JPH07196337A - 紫外線吸収透明ガラス - Google Patents
紫外線吸収透明ガラスInfo
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- JPH07196337A JPH07196337A JP30141793A JP30141793A JPH07196337A JP H07196337 A JPH07196337 A JP H07196337A JP 30141793 A JP30141793 A JP 30141793A JP 30141793 A JP30141793 A JP 30141793A JP H07196337 A JPH07196337 A JP H07196337A
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- glass
- cao
- zno
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- transparent glass
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光源に近い固定色の無彩灰色を示し、波長38
0 nmの紫外線の透過を1%以下に制限するサングラス
としての使用に適したガラスを提供する。 【構成】 酸化物基準の重量パーセントで表して、65−
72%のSiO2 、2−6%のB2 O3 、6−10%のNa
2 O、10−16%のK2 O、17−23%のNa2 O+K
2 O、1.25−2.25のK2 O:Na2 O、0−2.25%のA
l2 O3 、0−1.5%のCaO、0.2 −2.25%のAl2
O3 +CaO、0−0.3 %のAs2 O3 、4.8 −6.2 %
のFe2 O3 、0.012 −0.02%のCo3 O4 、0.16−0.
21%のNiO、および0−1.5 %のZnOから実質的に
なる組成を有する。このガラスは、2mmの厚さで、波
長380 nmの紫外線を約1%より多くは透過せず、図面
の頂点A、B、C、D、Aにより囲まれた無彩灰色の固
定色、6以下の純度、および10−16の間の視感透過率を
示す。
0 nmの紫外線の透過を1%以下に制限するサングラス
としての使用に適したガラスを提供する。 【構成】 酸化物基準の重量パーセントで表して、65−
72%のSiO2 、2−6%のB2 O3 、6−10%のNa
2 O、10−16%のK2 O、17−23%のNa2 O+K
2 O、1.25−2.25のK2 O:Na2 O、0−2.25%のA
l2 O3 、0−1.5%のCaO、0.2 −2.25%のAl2
O3 +CaO、0−0.3 %のAs2 O3 、4.8 −6.2 %
のFe2 O3 、0.012 −0.02%のCo3 O4 、0.16−0.
21%のNiO、および0−1.5 %のZnOから実質的に
なる組成を有する。このガラスは、2mmの厚さで、波
長380 nmの紫外線を約1%より多くは透過せず、図面
の頂点A、B、C、D、Aにより囲まれた無彩灰色の固
定色、6以下の純度、および10−16の間の視感透過率を
示す。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は紫外線を吸収する無彩灰
色の透明ガラスに関するものである。
色の透明ガラスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】高速補強ガラスレンズという名称で、
D.J.ケルコ、J.C.ラップ、およびD.W.モル
ガンの名前で本出願と同時に出願された米国特許出願
は、4時間を超えない、好ましくは2時間を超えない処
理により、かなりの深さの表面圧縮層に関して高値まで
化学的に補強できる、好ましくはZnOを含まない組成
を有する眼鏡用レンズの製造を開示している。ガラス組
成物は、酸化鉄を含有することにより、2mmの厚さに
おいて3800オングストローム(380 nm)の紫外線の透
過を1%以下に制限するように設計されていた。最終的
に、特に所望の無彩灰色を得るために、酸化コバルトお
よび酸化ニッケルもまた含有した。それらのレンズの基
礎ガラス組成物は、酸化物基準の重量パーセントで表し
て、55−65%のSiO2 、5−20%のB2 O3 、4−10
%のAl2 O3 、14−26%のB2 O3 +Al2 O3 、0
−3%のLi2 O、6−18%のNa2 O、2−10%のK
2 O、13−22%のLi2 O+Na2 O+K2 O、0−1.
5 %のCaO、0−4%のMgO、0−4%のTi
O2 、0−7%のZrO2 、0−10%のMgO+TiO
2 +ZrO2 、0−0.5 %のAs2 O3 、および0−1.
5 %のZnOから実質的になる。Fe2 O3 で表され
る、3.5 −5.5 %の量の酸化鉄は、2mmのガラス断面
において380 nmの紫外線の透過を1%以下に制限し
た。所望の無彩灰色を達成するために、Co3 O4 で表
される、0.02−0.035 %の量の酸化コバルト、およびN
iOで表される、0.08−0.2 %の濃度の酸化ニッケルを
添加した。
D.J.ケルコ、J.C.ラップ、およびD.W.モル
ガンの名前で本出願と同時に出願された米国特許出願
は、4時間を超えない、好ましくは2時間を超えない処
理により、かなりの深さの表面圧縮層に関して高値まで
化学的に補強できる、好ましくはZnOを含まない組成
を有する眼鏡用レンズの製造を開示している。ガラス組
成物は、酸化鉄を含有することにより、2mmの厚さに
おいて3800オングストローム(380 nm)の紫外線の透
過を1%以下に制限するように設計されていた。最終的
に、特に所望の無彩灰色を得るために、酸化コバルトお
よび酸化ニッケルもまた含有した。それらのレンズの基
礎ガラス組成物は、酸化物基準の重量パーセントで表し
て、55−65%のSiO2 、5−20%のB2 O3 、4−10
%のAl2 O3 、14−26%のB2 O3 +Al2 O3 、0
−3%のLi2 O、6−18%のNa2 O、2−10%のK
2 O、13−22%のLi2 O+Na2 O+K2 O、0−1.
5 %のCaO、0−4%のMgO、0−4%のTi
O2 、0−7%のZrO2 、0−10%のMgO+TiO
2 +ZrO2 、0−0.5 %のAs2 O3 、および0−1.
5 %のZnOから実質的になる。Fe2 O3 で表され
る、3.5 −5.5 %の量の酸化鉄は、2mmのガラス断面
において380 nmの紫外線の透過を1%以下に制限し
た。所望の無彩灰色を達成するために、Co3 O4 で表
される、0.02−0.035 %の量の酸化コバルト、およびN
iOで表される、0.08−0.2 %の濃度の酸化ニッケルを
添加した。
【0003】無彩灰色の固定色(fixed tin
t)サングラスが長年に亘り市販されている。ニューヨ
ーク州、ロチェスター、ボシュロム社は、1940年代から
ガラスG15を市販しており、ニューヨーク州、コーニ
ング、コーニング社は、1950年代から米国特許第2,688,
561 号(アーミステッド)内に含まれるコード8364
を市販している。コーニングはまた、コード8015に
よりG−15の組成に類似した組成を有するガラスを製
造している。酸化物基準の重量パーセントで表した、8
015と8364の分析結果を以下に示す。
t)サングラスが長年に亘り市販されている。ニューヨ
ーク州、ロチェスター、ボシュロム社は、1940年代から
ガラスG15を市販しており、ニューヨーク州、コーニ
ング、コーニング社は、1950年代から米国特許第2,688,
561 号(アーミステッド)内に含まれるコード8364
を市販している。コーニングはまた、コード8015に
よりG−15の組成に類似した組成を有するガラスを製
造している。酸化物基準の重量パーセントで表した、8
015と8364の分析結果を以下に示す。
【0004】 8015 8364 SiO2 68.41 65.4 Al2 O3 0.51 2.0 Na2 O 8.81 7.25 K2 O 9.71 10.6 ZnO 6.76 13.52 Fe2 O3 5.54 1.7 Co3 O4 0.021 --- NiO 0.126 0.21 As2 O3 0.111 --- TiO2 --- 0.3 それらのガラスの両方は、単独で見たときに、目には無
彩灰色に見える。しかながら、それらのガラスを並べて
見たときには、コード8015のガラスはコード836
4のガラスと比較して緑がかった灰色に見える。一方
で、コード8364のガラスは、より無彩灰色のガラ
ス、すなわち、光源に近い色度を有するガラスの隣に並
べて見ると、茶がかった灰色の色彩を帯びている。
彩灰色に見える。しかながら、それらのガラスを並べて
見たときには、コード8015のガラスはコード836
4のガラスと比較して緑がかった灰色に見える。一方
で、コード8364のガラスは、より無彩灰色のガラ
ス、すなわち、光源に近い色度を有するガラスの隣に並
べて見ると、茶がかった灰色の色彩を帯びている。
【0005】容易に分かるように、ガラスの色彩が光源
の無彩灰色に近付けば近付くほど、各色がスペクトルの
他の色との関係をより良好に保持する。換言すると、色
の釣合いが保持される。例えば、空は、ガラスコード8
015を通して見たような青がかった緑ではなく、本当
の青色を示す。
の無彩灰色に近付けば近付くほど、各色がスペクトルの
他の色との関係をより良好に保持する。換言すると、色
の釣合いが保持される。例えば、空は、ガラスコード8
015を通して見たような青がかった緑ではなく、本当
の青色を示す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
第1の極めて重要な目的は、光源に厳密に近い固定色の
灰色を示し、波長380 nmの紫外線の透過を1%以下に
制限するサングラスとしての使用に適したガラスを提供
することにあった。
第1の極めて重要な目的は、光源に厳密に近い固定色の
灰色を示し、波長380 nmの紫外線の透過を1%以下に
制限するサングラスとしての使用に適したガラスを提供
することにあった。
【0007】前記特許出願に見られるように、光学およ
び眼鏡研究所は、仕上げ操作により流出する流れに放出
される亜鉛の水準を減少せしめるという、圧力が高まる
中にある。それゆえ、本発明の第2の重要な目的は、所
望の無彩灰色と紫外線透過の制限を示し、非常に低水準
の亜鉛を有する、好ましくは意図して亜鉛が組成物にま
ったく添加されていないサングラスとしての使用のため
のガラス組成物を設計することにあった。
び眼鏡研究所は、仕上げ操作により流出する流れに放出
される亜鉛の水準を減少せしめるという、圧力が高まる
中にある。それゆえ、本発明の第2の重要な目的は、所
望の無彩灰色と紫外線透過の制限を示し、非常に低水準
の亜鉛を有する、好ましくは意図して亜鉛が組成物にま
ったく添加されていないサングラスとしての使用のため
のガラス組成物を設計することにあった。
【0008】また米国特許出願に説明されているよう
に、ガラス組成物中のCaOの存在は、K+イオンとN
a+イオンの間に生じるイオン交換反応を阻害または制
限するように思われる。結果として、イオン交換反応中
に発達せしめられる表面圧縮層は、機械的強度を直接的
に非常に大きく改良するが、極めて薄いので、毎日の使
用において普通に遭遇する表面の酷使にさらされたとき
に、ガラスの強度が著しく低減せしめられる。したがっ
て、化学的に強化されるように計画されたガラス中には
実質的にCaOを含有するのは避けることが最も望まし
く、それゆえ、本発明の補足の目的は、組成には非常に
僅かしかCaOを含まず、実質的にCaOを排除し得
る、上述した目的を満足する好ましいガラス範囲を提供
することにあった。
に、ガラス組成物中のCaOの存在は、K+イオンとN
a+イオンの間に生じるイオン交換反応を阻害または制
限するように思われる。結果として、イオン交換反応中
に発達せしめられる表面圧縮層は、機械的強度を直接的
に非常に大きく改良するが、極めて薄いので、毎日の使
用において普通に遭遇する表面の酷使にさらされたとき
に、ガラスの強度が著しく低減せしめられる。したがっ
て、化学的に強化されるように計画されたガラス中には
実質的にCaOを含有するのは避けることが最も望まし
く、それゆえ、本発明の補足の目的は、組成には非常に
僅かしかCaOを含まず、実質的にCaOを排除し得
る、上述した目的を満足する好ましいガラス範囲を提供
することにあった。
【0009】前述した米国特許出願と米国特許第2,688,
561 号に加えて、以下の特許も関連するものと思われ
る。
561 号に加えて、以下の特許も関連するものと思われ
る。
【0010】米国特許第3,010,836 号(アプトン等)
は、2mmの厚さで、370 nm以下の波長の紫外線をま
ったく透過せず、無彩灰色の外観を示す、サングラスへ
の使用に特に設計したガラスを開示している。それらの
ガラスは、重量パーセントで、52−62%のSiO2 、10
−15%のK2 O、15−20%のB2 O3 、1−9%のZn
O、0−3%のAl2 O3 、0−7%のZrO2 、1−
4%のFeO、0−8%のNa2 O、0−4%のLi2
O、および0−1%のMgOから実質的になる。FeO
が唯一の着色剤である。ZnOは指定成分である。Si
O2 の水準は低すぎる。B2 O3 の濃度は高すぎる。
は、2mmの厚さで、370 nm以下の波長の紫外線をま
ったく透過せず、無彩灰色の外観を示す、サングラスへ
の使用に特に設計したガラスを開示している。それらの
ガラスは、重量パーセントで、52−62%のSiO2 、10
−15%のK2 O、15−20%のB2 O3 、1−9%のZn
O、0−3%のAl2 O3 、0−7%のZrO2 、1−
4%のFeO、0−8%のNa2 O、0−4%のLi2
O、および0−1%のMgOから実質的になる。FeO
が唯一の着色剤である。ZnOは指定成分である。Si
O2 の水準は低すぎる。B2 O3 の濃度は高すぎる。
【0011】米国特許第3,790,260 号(ボイド等)は、
化学補強を供したときに非常に高い機械的強度が達成さ
れるガラスからなる眼鏡用レンズを教示しており、その
ガラスは、重量パーセントで、3−15%のNa2 O、3
−15%のK2 O、12−20%のNa2 O+K2 O、0−15
%のZnO、0−15%のMgO、8−20%のZnO+M
gO、0−5%のTiO2 、10−20%のZnO+MgO
+TiO2 、1−5%のAl2 O3 、0−5%のZrO
2 、0−2%のB2 O3 、および0−5%の他のアルカ
リ金属酸化物から実質的になる。不特定量のFe
2 O3 、CoO、およびNiOが、添加可能な着色剤と
して述べられている。B2 O3 は、本発明のガラスに必
要とされるより少ない濃度で含まれてもよい任意の成分
である。必要な成分であるとは断言されてはいないが、
ZnOはこの特許に提供されている実施例の全てに含ま
れている。
化学補強を供したときに非常に高い機械的強度が達成さ
れるガラスからなる眼鏡用レンズを教示しており、その
ガラスは、重量パーセントで、3−15%のNa2 O、3
−15%のK2 O、12−20%のNa2 O+K2 O、0−15
%のZnO、0−15%のMgO、8−20%のZnO+M
gO、0−5%のTiO2 、10−20%のZnO+MgO
+TiO2 、1−5%のAl2 O3 、0−5%のZrO
2 、0−2%のB2 O3 、および0−5%の他のアルカ
リ金属酸化物から実質的になる。不特定量のFe
2 O3 、CoO、およびNiOが、添加可能な着色剤と
して述べられている。B2 O3 は、本発明のガラスに必
要とされるより少ない濃度で含まれてもよい任意の成分
である。必要な成分であるとは断言されてはいないが、
ZnOはこの特許に提供されている実施例の全てに含ま
れている。
【0012】米国特許第4,565,791 号(ブードト等)
は、重量パーセントで、54−70%のSiO2 、9−22%
のB2 O3 、3−10%のAl2 O3 、4−6%のTiO
2 、0.5 −3%のLi2 O、3−9%のNa2 O、3−
10%のK2 O、10−13%のLi2 O+Na2 O+K
2 O、0−2%のAs2 O3 、0.1 −0.5 %のZr
O2 、および0.2 −0.7 %のClから実質的になる眼鏡
用ガラスについて記載している。Al2 O3 とB2 O3
の水準は、本発明のガラスに許容される最大量を超えて
いる。鉄とチタンとの間で生じ得る反応から発達せしめ
られる黄の色彩のために、鉄は好ましくはこの組成物に
は含有されない。
は、重量パーセントで、54−70%のSiO2 、9−22%
のB2 O3 、3−10%のAl2 O3 、4−6%のTiO
2 、0.5 −3%のLi2 O、3−9%のNa2 O、3−
10%のK2 O、10−13%のLi2 O+Na2 O+K
2 O、0−2%のAs2 O3 、0.1 −0.5 %のZr
O2 、および0.2 −0.7 %のClから実質的になる眼鏡
用ガラスについて記載している。Al2 O3 とB2 O3
の水準は、本発明のガラスに許容される最大量を超えて
いる。鉄とチタンとの間で生じ得る反応から発達せしめ
られる黄の色彩のために、鉄は好ましくはこの組成物に
は含有されない。
【0013】米国特許第4,768,859 号(カソリ等)は、
重量パーセントで、60−80%のSiO2 、7−12%のB
2 O3 、4−7%のAl2 O3 、2−4%のLi2 O、
6−8%のNa2 O、3.5 −6%のK2 O、9−17%の
Li2 O+Na2 O+K2 O、0−8%のアルカリ土類
金属酸化物、0−7%のZnO、0−7%のZrO2、
0−7%のTiO2 、>0−7%のZnO+ZrO2 +
TiO2 、および>0−3%のFから実質的になる光学
繊維のクラッドガラス組成物を特許として請求してい
る。本発明のガラスに必要とされるよりも、B2 O3 と
Al2 O3 の含有量は高く、K2 Oの濃度は低い。フッ
化物は本発明のガラスにおいて指定された成分ではな
く、好ましい組成物はCaOとZnOのいずれかを含有
するように思われる。
重量パーセントで、60−80%のSiO2 、7−12%のB
2 O3 、4−7%のAl2 O3 、2−4%のLi2 O、
6−8%のNa2 O、3.5 −6%のK2 O、9−17%の
Li2 O+Na2 O+K2 O、0−8%のアルカリ土類
金属酸化物、0−7%のZnO、0−7%のZrO2、
0−7%のTiO2 、>0−7%のZnO+ZrO2 +
TiO2 、および>0−3%のFから実質的になる光学
繊維のクラッドガラス組成物を特許として請求してい
る。本発明のガラスに必要とされるよりも、B2 O3 と
Al2 O3 の含有量は高く、K2 Oの濃度は低い。フッ
化物は本発明のガラスにおいて指定された成分ではな
く、好ましい組成物はCaOとZnOのいずれかを含有
するように思われる。
【0014】米国特許第4,824,806 号(ヨコイ等)は、
重量パーセントで、45−65%のSiO2 、13−30%のB
2 O3 、9−20%のAl2 O3 、0−5%のLi2 O+
Na 2 O+K2 O、および4−10%のMgO+CaO+
ZnOから実質的になるガラス繊維の組成物について記
載している。合計のアルカリ金属酸化物水準は本発明の
ガラスに要求される最少量より著しく低く、B2 O3 お
よびAl2 O3 の濃度は、本発明のガラスに許容される
最大限より著しく高い。さらに、その特許に記載された
実施例の全ては、CaOを含有し、そのうちいくつかは
ZnOも含有していた。
重量パーセントで、45−65%のSiO2 、13−30%のB
2 O3 、9−20%のAl2 O3 、0−5%のLi2 O+
Na 2 O+K2 O、および4−10%のMgO+CaO+
ZnOから実質的になるガラス繊維の組成物について記
載している。合計のアルカリ金属酸化物水準は本発明の
ガラスに要求される最少量より著しく低く、B2 O3 お
よびAl2 O3 の濃度は、本発明のガラスに許容される
最大限より著しく高い。さらに、その特許に記載された
実施例の全ては、CaOを含有し、そのうちいくつかは
ZnOも含有していた。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の2つの重要な目
的は、酸化物基準の重量パーセントで表して、65−72%
のSiO2 、2−6%のB2 O3 、6−10%のNa
2 O、10−16%のK2 O、17−23%のNa2 O+K
2 O、1.25−2.25のK2 O:Na2 O、0−2.25%のA
l2 O3 、0−1.5 %のCaO、0.2 −2.25%のAl2
O3 +CaO、0−0.3%のAs2 O3 、4.8 −6.2 %
のFe2 O3 、0.012 −0.02%のCo3 O4 、0.16−0.
21%のNiO、および0−1.5 %のZnOから実質的に
なる基礎ガラス組成物により達成できる。As2 O
3 は、清澄剤として慣例の機能を果たすために存在す
る。ガラスの溶融および形成特性またはその物理特性
(例えば屈折率)を改良するのに有用な、BaO、Mg
O、La2 O3 、Nb2 O5 、TiO2 、およびZrO
2 のような他の適合金属酸化物は、少量、好ましくは個
々の量で3%以下で含んでもよく、本質的ではない添加
剤の合計は5重量%を超えない。
的は、酸化物基準の重量パーセントで表して、65−72%
のSiO2 、2−6%のB2 O3 、6−10%のNa
2 O、10−16%のK2 O、17−23%のNa2 O+K
2 O、1.25−2.25のK2 O:Na2 O、0−2.25%のA
l2 O3 、0−1.5 %のCaO、0.2 −2.25%のAl2
O3 +CaO、0−0.3%のAs2 O3 、4.8 −6.2 %
のFe2 O3 、0.012 −0.02%のCo3 O4 、0.16−0.
21%のNiO、および0−1.5 %のZnOから実質的に
なる基礎ガラス組成物により達成できる。As2 O
3 は、清澄剤として慣例の機能を果たすために存在す
る。ガラスの溶融および形成特性またはその物理特性
(例えば屈折率)を改良するのに有用な、BaO、Mg
O、La2 O3 、Nb2 O5 、TiO2 、およびZrO
2 のような他の適合金属酸化物は、少量、好ましくは個
々の量で3%以下で含んでもよく、本質的ではない添加
剤の合計は5重量%を超えない。
【0016】紫の色彩を発生させるNiOの含有により
必要とされる強い緑の吸収を確保するために、K2 O:
Na2 Oの重量比は少なくとも1.25でなければならな
い。Al2 O3 とアルカリ土類金属はガラスの色度を光
源から離す傾向にあるので、それらは比較的低濃度に保
持する。
必要とされる強い緑の吸収を確保するために、K2 O:
Na2 Oの重量比は少なくとも1.25でなければならな
い。Al2 O3 とアルカリ土類金属はガラスの色度を光
源から離す傾向にあるので、それらは比較的低濃度に保
持する。
【0017】上記から分かるように、迅速で長く続く補
強効果を得るために、CaOの濃度は低水準、好ましく
は1%を超えないように保持する。
強効果を得るために、CaOの濃度は低水準、好ましく
は1%を超えないように保持する。
【0018】Fe2 O3 で表される、高水準の鉄は、1
%以下の波長380 nmの紫外線の吸収を達成するのに必
要である。所望の吸収を達成するために、十分な鉄をガ
ラス中に含有した場合、無彩の標的に色度を調節するた
めに、コバルトとニッケルを添加する。それゆえ、鉄含
有量を増大せしめると、x値はわずかの変化で、y値が
高い値に実質的に移動する。コバルトの添加は色度を反
対の方向に移動せしめる。ニッケルの添加はxをほとん
ど変化させずにyの低い値まで色度を移動せしめる。
%以下の波長380 nmの紫外線の吸収を達成するのに必
要である。所望の吸収を達成するために、十分な鉄をガ
ラス中に含有した場合、無彩の標的に色度を調節するた
めに、コバルトとニッケルを添加する。それゆえ、鉄含
有量を増大せしめると、x値はわずかの変化で、y値が
高い値に実質的に移動する。コバルトの添加は色度を反
対の方向に移動せしめる。ニッケルの添加はxをほとん
ど変化させずにyの低い値まで色度を移動せしめる。
【0019】Al2 O3 、CaOおよびB2 O3 で表さ
れる、アルミニウム、カルシウム、および/またはホウ
素の含有は、380 nmの波長の透過を1%未満に抑制す
るのに必要である。Al2 O3 の添加は一般的に、ガラ
スの色度を黄、すなわち、低い青成分のほうに移動せし
める傾向にあり、視感透過率Yをわずかに増大せしめ
る。CaOの添加は、ガラス色度に十分な効果があり、
鉄の添加とほぼ同様な方向の移動を生じる。Al2 O3
と同様な方法において、CaOの添加は、ガラスの視感
透過率Yをわずかに増大せしめる。B2 O3 の含有はま
た、鉄と同様にガラスの色度を移動する、すなわち青成
分から離すが、Al2 O3 とCaOと対称的に、視感透
過率をいくぶん減少せしめる。全体的に、Al2 O3 と
アルカリ土類金属酸化物は、ガラスの色度を光源から離
す傾向にあるので、低水準に保持する。言うまでもな
く、波長380 nmのガラスの透過率を1%以下に保持す
るのを保証するために少量が必要である。CaOはガラ
スの化学的補強には不利な影響を及ぼすが、ガラス組成
物中のCaOの存在は、380 nmでの透過を抑制するだ
けでなく、屈折率も調節するのに有用である。
れる、アルミニウム、カルシウム、および/またはホウ
素の含有は、380 nmの波長の透過を1%未満に抑制す
るのに必要である。Al2 O3 の添加は一般的に、ガラ
スの色度を黄、すなわち、低い青成分のほうに移動せし
める傾向にあり、視感透過率Yをわずかに増大せしめ
る。CaOの添加は、ガラス色度に十分な効果があり、
鉄の添加とほぼ同様な方向の移動を生じる。Al2 O3
と同様な方法において、CaOの添加は、ガラスの視感
透過率Yをわずかに増大せしめる。B2 O3 の含有はま
た、鉄と同様にガラスの色度を移動する、すなわち青成
分から離すが、Al2 O3 とCaOと対称的に、視感透
過率をいくぶん減少せしめる。全体的に、Al2 O3 と
アルカリ土類金属酸化物は、ガラスの色度を光源から離
す傾向にあるので、低水準に保持する。言うまでもな
く、波長380 nmのガラスの透過率を1%以下に保持す
るのを保証するために少量が必要である。CaOはガラ
スの化学的補強には不利な影響を及ぼすが、ガラス組成
物中のCaOの存在は、380 nmでの透過を抑制するだ
けでなく、屈折率も調節するのに有用である。
【0020】上記から分かるように、好ましいガラスは
実質的にZnOを含まず、ガラスに化学的補強をほどこ
す場合には、CaOは実質的に組成物には含有せしめな
い。
実質的にZnOを含まず、ガラスに化学的補強をほどこ
す場合には、CaOは実質的に組成物には含有せしめな
い。
【0021】
【実施例】以下、実施例を参照しながら本発明を詳細に
説明する。
説明する。
【0022】表Iは本発明を説明する、酸化物基準の重
量部で表したガラス組成物1−9を列記している。しか
しながら、各成分の合計がおよそ100 であるので、全て
の実用の目的には、表の値は重量パーセントを示すもの
と考えられる。実際のバッチ成分は、ともに溶融せしめ
られたときに、適切な比率で所望の酸化物に転化される
酸化物または他の化合物いずれかのいかなる材料であっ
てもよい。説明すると、Na2 CO3 とK2 CO3 は、
それぞれNa2 OとK2 Oの供給源を構成し得る。表I
Aは、酸化物基準のカチオンパーセントで示した同一の
ガラス組成物を記載している。
量部で表したガラス組成物1−9を列記している。しか
しながら、各成分の合計がおよそ100 であるので、全て
の実用の目的には、表の値は重量パーセントを示すもの
と考えられる。実際のバッチ成分は、ともに溶融せしめ
られたときに、適切な比率で所望の酸化物に転化される
酸化物または他の化合物いずれかのいかなる材料であっ
てもよい。説明すると、Na2 CO3 とK2 CO3 は、
それぞれNa2 OとK2 Oの供給源を構成し得る。表I
Aは、酸化物基準のカチオンパーセントで示した同一の
ガラス組成物を記載している。
【0023】バッチ成分を配合し、均質な溶融物を得る
ためにともにボールミル粉砕して、白金るつぼ中に装填
した。そのるつぼを約1450℃で運転している炉に入れ、
そのバッチを約4時間に亘り溶融せしめ、矩形のガラス
スラブを形成するためにスチールの型に注ぎ入れた。そ
れらのスラブを直ちに約510 ℃で運転しているアニーラ
ーに移した。
ためにともにボールミル粉砕して、白金るつぼ中に装填
した。そのるつぼを約1450℃で運転している炉に入れ、
そのバッチを約4時間に亘り溶融せしめ、矩形のガラス
スラブを形成するためにスチールの型に注ぎ入れた。そ
れらのスラブを直ちに約510 ℃で運転しているアニーラ
ーに移した。
【0024】そのスラブから試験試料を切断し、2.0 m
mの断面の研磨板について、波長380 nmでの透過率と
色度の測定を行なった。
mの断面の研磨板について、波長380 nmでの透過率と
色度の測定を行なった。
【0025】上述したガラス製造の記載は、実験室での
溶融および形成操作のみを示している。本発明のパラメ
ータを満たしたガラス組成物は、従来の商業的ガラス溶
融装置およびガラス形成設備並びに技術を用いてより大
量に溶融して形成できることは理解されよう。それゆ
え、要求された配合のガラス形成バッチを調製し、それ
らのバッチを、均質な溶融物を確保するのに十分な時間
と温度で焼成し、それらの溶融物を冷却し、所望の形状
の製品に造形することのみが必要である。
溶融および形成操作のみを示している。本発明のパラメ
ータを満たしたガラス組成物は、従来の商業的ガラス溶
融装置およびガラス形成設備並びに技術を用いてより大
量に溶融して形成できることは理解されよう。それゆ
え、要求された配合のガラス形成バッチを調製し、それ
らのバッチを、均質な溶融物を確保するのに十分な時間
と温度で焼成し、それらの溶融物を冷却し、所望の形状
の製品に造形することのみが必要である。
【0026】その説明のために、実施例10、11、および
12は、大規模ガラス溶融装置で製造した3つのガラス組
成物を示す。プレスしたレンズを形成し、アニールし
て、そこから試験試料を切断した。表Iは酸化物基準の
重量部の組成物を記載し、表IAは酸化物基準のカチオ
ンパーセントの組成物を記載する。
12は、大規模ガラス溶融装置で製造した3つのガラス組
成物を示す。プレスしたレンズを形成し、アニールし
て、そこから試験試料を切断した。表Iは酸化物基準の
重量部の組成物を記載し、表IAは酸化物基準のカチオ
ンパーセントの組成物を記載する。
【0027】
【表1】
【0028】
【表2】
【0029】表IIは、厚さ2mmでの波長380 nmの透
過率パーセント、およびガラス業界で従来行なわれてい
る技術を用いて測定した、厚さ2mmでの色度(Y、
x、y)を記載している。比較を目的として、コード8
015およびコード8364を含んだ。
過率パーセント、およびガラス業界で従来行なわれてい
る技術を用いて測定した、厚さ2mmでの色度(Y、
x、y)を記載している。比較を目的として、コード8
015およびコード8364を含んだ。
【0030】
【表3】
【0031】添付した図面は、本発明の所望の無彩灰色
の固定色が入る、C光源による従来の三刺激色彩計を用
いて測定した、色度座標(x、y)の「カラーボック
ス」を描いたものである。すなわち、所望の色は、頂点
CがC光源である、頂点A、B、C、およびDを有する
多角形の無彩灰色標的領域内に包含される。頂点A、
B、C、およびDは、以下のx、y座標を示す。
の固定色が入る、C光源による従来の三刺激色彩計を用
いて測定した、色度座標(x、y)の「カラーボック
ス」を描いたものである。すなわち、所望の色は、頂点
CがC光源である、頂点A、B、C、およびDを有する
多角形の無彩灰色標的領域内に包含される。頂点A、
B、C、およびDは、以下のx、y座標を示す。
【0032】 x y A 0.3100 0.3170 B 0.3170 0.3283 C 0.311 0.3345 D 0.304 0.3207 表IIに記載した測定実験から直ちに明確で、添付した図
面にグラフで示したように、本発明のガラスの組成物
は、頂点A、B、C、およびDにより限定された多角形
の領域内に包含される色度、並びに1%以下の波長380
nmでの透過率を示す製品を製造するのに極めて重要で
ある。以下、これを説明する。
面にグラフで示したように、本発明のガラスの組成物
は、頂点A、B、C、およびDにより限定された多角形
の領域内に包含される色度、並びに1%以下の波長380
nmでの透過率を示す製品を製造するのに極めて重要で
ある。以下、これを説明する。
【0033】実施例4および5は、色度と380 nmでの
紫外線吸収への鉄の影響を示す。380 nmでの吸収が、
光学濃度の点で鉄の濃度とほぼ同量で増大しているのが
分かる。実施例4の視感透過率は、サングラスに容認さ
れるほぼ下限である(Yは最少が10、最大が16で任意に
固定される)。さらに、ガラスの純度は、本発明の所望
の無彩灰色に容認されるよりも高く、最大は6、好まし
くは5以下で任意に固定される。言うまでもなく、鉄の
含有量は、実施例12に観察されるような実施例4の水
準に制限されず、そのガラスは、より高い鉄濃度を有す
る色度図形内に区切られる。
紫外線吸収への鉄の影響を示す。380 nmでの吸収が、
光学濃度の点で鉄の濃度とほぼ同量で増大しているのが
分かる。実施例4の視感透過率は、サングラスに容認さ
れるほぼ下限である(Yは最少が10、最大が16で任意に
固定される)。さらに、ガラスの純度は、本発明の所望
の無彩灰色に容認されるよりも高く、最大は6、好まし
くは5以下で任意に固定される。言うまでもなく、鉄の
含有量は、実施例12に観察されるような実施例4の水
準に制限されず、そのガラスは、より高い鉄濃度を有す
る色度図形内に区切られる。
【0034】アルミニウム、カルシウム、および/また
はホウ素が380 nmでガラスの透過率を抑制することが
表IとIIの研究により示されている。実施例6および8
は、実施例6の0.57%のAl2 O3 が、同量のSiO2
を置換していることを除いて同一である。Al2 O3 を
含有すると、380 nmでのガラス透過率が2.62%(実施
例6)から1.57%(実施例8)まで減少せしめられた。
色度図形は、光源に向かって移動するガラスの色彩、す
なわち、より青くなくなるガラスの色を示す。
はホウ素が380 nmでガラスの透過率を抑制することが
表IとIIの研究により示されている。実施例6および8
は、実施例6の0.57%のAl2 O3 が、同量のSiO2
を置換していることを除いて同一である。Al2 O3 を
含有すると、380 nmでのガラス透過率が2.62%(実施
例6)から1.57%(実施例8)まで減少せしめられた。
色度図形は、光源に向かって移動するガラスの色彩、す
なわち、より青くなくなるガラスの色を示す。
【0035】実施例6と7は、波長380 nmでのガラス
の透過率へのカルシウムの影響を説明するものである。
実施例6に含まれた0.57%のAl2 O3 に加えて、実施
例7は同量のSiO2 と置換された1.05%のCaOを有
する。後者の添加により、380 nmでのガラスの透過率
が1.57%から0.49%に低減せしめられた。色度図形によ
り分かるように、CaOの添加は非常に強い影響を与
え、観察された移動は、鉄含有量で増大したのとほぼ同
様な方向である。また、実施例6のAl2 O3 の導入と
同様に、CaOの含有も視感透過率を僅かに増大せしめ
る。
の透過率へのカルシウムの影響を説明するものである。
実施例6に含まれた0.57%のAl2 O3 に加えて、実施
例7は同量のSiO2 と置換された1.05%のCaOを有
する。後者の添加により、380 nmでのガラスの透過率
が1.57%から0.49%に低減せしめられた。色度図形によ
り分かるように、CaOの添加は非常に強い影響を与
え、観察された移動は、鉄含有量で増大したのとほぼ同
様な方向である。また、実施例6のAl2 O3 の導入と
同様に、CaOの含有も視感透過率を僅かに増大せしめ
る。
【0036】実施例9は実施例6よりも多量のAl2 O
3 とB2 O3 を含有する。ガラスの透過率は、1.57%か
ら0.70%に減少した。色度図形に説明したように、鉄含
有量を増大せしめるのと同様に、色が青から離れる。し
かしながら、実施例6、7および8に反して、実施例9
の視感透過率は減少した。
3 とB2 O3 を含有する。ガラスの透過率は、1.57%か
ら0.70%に減少した。色度図形に説明したように、鉄含
有量を増大せしめるのと同様に、色が青から離れる。し
かしながら、実施例6、7および8に反して、実施例9
の視感透過率は減少した。
【0037】実施例11と実施例12の比較により、ガ
ラスの色度へのK2 O:Na2 O比の影響は明確であ
る。それゆえ、この比は、実施例11の2.18から実施例
12の1.39に変化する。着色剤パッケージ(Co3 O4
+NiO)が極僅かに変化すると、ガラスの色度が、鉄
含有量の増大により生じるように、同一の方向に移動す
るのが分かる。
ラスの色度へのK2 O:Na2 O比の影響は明確であ
る。それゆえ、この比は、実施例11の2.18から実施例
12の1.39に変化する。着色剤パッケージ(Co3 O4
+NiO)が極僅かに変化すると、ガラスの色度が、鉄
含有量の増大により生じるように、同一の方向に移動す
るのが分かる。
【0038】本発明の組成範囲を厳密に守り、着色剤の
添加を、所望の紫外線吸収、色度、視感透過率、および
純度を示すガラスを製造するのに注意深く調節しなけれ
ばならないことが、実施例1、3、9、10、および1
1の組成と類似の組成を有する実施例2、4−8、およ
び12が、所望の色度値からはずれおよび/または過剰
の純度を示しおよび/または380 nmでの過剰の透過率
を示すという観察から明確である。コード8015とコ
ード8364はまた、色度図形から外れている。
添加を、所望の紫外線吸収、色度、視感透過率、および
純度を示すガラスを製造するのに注意深く調節しなけれ
ばならないことが、実施例1、3、9、10、および1
1の組成と類似の組成を有する実施例2、4−8、およ
び12が、所望の色度値からはずれおよび/または過剰
の純度を示しおよび/または380 nmでの過剰の透過率
を示すという観察から明確である。コード8015とコ
ード8364はまた、色度図形から外れている。
【0039】実施例11が最も好ましい実施態様であ
る。
る。
【図1】本発明のガラス組成物の色度座標を示した光源
Cによる色混合物図形
Cによる色混合物図形
Claims (3)
- 【請求項1】 2mmの厚さで、波長380 nmの紫外線
を約1%より多くは透過せず、C光源による三刺激色彩
計を用いて測定した色度座標(x、y)のxを横軸、y
を縦軸としたときの頂点A(0.3100、0.3170)、B(0.
3170、0.3283)、C(0.311 、0.3345)、D(0.304 、
0.3207)、A(0.3100、0.3170)により囲まれた無彩灰
色の固定色、6以下の純度、および10−16の間の視感透
過率を示す透明ガラスであって、該ガラスが、酸化物基
準の重量パーセントで表して、65−72%のSiO2 、2
−6%のB2 O3 、6−10%のNa2 O、10−16%のK
2O、17−23%のNa2 O+K2 O、1.25−2.25のK
2 O:Na2 O、0−2.25%のAl2 O3 、0−1.5 %
のCaO、0.2 −2.25%のAl2 O3 +CaO、0−0.
3 %のAs2 O3 、4.8 −6.2 %のFe2 O3 、0.012
−0.02%のCo3 O4、0.16−0.21%のNiO、および
0−1.5 %のZnOから実質的になる組成を有すること
を特徴とする透明ガラス。 - 【請求項2】 合計で5%までの、0−3%のBaO、
0−3%のMgO、0−3%のTiO2 、および0−3
%のZrO2 からなる群より選択される少なくとも1つ
の酸化物を含有することを特徴とする請求項1記載の透
明ガラス。 - 【請求項3】 実質的にCaOとZnOを含まず、0.2
−2.25%のAl2O3を含有することを特徴とする請求項
1記載の透明ガラス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5301417A JP2528433B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 紫外線吸収透明ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5301417A JP2528433B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 紫外線吸収透明ガラス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07196337A true JPH07196337A (ja) | 1995-08-01 |
JP2528433B2 JP2528433B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
ID=17896629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5301417A Expired - Lifetime JP2528433B2 (ja) | 1993-12-01 | 1993-12-01 | 紫外線吸収透明ガラス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2528433B2 (ja) |
-
1993
- 1993-12-01 JP JP5301417A patent/JP2528433B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2528433B2 (ja) | 1996-08-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960227 |