JPH04502304A - 赤外線吸収青色ガラス組成 - Google Patents
赤外線吸収青色ガラス組成Info
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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】
赤外線吸収青色ガラス組成
技術分野
本発明は赤外線吸収青色ガラス組成に関し、より詳細に言えば、所望のエネルギ
ー吸収特性及び光透過特性を組み合わせた青色の赤外線吸収ガラス組成に関する
。従って、本発明は、暑い時の空調装置の負荷を低減しつつ、同時に好ましい視
覚的効果を与えることができるという理由で、特に自動車用及び建築用窓ガラス
を製造するのに有用である。
背景技術
一般に、鉄を添加することによって赤外線吸収ソーダ石灰シリカガラスを製造で
きることが知られている。鉄は、酸化鉄（ＩＩ） （Ｆ ｅ Ｏ）及び酸化鉄（
■）（Ｆｅ２０３）としてガラス内に存在する。酸化鉄（ＩＩ）がガラスに青味
を帯びた色合を与え、かつ可視スペクトルの赤外端に於て放射エネルギを吸収で
きるようにしている。しかしながら、酸化鉄（■）は、黄色味を帯びた色合を与
え、かつ！プラスに紫外放射線を吸収させる。この結果、所望の赤外エネルギ吸
収特性と光透過特性とを有する青色ガラスを製造するためには、適当な調和を図
らなければならない。
米国特許第３，６５２．３０３号明細書には、結果的に最終ガラス製品のスズ濃
度（大部分が２価のスズの状態）が１５重量％に近似するように、溶融物内に成
る量のスズ金属または塩化スズ（ＩＩ）を含むことによって、成形時及び後の再
加熱工程に於て、ガラス内の鉄分の少なくとも８０％が酸化鉄（Ｉｔ）の状態に
保持されるような熱吸収青色ソーダ石灰シリカガラス組成が開示されている。こ
のスズの目的は、ガラス内で内部還元剤として作用し、かつ例えばプレス曲げ加
工または熱処理のような通常の後の製造過程で行われる再加熱の際に、ガラス内
に空気から酸素が拡散するような酸化作用から生じる２価の鉄イオンから３価の
鉄への変換傾向を防止することである。
米国特許第２，７５５，２１２号明細書は、２価の鉄イオンに対する３価の鉄イ
オンの割合が、還元剤として炭素を添加することによって維持されるようにした
青緑色赤外線吸収鉄含有ガラスを開示している。
米国特許第３，３２６，７０３号明細書は、炭素、アルミニウムまたは酸化スズ
（ＩＩ）を用いて酸化鉄（ＩＩＩ）を酸化鉄（ＩＩ）に還元するアルミノ硼ケイ
酸ガラス組成を開示している。
日本国特公昭６０−２１５５４６号公報は、酸化バリウムを用いて酸化鉄（ＩＩ
）の吸収率のピークを可視スペクトルの赤外線部分の方へ変移させる赤外線吸収
透明ガラス組成体を開示している。鉄の還元剤として存在する硫黄によって与え
られる琥珀色は、酸化亜鉛の添加によって抑制される。
最後に、米国特許第３，７７９，７３３号明細書は、バッチ組成内に適度の量の
鉄を使用し、かつ大部分の鉄を２価の状態に維持するように還元条件を制御する
ことによって熱吸収ガラスを製造するための方法を開示している。制御は、溶融
工程及び精製工程を別個の段に於て、いずれの段に於ても溶融物を大量に保持す
ることなく実行しつつ、同時に、硫黄含有精製補助剤を前記バッチに添加せず、
かつ微量でも不純物の硫黄を排除するようにプロセス容器の内容を空にすること
により前記溶融物の硫黄含有量を最小にすることによって、行われる。
ここで、上記した従来技術は、本発明に照らしてそれに従って集められかつ検討
されたものであることに留意しなければならない。従って、本発明に思い至るこ
とがなければ、このような様々な技術を収集することに至らなかったものである
。
発明の開示
本発明によれば、驚くべきことに、公称厚さ約５１１１ｍに於て、潤色光Ａ可視
光透過率が少なくとも７０％であり、全太陽光エネルギ透過率が約５０％未満で
あるような青色赤外線吸収ガラス組成が提供される。このガラス組成は、約０．
３〜約０．７重量％のＦｅ２Ｏ３、約０．５〜約１゜２重量％のＺｎＯ，及び約
０．１５〜約０．４重量％の５０３−一を主要成分として含むソーダ石灰シリカ
ガラスからなる。これらのガラスは、約４８５〜４９４ナノメートルの主波長と
約６〜９％の色純度とを有する。
本発明のガラス組成は、特に自動車用及び建築用の青色熱吸収窓ガラス材の製造
に適している。従って、この組成を有するガラス板は、熱処理により強化即ち焼
入れされ、或いは焼戻しされ、かつ例えばポリビニルブチラールのような透明な
樹脂中間層を介して積層することができ、かつ例えばウィンドシールドとして利
用することができる。
また、本発明によれば、一定量の鉄を還元しかつ後の再加熱工程に於て前記鉄を
還元した状態に維持するのに十分な量の硫化亜鉛をガラスバッチに添加すること
を特徴とする青色赤外線吸収鉄含有ソーダ石灰シリカガラス組成体を製造する方
法が提供される。
発明を実施するための最良の形態
従来技術によるガラスバッチ成分混合方法によって配合された本発明に基づく適
当なバッチ材料には、砂、石灰石、ドロマイト、ソーダ灰、ルーシュ、酸化スズ
（ＩＩ）硫化亜鉛、酸化亜鉛、及び必要に応じて石コウが含まれる。これらの材
料は、従来のガラス製造炉内に於て適当に溶融混合され、青色の赤外線吸収ガラ
ス組成体を形成し、さらにフロートガラス製造法により溶融金属槽上に於て連続
的に成形される。このようにして製造された平坦なガラスは、建築用窓ガラス材
に形成されたり、切断しかつ例えばプレス曲げ加工等により自動車用窓ガラス材
に成形することができる。
この結果得られたガラスの組成は、約６８〜約７４重量％ノＳ ｔ Ｏ２、約１
１〜約１４重量％のＮ ａ ２０、約０〜約１重量％のＫ ２０、約１． ５〜
約５重量％のＭｇＯ１約６〜約１３重量％のＣａＯ１約０〜約３重量％のＡ１２
゜３、約０〜約０．５重量９６ （７） Ｔ ｔ Ｏ２、約０．３〜約０゜７重
量％のＦｅ２Ｏ３、約０〜約０．６重量％のＳ ｎ Ｏ２、約０．５〜約１．２
重量のＺｎＯ１及び約０．１５〜約０゜４重量％の５０３−一からなることを特
徴とする。
好ましくは、得られたガラス組成体が、約７０〜約７３重量％のＳｉＯ２、約１
２〜約１４重量％のＮ ａ ２０、約０〜約１重量％のに２０、約３〜約４重量
％のＭｇＯ１約６〜約１０重量％のＣａｂ、約０〜約２重量％のＡ】２０３、約
０〜約０．５重量％のＴ ｉ Ｏ２、約０．３〜約０゜６５重量％のＦｅ２Ｏ３
、約０． １〜約０．６重量％のＳｎ ０２、約０．６〜約１．２重量％のＺｎ
Ｏ，及び約０゜２〜約０．３５重量％の５０３−一からなる。
ンリカがガラスマトリックスを形成する。酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化
マグネシウム及び酸化カルシウムが、ガラスの溶融温度を低下させるフラックス
として機能する。アルミナがガラスの粘性を制御し、かつディビトリフィケイシ
ョン（Ｄｉｖｉｔｒｉｒｉｃａｔｉｏｎ ）を防止する。更に、酸化マグネシウ
ム、酸化カルシウム及びアルミナが、共働してガラスの耐久性を改善するように
機能する。鉄がガラスに青味がかった色合を与え、かつ更に主要な赤外線吸収材
として機能する。少量のスズが存在して、鉄を２価の状態に維持する還元剤とし
て機能する。硫化亜鉛は、例えば熱処理やプレス曲げ加工のような後の再加熱工
程に於ても前記鉄を還元し続ける主要な還元剤である。更に、硫化亜鉛によって
芒硝または石コウを精製剤として使用する必要性が排除される。硫化亜鉛は前記
バッチ内で反応して酸化亜鉛と５０３−一の錯体とを形成する。結果物として得
られるガラス製品内で検出される酸化亜鉛の少なくとも５０％は、硫化亜鉛の添
加によるものである。前記バッチにも直接添加される酸化亜鉛によって、さもな
ければ硫化亜鉛の添加により生じるであろう琥珀色の着色が防止される。
本発明のガラス組成体は、例えば自動車用及び建築用窓ガラスのような好ましい
青味がかった色合を有する板ガラスまたは平坦なガラス製品に形成すると好都合
である。
この青色は、約４８５〜４９４ナノメートルの主波長及び約６％〜約９％の色純
度を有することを特徴とする。このようなガラス製品は、更に約５１１１ＩＤの
公称厚さに於て、少なくとも約７０％の潤色光Ａ可視光透過率と約５０９６未満
の太陽光透過率とを有するという特徴がある。
（例工〜■）
本発明の特徴を具現化したガラスは、近似的に次の表に示す重量の以下の材料を
含むバッチ組成を完全に混合しかつ一体的に溶融することによって形成される。
（以下余白）
表Ａ
砂 ６８．０ ６８．０ ６ｇ、０ ６８．０石灰石 ５．４４ ５．４４ ５
．４４ ５．４４ドロマイト １７．２ １７．２ Ｌ７．２ １７．２（３ｇ
） （３８） （３８） （３ｇ）ソーダ灰 ２２．７ ２２．７ ２２，７
２２．７ルーシュ ０．３６ ０．３Ｂ ０．３６ ０．３６（０，８） （０
，８） （０，８） （０，８）Ｓ ｎ Ｏ２０，４５０，Ｌ８ ０．２７ ０
．２７（１） （０，４） （０，６） （０，６）Ｚ ｎ ０ ０．２３ ０
．４５ ０．４５ ０．３６（０，５） （１） （１） （０，８）Ｚ ｎ
Ｓ Ｏ，６８０，６００，６００，６０（１，５） （１，３） （１，３）
（１，３）石コウ ０．５４ ０ ０ ０
（１，２） （０） （０） （０）
（以下余白）
この結果得られたガラスの組成は重量百分率で概ね次の通りである。
Ｓ ｉｏ ２． ７１．３ ７１．５ ７１．．５ ７１．５Ｎ ａ ０２ １
．３．９ １４．０ １４．０ １４．ＯＫ ２０ ０．０１ ０．０１ ０．
０１ ０．０１Ｍｇ０ ４．０ ４．０ ４．０ ４．ＯＣａ ０ ８．６ ８
．６ ８．６ ８．６ＡＩＯＯ，２０，２０，２０，２
Ｔ Ｌ Ｏ２０，０１０，０１０，０１０，０１Ｆｅ ＯＯ，４０，４０，４０
，４
Ｓ ｎ Ｏ２０，４８０，１９０，２９０，２９Ｚ ｎ ＯＯ，８３Ｌ、０ １
．０ ０．９Ｓ ＯＯ，３５０，２４０，２４０，２３（以下余白）
このようにして製造された板ガラスは、公称厚さ５ｍｍに於て次のような数値で
表される性能を有する。
測色光Ａ透過率（％） ７１．１ ７０，８７０，１７０．４側色光Ｃ透過率（
％’） ７４．０ ７３．７ ７２．９ ７３．１全太陽光透過率（％） ４１
．０ ４０．９ ４０．３ ４０．５主波長（ｎｍ） ４８８．１４８８．５４
８８．２４８８．６色純度 （％） ８．８ ８．６ ７．５ ６．６国際調査
報告
Claims (8)
- １．青色の赤外線吸収ガラス組成であって、（Ａ）約６８〜約７４重量％のＳｉ Ｏ２と、（Ｂ）約１１〜約１４重量％のＮａ２Ｏと、（Ｃ）約０〜約１重量％の Ｋ２Ｏと、 （Ｄ）約１．５〜約５重量％のＭｇＯと、（Ｅ）約６〜約１３重量％のＣａＯと 、（Ｆ）約０〜約３重量％のＡｌ２Ｏ３、（Ｇ）約０〜約０．５重量％のＴｉＯ ２と、（Ｈ）約０．３〜約０．７重量％のＦｅ２Ｏ３と、（Ｉ）約０〜約０．６ 重量％のＳｎＯ２、（Ｊ）約０．５〜約１．２重量％のＺｎＯと、（Ｋ）約０． １５〜約０．４重量％のＳＯ３−−とからなることを特徴とする青色赤外線吸収 ガラス組成。
- ２．青色の赤外線吸収ガラス組成であって、（Ａ）約７０〜約７３重量％のＳｉ Ｏ２と、（Ｂ）約１２〜約１４重量％のＮａ２Ｏと、（Ｃ）約０〜約１重量％の Ｋ２Ｏと、 （Ｄ）約３〜約４重量％のＭｇＯと、 （Ｅ）約６〜約１０重量％のＣａＯと、（Ｆ）約０〜約２重量％のＡｌ２Ｏ３、 （Ｇ）約０〜約０．５重量％のＴｉＯ２と、（Ｈ）約０．３〜約０．６５重量％ のＦｅ２０３と、（Ｉ）約０．１〜約０．６重量％のＳｎＯ２、（Ｊ）約０．６ 〜約１．２重量％のＺｎＯと、（Ｋ）約０．２〜約０．３５重量％のＳＯ３−− とからなることを特徴とする青色赤外線吸収ガラス組成。
- ３．青色赤外線吸収鉄含有ソーダ石灰シリカガラス組成体の製造方法であって、 或る量の鉄を還元し、かつ後の再加熱工程に於て前記鉄を還元した状態に維持す るのに十分な量の硫化亜鉛をガラスバッチに添加することを特徴とする青色赤外 線吸収ソーダ石灰シリカガラス組成体の製造方法。
- ４．請求項１に記載のガラス組成から製造されることを特徴とする窓ガラス材。
- ５．請求項２に記載されるガラス組成から製造されることを特徴とする窓ガラス 材。
- ６．自動車用窓ガラスの用途に適していることを特徴とする請求項４に記載の窓 ガラス材。
- ７．自動車用窓ガラスの使用に適していることを特徴とする請求項５に記載の窓 ガラス材。
- ８．自動車用窓ガラス材であって、 主要成分として約０．３〜約０．７重量％のＦｅ２Ｏ３と、約０．５〜約１．２ 重量％のＺｎＯと、約０．１５〜約０．４重量％のＳＯ３とからなる青色赤外線 吸収ソーダ石灰シリカガラス組成からなることを特徴とする自動車用窓ガラス材 。
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