JPH07330371A - 窓ガラスの製造用のガラス組成物 - Google Patents
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Abstract
過率が高くエネルギー透過率が低いガラス組成物を提供
する。 【構成】 窓ガラスの製造に適するシリカ−ソーダ−カ
ルシウムガラス組成物であって、Fe2 O3 の形態で表
して0.75〜1.4重量%の全鉄、FeOの形態で
0.25〜0.32重量%の第一鉄を含み、3〜3.3
mmの厚さにおいて、光源Aの下で少なくとも70%の
総光透過率(TLA )、約46%未満の総エネルギー透
過率(TE )、約25%未満の紫外線透過率を有するガ
ラス組成物である。好ましくは、FeOの形態の第一鉄
の含有率が、Fe2 O3 の形態で表した全鉄含有量の2
2〜34%であり、さらに好ましくは25〜30%であ
る。また、好ましくはFe2 O3 の形態で表した全鉄含
有率は0.85〜1.3重量%である。請求項3又は4
に記載のガラス組成物。
Description
用、又は自動車や工業的車両に装着するに好適な窓ガラ
スの製造に適するガラス組成物に関する。
や工業的車両に使用する窓ガラスは、光透過率に関する
安全法律規制を満足しなければならない。即ち、フロン
トガラス(風防ガラス)の構造を目的とする窓ガラス
は、光源Aの下で少なくとも75%の総光透過率(TL
A )を有する必要がある。側面と後の窓の構造を目的と
する窓ガラスは、同じ条件下で、少なくとも70%のT
LA を有する必要がある。
きくなっており、快適さに関するユーザーの期待は次第
に厳しくなっており、これら自動車の製造業者は、太陽
光に曝される搭乗者が感じる熱の感覚を少なくすること
ができるためのあらゆる手段を探している。スペクトル
の可視部で高い光透過率を維持し、同時に残りの太陽エ
ネルギーを出来るだけ多く吸収するためには、ガラス組
成物に鉄を導入することが知られている。鉄はガラス中
で酸化第二鉄(Fe2 O3 )と酸化第一鉄(FeO)の
両方の形態で存在する。
クトルの可視部の短波長の吸収を可能にし、FeOの存
在は、対照的に、近赤外の輻射光と可視部の長波長に相
当する輻射光の吸収を可能にする。両者の酸化物の形態
における鉄含有率の増加は、可視スペクトルの両端での
輻射光の吸収を顕著にするが、この効果は光透過率を犠
牲にして達成される。
化物の性質を最大限に利用し、同時に出来るだけ高い光
透過率を維持するための種々の解決策が提案されてき
た。例えば、EPO特許明細書第297404号はシリ
カ−ソーダ−カルシウムガラスを開示しており、Fe2
O3 の形態で表される全鉄含有率は0.45〜0.65
%である。これらのガラスは、全鉄の少なくとも35
%、好ましくは少なくとも50%がFeOの形態である
ような条件で製造する。このようにして得られるFeO
含有率の増加は、ガラスの赤外における吸収の増加と、
総エネルギー透過率(TE )の減少を可能にする。しか
しながら、還元性が高く硫黄の存在する条件下でガラス
を製造すると、硫黄と第二鉄イオンとの反応によって生
じる発色団の生成による琥珀色になる。したがって、こ
れを防ぐためには、ガラス化混合物中のスルフェートを
除去する必要があり、ガラス中のスルフェート%は決し
て0ではないため第二鉄イオン%を低く保つ必要があ
り、全鉄含有率に厳しい制限を要する。このことは、こ
れらガラスの紫外線吸収能力を不充分にさせる。
よりも高い全鉄含有率を有し、良好な光透過率と、赤外
線と紫外線の良好な吸収を両立するガラスの製造が知ら
れている。例えば、米国特許第5214008号は、酸
化セリウムやその種の酸化物を含まず、Fe2 O3 の形
態で表され鉄を全体で0.7〜0.95重量%含むガラ
スを開示している。これらのガラスは、通常のガラス原
料より、普通の炉で製造される。炭素と硫酸ナトリウム
をガラス化混合物の中に導入することにより、ガラスの
酸化還元の程度を制御する。
0.24重量%の範囲にあるように正確な制限の中に酸
化還元の程度を保ち、ガラスは3.7〜4.8mmの厚
さ、70%より高い光透過率、38%未満の紫外線透過
率、44.5%未満の全エネルギー透過率を有する。シ
リカ−ソーダ−カルシウムガラスの他の組成を利用して
所与の厚さにおいて少なくとも70%の光透過率、赤外
線と紫外線の良好な吸収を達成することもできる。特に
は、EPO特許出願公開明細書第488110号、PC
T91/07356号の例がある。酸化鉄とは別に、こ
れらの特許出願で特定されているガラスは、酸化セリウ
ムと酸化チタンを含む。これらの酸化物が紫外線の吸収
を増加させるならば、これらの使用は不利ではない。
であり、その使用は得られるガラスの価格を上げる。ま
た、酸化セリウムは、酸化鉄の損傷に対する酸化第一鉄
の酸化第二鉄の平衡に影響を及ぼす。酸化チタンは、部
分的に可視範囲の光透過率を下げる短所を有する。
溶融金属の浴の表面上に注ぐことができるガラスを主題
とし、その透過率特性は主として酸化鉄の存在によって
調節し、公知の類似なガラスに比較すると、薄い厚さに
おいては、類似なガラスと同等以下の赤外線と紫外線の
吸収性能を有する。
て0.75〜1.4重量%の全鉄、FeOの形態で0.
25〜0.32重量%の第一鉄を含むシリカ−ソーダ−
カルシウムガラスの組成物によって達成され、約3〜
3.3mmの厚さにおいて、光源Aの下で少なくとも7
0%の総光透過率(TLA )、約46%未満の総エネル
ギー透過率(TE )、約25%未満の紫外線透過率を有
する。光透過率とエネルギー透過率の値は Parry Moon
Mass 2の方法で測定し、紫外線領域の透過率は標準ISO
9050に定められた方法によって測定した。
造の技術分野で用いる一般的な炉よって普通の原料から
調製する。本発明によるガラスの溶融と精製は、所望に
より、電極間に流れる電流によって材料の中でガラスが
加熱されることを確かにする電極を備えたフレーム炉で
行う。本発明によるガラスの酸化還元の程度は、硫酸ナ
トリウムのような酸化剤と、コークスのような還元剤に
よって制御する。ガラス化混合物に導入する、炉の中で
混合物が溶融する特性を可能にする硫酸ナトリウムの量
は、概してガラス中のSO3 含有率で0.10〜0.3
5%である。
ガラスを製造することを可能にする量でもある)は、そ
のガラスの酸化還元の程度が正確な範囲内に維持される
ように計算する。これらの制限は、FeOの形態で表さ
れる第一鉄の量とFe2 O3の形態で表わされる全鉄の
量の比の極値で限定される。本発明によると、このFe
O/Fe2 O3 の比率は22〜34%であり、好ましく
は25〜30%である。
範囲で含むシリカ−ソーダ−カルシウムガラスである。
%は重量%である。 SiO2 … 64〜75% Al2 O3 … 0〜 5% B2 O3 … 0〜 5% CaO … 2〜15% MgO … 0〜 5% Na2 O … 9〜18% K2 O … 0〜 5% Fe2 O3 … 0.75〜1.4% (この形態で表した全鉄) FeO … 0.25〜0.32% SO3 … 0.10〜0.35% 上記の成分の他に、本発明によるガラスは、使用するガ
ラス化原料と一緒に導入された不純物及び/又はガラス
化原料に入れたガラス屑による不純物と考えられる他の
成分を含んでもよく、酸化鉄以外の少量の着色剤を含ん
でもよい。これらの不純物の量はガラスの0.1重量%
未満の量であり、例えばチタン、コバルト、ニッケル、
クロム、セレン、又はマンガンである。
Fe2 O3 で表される全鉄を0.85〜1.3重量%の
量で含む。本発明によるガラスにおいて、全鉄含有率
と、酸化第一鉄と酸化第二鉄のそれぞれの含有率の制御
は、割合に薄い厚さで赤外線と紫外線の顕著な吸収を得
ることを可能にする。このことは、ガラスを薄い厚さの
窓ガラスの構造を目的とする場合に特に有益である。
スは青から緑に薄く着色する傾向がある。光源Cの下で
の主な波長は概して490〜505nmにある。次に示
すガラスの例により、本発明によるガラスの長所が理解
されるであろう。
するガラス化混合物の1つの例は次の通りである。 砂 … 63 g 石灰石 … 5.7g ドロマイト … 21.4g 霞石 … 0.90g 炭酸ナトリウム… 27.3g 硫酸ナトリウム… 0.75g ベンガラ … 0.9g コークス … 0.035g 得られたガラスの分析値は次の通りであった。%は重量
%である。
3.15mmの厚さでは次の通りであった。
有した。本発明によるガラスは、フロートガラス技術を
用いて連続的なリボンや帯状の形状にすることができ
る。そのようなリボンを切断して得られるガラスシート
は1〜5mmの厚さを有する。これらのガラスシートは
単独で又は組み合わせて用い、特に自動車に装着する窓
ガラスを形成することができる。
には、単独のガラスシート、又は有機材料の中間シート
で隔てた2枚のガラスシートを使用する。ガラスの合計
の厚さは殆どの場合、3〜4mmである。このような厚
さにおいて、本発明によるガラスは紫外線の優れた吸収
と良好な熱的快適さを保証する。他の窓ガラスと同様
に、本発明によるガラスから製造する窓ガラスは予め表
面処理に供することができ、又は例えば耐引掻性を有す
るポリウレタンをベースにした皮膜や、破損の場合のシ
ールを保証する皮膜のような有機物のコーティングを備
えることもできる。また、エナメル皮膜のような皮膜で
局部的にコーティングすることもできる。
による化学的堆積、化学蒸着(CVD)、又は減圧下で
の堆積によって少なくとも1種の金属酸化物皮膜をコー
ティングすることもできる。
Claims (6)
- 【請求項1】 窓ガラスの製造に適するシリカ−ソーダ
−カルシウムガラス組成物であって、Fe2 O3 の形態
で表して0.75〜1.4重量%の全鉄、FeOの形態
で0.25〜0.32重量%の第一鉄を含み、3〜3.
3mmの厚さにおいて、光源Aの下で少なくとも70%
の総光透過率(TLA )、約46%未満の総エネルギー
透過率(TE )、約25%未満の紫外線透過率を有する
ガラス組成物。 - 【請求項2】 FeOの形態の第一鉄の含有率が、Fe
2 O3 の形態で表した全鉄含有量の22〜34%である
請求項1に記載のガラス組成物。 - 【請求項3】 次の成分を表示の範囲で含む請求項1又
は2に記載のガラス組成物(%は重量%): SiO2 … 64〜75% Al2 O3 … 0〜 5% B2 O3 … 0〜 5% CaO … 2〜15% MgO … 0〜 5% Na2 O … 9〜18% K2 O … 0〜 5% Fe2 O3 … 0.75〜1.4% (この形態で表した全鉄) FeO … 0.25〜0.32% SO3 … 0.10〜0.35% 及び、その他の不純物は0.1%未満。 - 【請求項4】 FeOの形態の第一鉄の含有率が、Fe
2 O3 の形態で表した全鉄含有量の25〜30%である
請求項3に記載のガラス組成物。 - 【請求項5】 Fe2 O3 の形態で表した全鉄含有率が
0.85〜1.3重量%である請求項3又は4に記載の
ガラス組成物。 - 【請求項6】 請求項1〜5のいずれか1項に記載のガ
ラス組成物のガラスシートを少なくとも1枚含んでな窓
ガラス。
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