JPH06345483A

JPH06345483A - 紫外線吸収着色ガラス

Info

Publication number: JPH06345483A
Application number: JP16651793A
Authority: JP
Inventors: Mizuki Itou; みずき伊藤; Toru Kudo; 透工藤; Fumio Kamei; 文夫亀井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1993-06-11
Filing date: 1993-06-11
Publication date: 1994-12-20

Abstract

(57)【要約】【構成】重量％でＳｉＯ₂ ６５〜７５、Ａｌ₂ Ｏ₃
０．１〜５、Ｎａ₂ Ｏ１０〜１８、Ｋ₂ Ｏ０〜５、Ｃ
ａＯ５〜１５、ＭｇＯ１〜６、ＳＯ₃ ０．０５〜
１．０、ＣｅＯ₂ ０．４〜１．０、ＴｉＯ₂ ０〜
１．０、ＣｏＯ０．００１８〜０．００３０、Ｓｅ
０．０００１〜０．００１０、Ｆｅ₂ Ｏ₃０．１〜０．
３からなり、全Ｆｅ分中３〜２０％がＦｅ²⁺であるガラ
ス。【効果】可視光線透過率が高く、紫外線をよく吸収す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高い紫外線吸収能、比
較的高い可視光線透過率を持つ紫外線吸収着色ガラスに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多量のＦｅＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ および
ＣｅＯ₂ 等を含む濃青色もしくは緑色の赤外線吸収ガラ
スまたは紫外線吸収ガラスが知られている。半導体微結
晶を析出させることにより、紫外線を効率よく吸収する
ガラスも知られている。

【０００３】しかし、前者は多量のＦｅ成分を含むた
め、可視光線透過率が低下するので、特に、車両用ガラ
スとしては不適当であり、また、建築用ガラスとしても
用途が限られるという課題があった。また、後者はその
半導体微結晶がボロシリケートガラスでしか安定に生成
せず、さらには代表的な板ガラス製造法であるフロート
プロセスにおけるフロートバスの還元雰囲気中で半導体
微結晶が還元されるという課題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、通常
の建築用あるいは車両用のガラスであるソーダライムシ
リカを母組成とし、種々の着色剤を制御して含有させる
ことにより、紫外線を十分に吸収し、かつ可視光線を十
分に透過する特性を持ち、従来の建築用あるいは車両用
のガラスと同等のライトグレー色の色調を呈するガラス
を提供する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、ＳｉＯ₂
６５〜７５重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃
０．１〜５重量％、Ｎａ₂ Ｏ
１０〜１８重量％、Ｋ₂ Ｏ
０〜５重量％、ＣａＯ
５〜１５重量％、ＭｇＯ１
〜６重量％、ＳＯ₃ ０．０５〜
１．０重量％、ＣｅＯ₂ 換算したＣｅ分０．４〜
１．０重量％、ＴｉＯ₂ 換算したＴｉ分０〜
１．０重量％、ＣｏＯ０．００１８〜０．００
３０重量％、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 換算したＦｅ分０．１〜０．
３重量％、Ｓｅ０．０００１〜０．００１０
重量％、から本質的になる組成を有し、かつ、Ｆｅ₂ Ｏ
₃ 換算したＦｅ分のうち３〜２０重量％がＦｅ²⁺である
紫外線吸収着色ガラス。

【０００６】上記成分の限定理由を以下に述べる。Ｓｉ
Ｏ₂ の含有量が６５重量％より少ないと耐候性が悪くな
り、７５重量％より多いと失透しやすい。

【０００７】Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有量が０．１重量％より少
ないと耐水性が低下し、５重量％より多いと溶解性が低
下する。

【０００８】Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ Ｏは原料の溶解を促進する
成分であり、Ｎａ₂ Ｏの含有量が１０重量％より少ない
とその効果が小さく、１８重量％より多いと耐候性が悪
くなる。また、Ｋ₂ Ｏの含有量が５重量％より多いとコ
ストが高くなる。

【０００９】ＣａＯ、ＭｇＯは原料の溶解を促進し耐候
性を改善する成分である。ＣａＯの含有量が５重量％よ
り少ないと上述の効果が少なく、１５重量％より多いと
失透しやすくなる。ＭｇＯの含有量が１重量％より少な
いと上述の効果が得られず、６重量％より多いと失透し
やすくなる。

【００１０】ＳＯ₃ は清澄剤である。ＳＯ₃ の含有量が
０．０５重量％より少ないと清澄効果がなく、１．０重
量％より多いとＳＯ₂ の気泡がガラス中に残存する。

【００１１】ＣｅＯ₂ 換算したＣｅ分には主としてＣｅ
³⁺、Ｃｅ⁴⁺があり、両者ともに紫外線吸収効果がある成
分である。ＣｅＯ₂ 換算したＣｅ分は０．４重量％より
少ないとその効果が小さく、１．０重量％より多いと可
視光線の吸収の影響が大きくなる。また、近紫外線域に
吸収を持つＣｅ分はＣｅ³⁺であるために、ＣｅＯ₂ をＴ
ｉ₂ Ｏ₃ で還元させることによって、さらに近紫外線吸
収の効果を持たせることができる。

【００１２】ＴｉＯ₂ 換算したＴｉ分は必須成分ではな
いが、含有することにより紫外線吸収能を増大すること
ができる。ＴｉＯ₂ 換算したＴｉ分の含有量が１．０重
量％より多いと主波長が長くなり黄色の着色を生じる。

【００１３】以上の成分の外に次の微量成分を含有す
る。すなわち、このガラスはライトグレー色を呈するも
のであり、ＣｏＯ０．００１８〜０．００３０重量
％、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 換算したＦｅ分０．１〜０．３重量
％、Ｓｅ０．０００１〜０．００１０重量％を含有
し、かつ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 換算したＦｅ分のうち、３〜２０
重量％がＦｅ²⁺である。

【００１４】ＣｏＯの含有量が、０．００３０重量％よ
り多いと主波長が短くなり過ぎ、ライトグレー色を呈す
るガラスが得られず、０．００１８重量％より少ない
と、主波長が長くなり黄色の色調となる。

【００１５】Ｆｅ₂ Ｏ₃ の含有量が０．１重量％より少
ないと主波長が短くなり過ぎ、０．３重量％より多いと
主波長が長くなり過ぎ、いずれもライトグレー色のガラ
スが得られない。

【００１６】そしてＦｅ₂ Ｏ₃ として表した全Ｆｅ含有
量のうち、ＦｅＯすなわちＦｅ²⁺が３〜２０重量％の範
囲である。ＦｅはＦｅ²⁺、Ｆｅ³⁺の状態でガラス中に存
在するが、Ｆｅ³⁺の状態で存在するものは近紫外線域に
吸収帯を持ち、紫外線を吸収する成分である。全Ｆｅ分
のうちＦｅ²⁺が３重量％より少ないと、Ｓｅが酸化さ
れ、ライトグレー色が得られない。一方、Ｆｅ²⁺が２０
重量％より多いと、Ｓｅの揮散が多くなり、ライトグレ
ー色が得られない。

【００１７】Ｓｅの含有量が０．０００１重量％より少
ないと青色になり、ライトグレーの色調が得られず、、
０．００１０重量％より多いと黄色になり、ライトグレ
ーの色調が得られない。

【００１８】上記組成範囲のうち、標準光源Ｃにより測
定した主波長が４８５〜５７０ｎｍであり、色純度が
０．０５〜２．５％であるライトグレー色ガラスは、紫
外線吸収能に優れ、かつ従来より使用されているガラス
と同じ色調を呈するので、建築用等として特に好まし
い。

【００１９】さらに、上記主波長および色純度を有し、
標準光源Ａにより測定した可視光線透過率が７０％以上
であり、かつＩＳＯに規定した紫外線透過率が１５％以
下である３〜５ｍｍ厚のガラスはライトグレー色を呈す
る車両用ガラスとして特に好ましい。その理由は、外部
の物体が認識しやすく、内装の劣化がなく、軽量であ
り、かつ従来より使用されているライトグレー色を呈す
る車両用ガラスと同じ色調であるからである。

【００２０】

【作用】本発明において、ソーダライムシリカ系内にお
けるＦｅ₂ Ｏ₃ 、ＣｅＯ₂ 、ＴｉＯ₂ は紫外域に吸収能
を持つため、ガラスの紫外線透過率を低下させる効果を
生ずるものと考えられる。

【００２１】Ｆｅ³⁺は、３６０、３８０、４２０ｎｍの
紫外から近紫外可視部にかけて吸収があり、Ｃｅ³⁺、Ｃ
ｅ⁴⁺はそれぞれ３１５ｎｍ、２１０ｎｍを中心とする紫
外吸収バンドが存在する。また、ＴｉＯ₂ は前述したＣ
ｅＯ₂ の還元作用の他にＦｅ²⁺との電荷移動吸収帯が存
在することも知られており、これらの現象により、紫外
線を効率よく吸収するものと考えられる。

【００２２】

【実施例】調合したバッチを実窯に近いと思われる雰囲
気（Ｏ₂ 濃度２．０％程度）下で溶融し、適切な成形・
徐冷を行うことにより、表１の上半に記載の組成（単
位：重量％）のガラスを得た。これらのガラスはライト
グレー色を呈していた。次いでこのガラスについて、Ｆ
ｅ²⁺／全Ｆｅ［すなわちＦｅ²⁺／（Ｆｅ²⁺＋Ｆｅ³⁺）］
（単位：重量％）、厚さ５ｍｍ換算の可視光線透過率
（単位：％）、厚さ５ｍｍ換算の太陽熱透過率（単位：
％）、厚さ５ｍｍ換算の紫外線透過率（単位：％）、厚
さ５ｍｍ換算の波長３５０ｎｍの透過率（単位：％）、
厚さ５ｍｍ換算の主波長（単位：ｎｍ）、厚さ５ｍｍ換
算の色純度（単位：％）の測定を行い、その結果を表１
の下半に記載した。例１〜６は実施例、例７は比較例で
ある。

【００２３】なお、原料として、珪砂、長石、苦灰岩、
ソーダ灰、芒硝、酸化第二鉄、酸化セリウム、二酸化チ
タン、コークスを用いた。また、可視光線透過率、主波
長、色純度はＪＩＳＲ−３１６０にしたがって求め、
紫外線透過率はＩＳＯ−９０５０にしたがって求めた。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１より明らかなように、本発明によるガ
ラスはライトグレー色の色調を呈し、かつ紫外線吸収能
に優れる。

【００２６】

【発明の効果】本発明のガラスは可視光線透過率が高
く、かつ紫外線を十分に吸収するので紫外線による内装
材やシートの劣化防止、内部にいる人の日焼け防止にな
る。したがって建築用、車両用の窓ガラスとして特に有
用であると思われる。また、通常の着色板ガラスと同レ
ベルの酸化還元条件で着色可能なことにより、芒硝等の
清澄剤の作用も効果的である。ゆえに、従来のガラス溶
解装置、例えばフロートガラス製造工程における清澄作
用等が通常と同じ条件で可能であると考えられる。ま
た、濃度レベルも通常の着色板ガラスと同レベルなの
で、素地替えも通常操作で可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＳｉＯ₂ ６５〜７５重量％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ０．１〜５重量％、Ｎａ₂ Ｏ１０〜１８重量％、Ｋ₂ Ｏ０〜５重量％、ＣａＯ５〜１５重量％、ＭｇＯ１〜６重量％、ＳＯ₃ ０．０５〜１．０重量％、ＣｅＯ₂ 換算したＣｅ分０．４〜１．０重量％、ＴｉＯ₂ 換算したＴｉ分０〜１．０重量％、ＣｏＯ０．００１８〜０．００３０重量％、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 換算したＦｅ分０．１〜０．３重量％、Ｓｅ０．０００１〜０．００１０重量％、から本質的になる組成を有し、かつ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ 換算し
たＦｅ分のうち３〜２０重量％がＦｅ²⁺である紫外線吸
収着色ガラス。
【請求項２】標準光源Ｃにより測定した主波長が４８５
〜５７０ｎｍであり、色純度が０．０５〜２．５％であ
ることを特徴とする請求項１の紫外線吸収着色ガラス。
【請求項３】厚さが３〜５ｍｍであり、標準光源Ａによ
り測定した可視光線透過率が７０％以上であり、ＩＳＯ
に規定した紫外線透過率が１５％以下であることを特徴
とする請求項２の紫外線吸収着色ガラス。