JPH04231347A - 紫外線吸収性緑色ガラス - Google Patents

紫外線吸収性緑色ガラス

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JPH04231347A
JPH04231347A JP3188843A JP18884391A JPH04231347A JP H04231347 A JPH04231347 A JP H04231347A JP 3188843 A JP3188843 A JP 3188843A JP 18884391 A JP18884391 A JP 18884391A JP H04231347 A JPH04231347 A JP H04231347A
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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】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、嵌め込み窓ガラス用の
太陽輻射線の透過率を制御するのに特に適したソーダ・
石灰・シリカ　　ガラスに関する。 【０００２】 【従来の技術】ガラスは一般に緑に着色したものとして
記述することができ、低い熱透過率、特に紫外線波長範
囲の吸収率を大きくするように設計されている。これは
、太陽光線が自動車の如き用途でプラスチック及び織物
を太陽光線が劣化する速度を減少させるために望ましい
。本発明の特別な目的は、この種のガラスを、高価な成
分の必要量を低下することにより一層低いコストで製造
できるようにすることである。 【０００３】ソーダ・石灰・シリカ平板ガラスは、本質
的に全ガラスの重量％に基づいて次の組成を特徴とする
： 【表２】 ＳｉＯ２　　　　　　　　　　　６８−７５％Ｎａ２Ｏ
　　　　　　　　　　　　１０−２０ＣａＯ　　　　　
　　　　　　　５−１５ＭｇＯ　　　　　　　　　　　
　０−５Ａｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　０−５Ｋ２
　Ｏ　　　　　　　　　　　　０−５【０００４】その
ガラス組成物中には、ＳＯ３　の如き溶融及び清澄化助
剤を含めた他の少量の成分が見られることもある。少量
のＫ２　Ｏ、ＢａＯ又はＢ２　Ｏ３　及び他の少量の成
分も時々平板ガラスに含まれており、任意的なものと考
えることができる。１の基礎ガラスに、ガラスの透過率
特性を与える着色成分を添加する。本発明に関するガラ
スの範囲に入る主たる着色剤は鉄であり、それは通常Ｆ
ｅ２Ｏ３　及びＦｅＯの形の両方で存在する。慣習的に
、ガラス中に存在する鉄の全量は実際に存在する形とは
無関係にここではＦｅ２Ｏ３　として表す。典型的な緑
色自動車ガラスは約０．５　重量％の全鉄を有し、Ｆｅ
Ｏ対全鉄の比は約０．２５である。 【０００５】全太陽エネルギー透過率を低下させること
を目的とした或る特別なガラスでは、一層多くの量の鉄
が用いられている。しかし、全鉄の量を単に増大しても
希望する程紫外線透過率を低下しない。存在する鉄の量
が、慣用的商業的溶融条件で自動車用に許容出来る最低
限まで光（可視光）透過率を低下させるのに充分な場合
でさえもそうである。この鉄高含有暗緑色型の二つの商
業的製品の例、及び上述の慣用的明緑色ガラスの例につ
いての着色剤組成及び透過率特性を次に記載する：【表
３】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　明緑色　　　　　　暗緑色　　　　　　暗緑色　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　例Ａ
　　　　　　　　例Ｂ　　　　　　　　例Ｃ　　　　　
　全鉄（重量％）　　　　　　　　　０．５５０　　　
　　　　０．８０５　　　　　　　０．７２０　　　　
ＦｅＯ／全鉄　　　　　　　　　　　０．２５１　　　
　　　　０．２９３　　　　　　　０．２７０　　　　
ＬＴＡ（％）　　　　　　　　　　７９．５　　　　　
　　　７０．９　　　　　　　　７１．６　　　　ＴＳ
ＵＶ（％）　　　　　　　　４８．１　　　　　　　　
３６．９　　　　　　　　３６．５　　　　ＴＳＩＲ（
％）　　　　　　　　３６．７　　　　　　　　２２．
９　　　　　　　　２９．２　　　　ＴＳＥＴ（％）　
　　　　　　　５６．８　　　　　　　　４４．６　　
　　　　　　４８．８【０００６】上の表及び全ての透
過率データーは、３．９　ｍｍ（０．１５４ｉｎ）のガ
ラス厚さに基づいている。光透過率（ＬＴＡ）はＣ．Ｉ
．Ｅ．標準照明「Ａ」を用いて３８０　〜７７０　ｎｍ
の波長範囲について測定されている。全太陽紫外線透過
率（ＴＳＵＶ）は３００　〜３９０ｎｍの波長範囲につ
いて測定されている。全太陽赤外線透過率（ＴＳＩＲ）
は８００　〜２１００ｎｍの波長範囲について測定され
ている。全太陽エネルギー透過率（ＴＳＥＴ）は、５０
ｎｍの間隔で３００　〜２１００ｎｍの範囲で測定され
た透過率に基づく計算値を表している。 【０００７】最近、或る自動車ガラスで３１％以下へ紫
外線透過率を限定する目的が確立された。同時に自動車
の視界に入るガラスが少なくとも７０％のＬＴＡを持つ
ことが要求されている。単に鉄の量を増加して紫外線透
過率を低下することは、同時に光透過率を許容出来ない
くらい低下することになり、従って、別の方法が必要に
なる。紫外線透過率を低下させるためガラスに酸化セリ
ウムを用いることは、米国特許第２，８６０，０５９　
号明細書に記載されており、この方法を採用した商業的
製品の次の二つの例がある： 【表４】 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】これらのガラスは、低
い紫外線透過率と大きな光透過率の望ましい組合せを示
しているが、セリウム源の高いコストがこれらのガラス
の製造コストを実質的に増大している。これらの目的が
そのような高い原料コストを招くことなく達成できる方
が望ましいであろう。セリウム含有量が大きいと望まし
くない太陽光への露出効果も生ずる。即ち、ガラスは紫
外線に当たると暗くなる傾向がある。このため、この種
のガラスで必要なセリウムの量を低下することが望まし
いであろう。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は、この種
の従来の組成物のように非常に高価な酸化セリウムを用
いる必要なく、少なくとも７０％の光透過率及び３１％
以下の紫外線透過率（それら透過率は両方共３．９　ｍ
ｍの基準厚さによる）を有する緑色に着色したガラスを
与えることである。これらの性質は、本発明により、ガ
ラス中に０．５　重量％より少ないＣｅＯ２　、好まし
くは０．４　重量％より少ないＣｅＯ２　を用いて達成
することができる。本発明の最適の態様では、０．３５
重量％未満のＣｅＯ２　を含む。競合するガラスと比較
して、本発明のガラスは全鉄の量が多く、第一鉄状態の
鉄の割合が小さいことを特徴する。全鉄（Ｆｅ２Ｏ３　
として表して）は全ガラス組成物の０．８５重量％より
多く、ＦｅＯ／全鉄の比率（ＦｅＯとして表した第一鉄
をＦｅ２Ｏ３　として表した全鉄で割ったもの）が０．
２７５　より小さい。 【００１０】 【実施例】基礎ガラス組成は本発明にとって特に限定す
べきものではなく、どのような慣用的ソーダ・石灰・シ
リカ平板ガラス組成からなっていてもよく、それは上に
記載した範囲を特徴とするものであろう。好ましくは、
基礎ガラスは、当業者に知られたものであり、連続的溶
融炉で製造することができ、フロート法で平板シートへ
成形することができるものである。本発明のガラスの特
別な例を実施例１に示す。 【表５】 【００１１】更に、微量の不純物が、ガラスに重大な影
響を与えることなく存在することができる。ＳＯ３　の
如き溶融及び清澄化助剤はガラスの製造中有用であるが
、それらのガラス中の残留量は変化し、ガラス生成物の
性質に大きな影響は与えない。Ｋ２　Ｏはこの例では不
純物として存在し、その存在は不必要であるが、それは
Ｎａ２Ｏと本質的に同じ働きをガラス中で果たす。実施
例１の第一鉄（ＦｅＯとして表して）対全鉄（Ｆｅ２Ｏ
３　として表して）の比は０．２４５　であった。実施
例１のガラスが溶融された原料のバッチ混合物は次の通
りであった：【表６】 砂　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０
００重量部ソーダー灰　　　　　　　　　　　　　　　
３２４石灰石　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　８４ドロマイト　　　　　　　　　　　　　　　２４
２芒硝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　５べんがら　　　　　　　　　　　　　　　　　　１
２．３２　炭酸セリウム（水和物）　　　　　５．７５
　石炭　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　１．５５　【００１２】実施例１のガラスは、３．９
　ｍｍの厚さで次の透過率特性を示した： 【表７】 ＬＴＡ　　　　　　　　　　　　　　７０．８％ＴＳＵ
Ｖ　　　　　　　　　　　　２９．６％ＴＳＩＲ　　　
　　　　　　　　　２２．１％ＴＳＥＴ　　　　　　　
　　　　　４３．７％【００１３】第一鉄対全鉄の比を
制御する方法の一つは、バッチ混合物中に含有させた石
炭の量又は他の還元剤の量を選択することである。石炭
の代わりに、ガラス溶融中還元剤として働くことが知ら
れている種々の他の炭素源がある。別の制御方法は、溶
融炉中の空気対燃料の比によるものである。空気対燃料
比が大きくなると、一層酸化性の状態が溶融炉中に生じ
、それが今度は一層低い第一鉄対全鉄比を与える。酸化
性制御手段は、特定の溶融炉の特別な作動特性により特
定化される。実施例１では、溶融中の酸化性条件は異常
に高く、従って、バッチ中に含まれる石炭の量は他の条
件で望まれるものよりも多くなっている。ある場合には
、本発明に必要な酸化性条件を得るために石炭或は他の
還元剤を含有させない方が望ましいかもしれない。 【００１４】高い溶融温度はガラスに対し還元効果を持
つ傾向もあり、従来法の例Ｄ及びＥの比較的高い第一鉄
対全鉄比から分かるように、そのことはこれらのガラス
が恐らく異常に高い温度の溶融条件を必要としたであろ
うことを示している。本発明が関与する暗緑色の鉄高含
有ガラスの部類のものは赤外線透過率が低い為に、比較
的高い溶融温度が使われると予想されなければならない
。その結果、本発明に従って条件を一層酸化性のものに
することは、暗緑色ガラスにとっては比較的低いが、僅
かに着色した又は無色のガラスのためのものと実質的に
異ならない第一鉄対全鉄比を生ずることになるであろう
。従って、本発明で第一鉄対全鉄比が０．２６未満であ
るという条件は、この種のガラスにとっては比較的低い
ものである。 【００１５】実施例２及び７は、本発明の更に別の態様
を示す。基礎ガラス部分はほんの僅かしか変わっていな
いので、組成の着色剤部分だけを記載する。 【表８】 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　実施例
　　実施例　　実施例　　実施例　　実施例　　実施例
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２
　　　　　　３　　　　　　４　　　　　　５　　　　
　　６　　　　　　７　　　　　　ＬＴＡ　　　　　　
　　　　　　　７０．５　　　　７０．３　　　　７０
．４　　　　７０．９　　　　７０．２　　　　７１．
０　　　　　ＴＳＵＶ　　　　　　　　　　　２８．４
　　　　２６．６　　　　２６．４　　　　３１．０　
　　　２９．９　　　　３０．２　　　　　ＴＳＩＲ　
　　　　　　　　　　２３．９　　　　２３．３　　　
　２５．１　　　　２０．９　　　　２０．１　　　　
２１．５　　　　　ＴＳＥＴ　　　　　　　　　　　４
４．３　　　　４３．９　　　　４４．９　　　　４３
．４　　　　４２．６　　　　４３．７　　　　　Ｆｅ
２Ｏ３　（全）　　　　　０．９５７　　　０．９７３
　　　１．１３２　　　０．８８２　　　０．９０７　
　　０．８９６　　　　ＦｅＯ／Ｆｅ２Ｏ３　　　　０
．２２２　　　０．２２２　　　０．１６１　　　０．
２６１　　　０．２５４　　　０．２４３　　　　Ｃｅ
Ｏ２　　　　　　　　　　　　０．２７　　　　０．２
８　　　　＜０．０１　　　０．２９　　　　０．３１
　　　　０．３１　【００１６】酸化セリウムの使用量
を最小にすることは、ガラスのコストを低下し、露光に
よる暗化を起こさないようにする目的に合った非常によ
いことであり、実施例４は、セリウムが用いられていな
い本発明の範囲に入る一態様である。しかし、セリウム
を用いない場合に必要になる非常に低い第一鉄対全鉄比
は、或る溶融炉では得ることが難しいであろう。従って
、少量のセリウムを用いて、不適切な低い第一鉄対全鉄
比を必要とすることなく、希望の紫外線透過率の低下を
生じさせることが好ましい。更に、酸化セリウム自体酸
化剤であり、その存在は必要な第一鉄対全鉄比を得るの
に役立つ。従って、上に記載した好ましい態様は０．２
０〜０．３５重量％のＣｅＯ２　を含んでいるが、或る
商業的に操作される炉では０．４　％以上まで必要とす
るかも知れない。 【００１７】ここでの紫外線透過率は、３００　〜３９
０　ｎｍの波長範囲に関して報告されている。他の人達
は紫外線を測定するのに３００　〜４００　ｎｍの範囲
を用いることもある。 本発明の３１％の最大紫外線透過率の目的は、もし３０
０　〜４００　ｎｍの範囲を用いた場合には、３８％に
ほぼ等しくなるであろう。 【００１８】セリウムは時々ガラス中に、そのガラスを
「脱色」するために含まれている。しかし、本発明のガ
ラスは明確に緑色の範囲の色をもっている。色は趣味の
問題であり、特定の色の特性は本発明にとって限定的な
ものと考える必要はないが、本発明に従って製造された
ガラスは、１％より大きく、通常２〜４％の励起純度（
ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ　ｐｕｒｉｔｙ）、及び４９５　
〜５３５　ｎｍの主たる波長を特徴としている。 【００１９】本発明のガラスの全太陽エネルギー透過率
（ＴＳＥＴ）は比較的低く、それによってそのガラスを
用いた嵌め込み窓ガラスを通過する熱エネルギー量は著
しく減少する。本発明にとって限定的なことではないが
、本発明のガラスのＴＳＥＴは一般に４５％より低い。 【００２０】本発明を特定の態様に関して記述してきた
が、特許請求の範囲に規定した本発明の範囲内で、当業
者に知られた変更及び修正が行なえることは理解される
べきである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　次の基礎ガラス組成：【表１】 ＳｉＯ２　　　　　　　　　　　６８−７５重量％Ｎａ
    ２Ｏ　　　　　　　　　　　　１０−２０ＣａＯ　　　
    　　　　　　　　　５−１５ＭｇＯ　　　　　　　　　
    　　　０−５Ａｌ２Ｏ３　　　　　　　　　　　０−５
    Ｋ２　Ｏ　　　　　　　　　　　　０−５と、０．５　
    重量％未満のＣｅＯ２　及び０．８５重量％より多い全
    鉄（Ｆｅ２Ｏ３　として）で、ＦｅＯ／全鉄が０．２７
    ５　重量％より小さい全鉄から本質的になる着色剤部分
    を有し、３．９　ｍｍの基準厚さで３１％以下の紫外線
    透過率（３００　〜３９０　ｎｍ）を示す緑色紫外線吸
    収性ガラス。
  2. 【請求項２】　　ガラスが０．４　重量％未満のＣｅＯ
    ２　を含む請求項１に記載のガラス。
  3. 【請求項３】　　ガラスが３．９　ｍｍの厚さで少なく
    とも９０％の光透過率（照明Ａ）を示す請求項１に記載
    のガラス。
  4. 【請求項４】　　ガラスが４９５　〜５３５　ｎｍの主
    たる波長を示す請求項１に記載のガラス。
  5. 【請求項５】　　ガラスが３．９　ｍｍの基準厚さで４
    ５％より小さな全太陽エネルギー透過率を示す請求項１
    に記載のガラス。
JP3188843A 1990-07-30 1991-07-29 紫外線吸収性緑色ガラス Expired - Fee Related JPH08716B2 (ja)

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