２〜２７％程度となるよう
に含有させるのが良い。含有比が７５％を」二回るとガ
ラスの化学的耐久性が不充分となり、一方２％未満では
本発明の目的である光透過特性を得ることができず、ガ
ラスの溶融性も悪くなる。

Ａｌ２０３は、ガラスの失透を抑制し、化学的耐久性を
向上させるもので、全成分中１５％程度以下、好ましく
は１〜１０％程度となるように含有させるのが良く、含
有比が１５％を上回るとガラスの溶融性が著しく悪くな
る。

Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２０およびに２０．Ｒｂ２ＯおよびＣｓ
２Ｏは、ガラスの溶融性を向上させる効果があり、これ
らの一種もしくは二種以上を、全成分中３０％程度以下
、好ましくは５〜１５％程度となるように含有させるの
が良い。含有比が３０％を−１−回るとガラスの化学的
耐久性が不十分となる。

ＭｇＯ，ＣａｂＳＺｎＯ，Ｂａｄ、Ｓ　ｒＯおよびＰｂ
Ｏは、ガラスの化学的耐久性を向上させる効果があり、
これらの一種もしくは二種以上を、全成分中１０％程度
以下、好ましくは５％程度以下となるように含有させる
のが良く、含有比が１０％を上回るとガラスの溶融性が
悪くなる。

ＺｒＯ２、Ｌａ２０３　、Ｙ２０３　、Ｔａ２０３およ
びＧｄ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性を向上させる効
果があり、これらの一種もしくは二種以上を、全成分中
１０％程度以下、好ましくは５％程度以下となるように
含有させるのが良く、含有比が１０％を上回ると失透性
が強くなりガラスの安定性に悪い影響を及ぼす。

本発明における前記ハロゲン化銅としては、例えばＣｕ
ＣＡ’、ＣｕＢｒ５ＣｕＩなどが挙げられ、これらの一
種もしくは二種以上を本発明ガラスにドープしてよい。

これらハロゲン化銅は、紫外線もしくは可視域の任意の
波長の吸収着色剤として作用し、本発明ではガラスの全
組成中０．０５〜１５％程度、好ましくは０．３〜８％
程度となるように含有させる。ガラス中の含有比を上記
範囲とすることで、３５０〜４５０ｎｍのある任意の波
長以下の光をほぼ完全に遮断し、それより長波長の光を
ほぼ完全に透過させ、しかも、波長傾斜幅の狭いシャー
プな吸収特性をもつ透過特性が得られる。含有比が０，
０５％未満の場合には、良好な上記効果が得られず、逆
に１５％を上１回る場合には失透を生じるために好まし
くない。

本発明着色ガラスを製造するには、上記所定の組成とな
るように原料を配合し、従来行なわれているガラス製造
法に従って処理すればよい。例えば、所定の組成になる
ように原料を調合し、１２００〜１５００°Ｃ程度の温
度で溶融し、撹拌し、清澄し、型に流し込み、冷却中又
は冷却後、４５０〜７００℃程度の温度で０．１〜５時
間時間熱処理を行ない、切断、研磨などの加工をするこ
とにより本発明ガラスを得ることができる。上記製造に
おいて、ガラス中に上記ハロゲン化銅の微結晶を混入さ
せるには、ハロゲン化銅を、或いはその原料となる銅源
としての酸化銅、ハロゲン化銅などの銅化合物と該銅源
とともにハロゲン化銅をつくり得るハロゲン源としての
ハロゲン化リチウム、ハロゲン化ナトリウム、ハロゲン
化カリウム、ハロゲン化ルビジウム、ハロゲン化セシウ
ムなどのハロゲン化アルカリ化合物とを、所定の組成と
なるように他の原料と配合すればよい。またハロゲン化
銅以外の成分としては、結果として該成分となり得る酸
化物、炭酸塩、水酸化物などの従来のガラス原料をその
まま使用することができる。尚、上記冷却はガラスに熱
的歪みが生じないように、１０〜ｂは３０〜ｂ１００°Ｃ／ｈｒ程度、好ましくは３０〜ｂｈｒ程度の
ゆっくりとした速度で行なうのが重要である。これら速
度および加熱時間によって、上記ハロゲン化銅の結晶の
大きさは決定される。本発明では、この結晶の大きさを
直径０．１〜１０ｎｍ程度に調節するのが好ましい。溶
融工程は、Ｃｕイオンがその間Ｃｕ−となるように、中
性または還元雰囲気で行うのがよい。また清澄工程にお
いて、清澄剤としてＡＳ２０３　、Ｓｂ２０３などを使
用してもかまわない。

発明の効果本発明ガラスは、下記のような顕著な効果を奏し得る。

（１）２５０〜８００ｎｍの波長範囲の光において、３
５０〜４５０ｎｍの任意の波長以下・の光をほぼ完全に
遮断し、それより長波長の光をほぼ完全に透過させ、し
かも波長傾斜幅の狭いシャープな吸収特性を持つことが
できる。

（２）ガラス中のハロゲン化銅の含有量、種類および組
み合わせによって上記任意の波長を制御することができ
る。

（３）紫外線、可視光線、近赤外線の光を照射しても上
記透過特性に変化がない。

（４）従来の着色ガラスと違いその製造上安全で取扱い
および廃棄処理に特別の注意を払う必要がないので、特
に処理設備などを追加することなく、−射的なガラス製
造設備で製造を行なうことができる。

実施例以下実施例を示し、本発明の特徴とするところをより一
層明碇なものとする。

実施例１〜８下記第１表に示す組成になるように原料を調合し、同表
に示す条件下、アルミするつぼで溶融し、撹拌、清澄後
、型に流し込み、室温まで冷却した後、熱処理を行ない
、切断、研磨して着色ガラスを得た。

尚、溶融は中性または還元雰囲気下で行なわれ、冷却速
度および熱処理工程における加熱速度はそれぞれ３０℃
／ｈｒおよび５０°Ｃ／ｈｒとされた。

また、銅源としてはＣｕ２Ｏを使用し、ハロゲン源とし
てハロゲン化すトリウムをそれぞれ使用した。

何れの組成の場合も溶融、成形を容易に行なうことがで
き、得られたガラスは、化学的耐久性に優れたものであ
った。また、上記清澄過程において、清澄剤としてＡｓ
２Ｏ３および５ｂ２０３を用いても、得られるガラスの
透過特性は変化しな第表い。

表（続き）試験例実施例１．４および６のガラスの分光透過特性を、２５
０〜８００ｎｍの範囲の波長の光を照射することにより
試験した。その結果を、比較例として従来のＣｄＳ含有
ガラスおよび多層膜コーティングガラスの透過率曲線と
ともに第１図に示す。

第１図から、本発明ガラスが紫外域の光を効果的に遮断
し、しかも、波長傾斜幅の狭いシャープな吸収特性をも
つことは明白である。

また、実施例１のガラスに、５００Ｗの超高圧水銀ラン
プを用いて紫外線を２時間、１０ｃｍの距離で照射した
後の分光特性を２５０〜８０・Ｑｎｍの範囲の波長の光
を照射することにより試験した。

その結果、透過率曲線が紫外線を照射していない実施例
１のガラスの透過率曲線と一致し、本発明ガラスに紫外
線を照射しても透過特性に変化がないことが平りっだ。

【図面の簡単な説明】

第１図は、透過率を表わすグラフである。（以　上）第図：／反　　長　（ｎｍン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＳｉＯ＿２２０〜８５重量％、Ｂ＿２Ｏ＿３２〜
７５重量％、Ａｌ＿２Ｏ＿３１５重量％以下、Ｌｉ＿２
Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２Ｏ、Ｒｂ＿２ＯおよびＣｓ＿２
Ｏの少なくとも一種３０重量％以下、ＭｇＯ、ＣａＯ、
ＺｎＯ、ＢａＯ、ＳｒＯおよびＰｂＯの少なくとも一種
１０重量％以下、ＺｒＯ＿２、Ｌａ＿２Ｏ＿３、Ｙ＿２
Ｏ＿３、Ｔａ＿２Ｏ＿３およびＧｄ＿２Ｏ＿３の少なく
とも一種１０重量％以下、並びにハロゲン化銅の少なく
とも一種０．０５〜１５重量％を含有してなる着色ガラ
ス。