JPH04270138A

JPH04270138A - 熱線及び紫外線吸収ガラス

Info

Publication number: JPH04270138A
Application number: JP5066391A
Authority: JP
Inventors: Kunio Nakaguchi; 中口　國雄; Takashi Sunada; 砂田　貴
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1991-02-22
Filing date: 1991-02-22
Publication date: 1992-09-25
Anticipated expiration: 2015-09-04
Also published as: JP3084769B2

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、建築用、車両用ガラス
に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱線吸収能に優れた建築用、車両用ガラ
スとしては、酸化鉄を含有した青色ガラスがある。熱線
は２価の鉄イオンによって吸収されるので、ガラス中に
含まれる酸化鉄の酸化、還元平衡を還元側に移動させて
熱線吸収能を高めるように、酸化鉄とともに酸化錫を含
有したガラスが提案されている（米国特許３７７９７３
３号）。

【０００３】また、熱線と紫外線を同時に吸収する建築
用、車両用ガラスとしては酸化チタンの紫外線吸収能を
利用した、酸化鉄、酸化錫、酸化チタンを含むガラスが
提案されている（米国特許４７０１４２５号）。

【０００４】更に、Ｖ２Ｏ５、Ｆｅ２Ｏ５、ＴｉＯ２　
を含有させた熱線、紫外線吸収ガラス（特開昭５９−５
００４５号）、ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３　を含有させた熱
線、紫外線吸収ガラス（特開昭６１−１３６９３６号）
も提案されている。

【０００５】ガラスに含有された金属イオンの熱線、紫
外線吸収能は古くから知られており、紫外線吸収剤とし
ては、Ｔｉ４＋、Ｃｅ３＋、Ｃｅ４＋、Ｆｅ３＋、Ｖ５
＋、Ｃｒ６＋が、熱線吸収剤としては、Ｆｅ２＋、Ｃｕ
２＋が一般に用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、建築用、車両
用ガラス、特に車両用ガラスに於いては、可視光線透過
率の高いことが要求されるので、可視部に吸収を有する
金属イオンないしは金属酸化物は使用しないことが望ま
しい。Ｖ２Ｏ５を用いると必然的にＶＯ２、Ｖ２Ｏ３が
、ＣｒＯ３を得ようとすると、同様にＣｒ２Ｏ３がガラ
ス中に生じてガラスを着色し、可視光線透過率を低下さ
せるので、これらの金属イオンないしは金属酸化物は本
発明の目的に合致しない紫外線吸収剤である。

【０００７】また、ＣｕＯは容易に還元されるので、例
えばフロ−ト法でガラスを製造する場合にはこれを熱線
吸収剤として用いることができない。

【０００８】前述したように、熱線、紫外線を同時に吸
収し可視光線透過率の高いガラスを得るには、熱線吸収
剤としてＦｅＯを含有し、紫外線吸収剤としてＦｅ２Ｏ
３、ＴｉＯ２、ＣｅＯ２のうちの１種以上を含有するガ
ラスが望ましいことになる。ＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３を同
時に含有するガラス及びＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＳｎＯ
２　を同時に含有するガラスは、前述したように公知で
ある。

【０００９】しかし、ＴｉＯ２　は３００ｎｍより短い
波長の紫外線を吸収するが、３００〜４００ｎｍの近紫
外線の吸収は不十分であるという問題点があった。

【００１０】また、Ｆｅ２Ｏ３を用いて近紫外線の吸収
を高めようとすると、Ｆｅ２Ｏ３による吸収が可視域に
まで及び、ガラスの着色を高めるとともに可視光線透過
率を下げるので好ましくない。

【００１１】ＣｅＯ２　を用いれば、近紫外線の吸収が
大きく、しかも可視光線透過率の高いガラスが得られる
。熱線及び紫外線を同時に吸収するには、ＣｅＯ２とＦｅ
２Ｏ３　を同時に含有させればよい。

【００１２】しかし、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２　などの、
ガラス中で二つ以上の原子価を取り得る酸化物がガラス
中に存在すると、紫外線を吸収して原子価状態を変化さ
せる、いわゆるソラリゼ−ションが生じ、可視光線透過
率を低下させるという不具合があった。

【００１３】紫外線吸収によるガラスのソラリゼ−ショ
ンを抑制するＵＶフィルタ−ガラスは、特開昭６３−２
４８７３８号に開示されている。該公報によれば、２．
５〜１７．０重量％のＰｂＯと０．１〜１．７重量％の
ＳｎＯをガラスに共存させることにより、２８０〜５０
０ｎｍの透過帯域のソラリゼ−ションが抑制されること
が示されているが、ソラリゼ−ションを抑制するのは主
としてＰｂＯの作用であり、ＳｎＯはＰｂＯと共存させ
ることでソラリゼーションの抑制効果を高める作用があ
るとされている。

【００１４】しかし、本発明の目的とする建築用、車両
用ガラスは、ガラス品質、製造コストの上からフロ−ト
法で製造できることが好ましい。フロ−ト法で生産する
ガラス中にＰｂＯが含有されると、ＰｂＯは還元されて
Ｐｂとなりガラスが透明でなくなるので、ＰｂＯは本発
明の主旨から使用することができない。

【００１５】発明者は、酸化鉄、酸化セリウムを含有す
るガラスに一定の条件を満たす量の酸化錫を導入すると
、熱線、紫外線の吸収が大きくしかもソラリゼ−ション
の小さなガラスができることを見いだし本発明を完成さ
せた。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の熱線及び紫外
線吸収ガラスは、重量％で表示して本質的に、６０〜８
０％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ
２Ｏ３、１〜１０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１
０〜１８％のＮａ２Ｏ、０〜５％のＫ２Ｏ、０．２〜２
％のＦｅ２Ｏ３　に換算した酸化鉄、０．２〜２％のＣ
ｅＯ２　に換算した酸化セリウム、０．５〜６％のＳｎ
Ｏ２　に換算した酸化錫から成り、ＳｎＯ２／ＣｅＯ２
が２．２以上であることを特徴とする。

【００１７】

【作用】ＳｉＯ２　はガラスの骨格をなすもので、６０
％未満ではガラスの耐久性が低下し、８０％を越えると
ガラスの溶解性が困難になる。

【００１８】Ａｌ２Ｏ３はガラスの耐久性を向上させる
成分であるが、必ずしも必要な成分ではない。５％を越
えるとガラスの溶解が困難になる。

【００１９】Ｂ２Ｏ３はガラスの耐久性の向上のため、
及び溶融助剤として使用されるが、必須成分ではない。Ｂ２Ｏ３が５％を越えるとＢ２Ｏ３の揮発などによる成
形時の不都合を生じるので５％を上限とする。

【００２０】ＭｇＯとＣａＯは、ガラスの耐久性を向上
させると共に、成形時の失透温度、粘性を調整するため
に用いられる。ＭｇＯが１％未満、または１０％を越え
ると失透温度が高くなる。ＣａＯが５％未満、または１
５％を越えると失透温度が高くなり好ましくない。

【００２１】Ｎａ２ＯとＫ２Ｏは、ガラスの溶融促進剤
として用いられる。Ｎａ２Ｏ　が１０％未満、或はＮａ
２Ｏ　とＫ２Ｏ　の合計が１０％未満では溶解性促進の
効果が小さく、Ｎａ２Ｏ　が１８％を越えるか、或はＮ
ａ２ＯとＫ２Ｏの合計が２０％を越えると耐久性が低下
する。Ｋ２ＯはＮａ２Ｏに比べて高価であるので５％を
上限とする。

【００２２】酸化鉄はガラス中でＦｅ３＋とＦｅ２＋と
して存在し、Ｆｅ３＋が紫外線を吸収し、Ｆｅ２＋が熱
線を吸収する。酸化鉄がＦｅ２Ｏ３に換算して０．２％
未満では、熱線及び紫外線の吸収効果が小さく、２％を
越えると可視光線透過率が小さくなるので好ましくない
。

【００２３】酸化セリウムはガラス中でＣｅ４＋とＣｅ
３＋の状態で存在し、何れも紫外線吸収能を有する。Ｃ
ｅＯ２　に換算した酸化セリウムが０．２％未満では紫
外線吸収の効果が小さく、２％を越えると吸収が可視域
におよび可視光線透過率を低下させるので好ましくない
。

【００２４】酸化錫はＦｅ３＋を還元してＦｅ２＋の存
在量を増大させ、ガラスの熱線吸収能を高めると共に、
Ｆｅ３＋とＣｅ３＋がガラス中に共存することによって
生じるソラリゼ−ションを抑制する効果がある。ＳｎＯ
２に換算した酸化錫が０．５％　未満ではこれらの効果
が小さく、６％を越えても効果は大きくならないので６
％を上限とする。

【００２５】ガラス中に酸化鉄と酸化セリウムが共存す
ると次のような反応によりＦｅ２＋の存在量が減少する
。Ｃｅ４＋＋Ｆｅ２＋→Ｃｅ３＋＋Ｆｅ３＋Ｆｅ２＋が減
少すると、ガラスの熱線吸収能が低下するから好ましく
ない。この反応を防止してＦｅ２＋を増大するには、ガ
ラス中のＣｅＯ２　含有量に応じて、ＳｎＯ２　含有量
を増大させることが、必要である。そのための必要条件
が、ＳｎＯ２／ＣｅＯ２≧２．２である。

【００２６】以上の成分の他に、本発明の主旨を損なわ
ない範囲で本発明に係わるガラスは以下に述べる成分を
含有することができる。耐久性を向上させるために、Ｂ
ａＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２が１％以下含有され
てもよい。ガラスの溶融助剤として、Ｌｉ２Ｏ、　Ｆが
１％以下含有されてもよい。清澄剤としてＳＯ３、Ａｓ
２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、Ｃｌが１％以下含有されてもよい
。

【００２７】

【実施例】表１に示すガラス組成になるように、珪砂、
苦灰石、ソ−ダ灰、芒硝、酸化鉄、酸化セリウム、酸化
錫を調合したバッチを電気炉中で坩堝を用いて溶融した
。室温まで徐冷したガラスを所定の厚さに切断、研磨し
て光学特性測定用の厚さ４ｍｍの試料を作製した。ソラ
リゼ−ションを調べるために、試料は高圧水銀灯により
２４時間照射された。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１は本発明に係わる実施例１〜５と、本
発明の範囲から外れる比較例６及び７のガラス組成、更
に水銀灯による照射前後の光学特性、ソラリゼ−ション
によるガラス試料の吸光度の変化を示している。ＹＡ　
はＡ光源を用いて２゜視野によって測定した時の可視光
線透過率を示す。ＴＧ　は太陽放射エネルギ−の透過率
を示す。λｄ　はＣ光源を用いて２゜視野により測定し
た時の主波長を示す。Ｔ１０００、Ｔ３７０　はそれぞ
れ１０００ｎｍ、３７０ｎｍの透過率を示し、熱線、紫
外線の吸収を示す目安となる。ＲはＳｎＯ２／ＣｅＯ２
を示す。ＬｎＲ１は高圧水銀灯照射前後の１０００ｎｍ
に於ける吸光度の増加を、ＬｎＲ２は３７０ｎｍに於け
る吸光度の増加を示す。

【００３０】実施例１と比較例６を比べると、水銀灯照
射前は、比較例はＹＡ、ＴＧ、Ｔ１０００が実施例より
大きく、熱線吸収能が実施例より劣ることが分かる。こ
れに反し紫外線吸収能の目安となるＴ３７０　は、実施
例、比較例ともほぼ同じであることから、比較例は酸化
錫が入っていないためにガラス中のＦｅ２＋の量が不十
分であることを示す。水銀灯照射後のＬｎＲ１、ＬｎＲ
２は、比較例６の方が実施例１よりも大きく、ソラリゼ
−ションの大きいことを示している。ソラリゼ−ション
の結果、ＹＡ、ＴＧが低下するが、実施例１がＹＡ、Ｔ
Ｇとも０．５％以下の低下であるのに対し、比較例６は
酸化錫が入っていないため１％以上の低下を示している
。

【００３１】比較例７は実施例２に比較しＣｅＯ２　の
含有量が大きくＲ＝２．０であるために、水銀灯照射前
はＹＡ、ＴＧ、Ｔ１０００が実施例より大きい。Ｔ３７
０　は比較例７の方が実施例２より小さい。この事は比
較例７は酸化錫による還元の効果が小さく、Ｆｅ３＋の
量が大きいことを示す。水銀灯照射後は、ＬｎＲ１、Ｌ
ｎＲ２とも比較例７の方が実施例２より大きく、ソラリ
ゼ−ションの影響が大きいことを示す。ソラリゼ−ショ
ンによるＹＡ、ＴＧの低下は、実施例が０．５％以下で
あるのに対し、比較例はＳｎＯ２／ＣｅＯ２＜２．２で
あるため、酸化錫の効果が小さく、ＹＡが１％以上、Ｔ
Ｇは３％以上も低下している。

【００３２】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明に係わる熱
線及び紫外線吸収ガラスは、熱線及び紫外線の吸収が大
きく、しかもソラリゼ−ションによる可視光線透過率の
低下が小さく、建築用、車両用に特に好適なガラスであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　重量％で表示して本質的に、６０〜８
０％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜５％のＢ
２Ｏ３、１〜１０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１
０〜１８％のＮａ２Ｏ、０〜５％のＫ２Ｏ、０．２〜２
％のＦｅ２Ｏ３　に換算した酸化鉄、０．２〜２％のＣ
ｅＯ２　に換算した酸化セリウム、０．５〜６％のＳｎ
Ｏ２　に換算した酸化錫から成り、ＳｎＯ２／ＣｅＯ２
が２．２以上であることを特徴とする熱線及び紫外線吸
収ガラス。