JPH08157232A - 濃グレー色ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可視光透過率が低く、日射透過率および紫外線
透過率を大幅に低く、かつ、通常のタイプの溶融槽によ
り溶融でき、フロート法により製造できる。 【解決手段】重量％で、ＳｉＯ₂ ：６５〜７５、Ａｌ₂
Ｏ₃ ：０．１〜５．０、Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ：１０〜１
８、ＣａＯ：５〜１５、ＭｇＯ：１〜６、ＳＯ₃ ：０．
０５〜１．０、からなる母成分１００部に対し、Ｆｅ₂
Ｏ₃ で表した全鉄：０．８〜１．４部、ＦｅＯ：０．２
１部以下、ＴｉＯ₂ ：０．０５〜１．０部、Ｓｅ：０．
０００５〜０．０１５部、ＣｏＯ：０．０２〜０．０５
部、を含有する濃グレー色ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、低い可視光透過
率、低い紫外線透過率および低い日射透過率を有し、乗
用車の後部窓ガラスに適する濃グレー色ガラスに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】Ｆｅ₂ Ｏ₃ 、Ｓｅ、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｃ
ｒ₂ Ｏ₃ 等を含む典型的な中性灰色熱線吸収ガラスは公
知である。しかし、この種のガラスは、日射透過率が高
く、ニッケルを含有する。

【０００３】ニッケルは、ガラス中でときどき硫化ニッ
ケルの形成をもたらすので好ましくない。硫化ニッケル
は、目視ではほとんど確認できず、通常の状態ではガラ
スに害を与えないが、熱膨張係数が大きいので、ガラス
の急冷強化時などに硫化ニッケルを含むガラスを破壊す
るのに充分な熱的応力を発生させることがある。

【０００４】ニッケルを含まない灰色ガラスは、特開平
２−６４０３８や特開平４−２７５９４３に記載されて
おり、前者は日射透過率が大きいという課題があり、後
者はガラスの着色のために適切なレドックス状態を生じ
させることがガラス製造時の条件となっており、清澄化
段階において特別な脱泡槽を設ける必要があり、製造上
で制約されるという課題がある。

【０００５】また、米国特許明細書５４１１９２２号に
は、ニッケルとクロムをともに含まないガラスの組成範
囲が開示されている。その組成範囲は比較的多量のＦｅ
Ｏを含むものである。ただし、具体的な組成例が開示さ
れているわけではない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術の上記課題を解消し、溶融が容易で通常のフロート
ガラス製造法により製造され、可視光透過率をできるだ
け低く制御し、日射透過率および紫外線透過率を大幅に
低くした、濃グレー色を呈するガラスを得ようとするも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で、Ｓ
ｉＯ₂ ：６５〜７５％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：０．１〜５．０
％、Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ：１０〜１８％、ＣａＯ：５〜１
５％、ＭｇＯ：１〜６％、ＳＯ₃ ：０．０５〜１．０
％、からなる母成分１００重量部に対し、Ｆｅ₂ Ｏ₃ で
表した全鉄：０．８〜１．４重量部、ＦｅＯ：０．２１
重量部以下、ＴｉＯ₂ ：０．０５〜１．０重量部、Ｓ
ｅ：０．０００５〜０．０１５重量部、ＣｏＯ：０．０
２〜０．０５重量部を含有する濃グレー色ガラスであ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】上記成分の限定理由を以下に述べ
る。まず、母成分において、ＳｉＯ₂ の含有量が６５％
より少ないと耐候性が悪くなり、７５％より多いと失透
しやすくなる。Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有量が０．１％より少な
いと耐水性が低下し、５％より多いと溶解性が低下す
る。

【０００９】Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ Ｏは原料の溶融を促進する
成分である。両者の含有量が合量で１０％より少ないと
その効果が小さく、１８％より多いと耐候性が悪くな
る。

【００１０】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％より少
ないと上述の効果が小さく、１５％より多いと失透しや
すくなる。ＭｇＯの含有量が１％より少ないと上記効果
が少なく、６％より多いと失透しやすくなる。

【００１１】ＳＯ₃ は清澄剤として用いられる。ＳＯ₃
の含有量が０．０５％より少ないと清澄効果がなく、
１．０％より多いとＳＯ₂ のガス成分が気泡としてガラ
ス中に残存する。

【００１２】以上の母成分１００重量部に対して、外掛
けで、Ｆｅ₂ Ｏ₃ で表した全鉄：０．８〜１．４重量
部、ＦｅＯ：０．２１重量部以下、ＴｉＯ₂ ：０．０５
〜１．０重量部、Ｓｅ：０．０００５〜０．０１５重量
部、ＣｏＯ：０．０２〜０．０５重量部、を含有する。

【００１３】Ｆｅ₂ Ｏ₃ で表した全鉄の含有量が０．８
重量部より少ないと可視光透過率が大きくなりすぎ、
１．４重量部より多いと溶融時に輻射熱が遮断され熱が
内部へ到達しにくくなり溶融が困難となる。

【００１４】この全鉄のうち、Ｆｅ₂ Ｏ₃ で換算した２
価の鉄の含有量がＦｅ₂ Ｏ₃ で換算した全鉄の１０〜３
０％、特には１２〜２３％、であることが好ましい。２
価の鉄の含有量が１０％より少ないと日射透過率が大き
くなりすぎるので好ましくなく、３０％より多いと清澄
剤として用いられるＳＯ₃ が還元され清澄効果が減少し
たり、硫化第二鉄の形成によってアンバー色を発生させ
やすくなり、さらに、溶融中におけるＳｅの揮散が激し
くなるため、いずれも好ましくない。

【００１５】ＦｅＯは上記の結果、必須成分となる。Ｆ
ｅＯが０．２１重量部より多いと、溶解時の熱効率が悪
化し、加熱源から遠い炉の底で、素地がフリーズするお
それがある。熱効率の指標として見かけの熱伝導率λが
採用できる。素地のフリーズを回避するためには、λを
１５００℃で５ｋｃａｌ／ｍ℃ｈ以上、１０００℃で
０．０１ｋｃａｌ／ｍ℃ｈ以上とすることが好ましい。
より好ましくは１５００℃で１５ｋｃａｌ／ｍ℃ｈ以
上、１０００℃で５ｋｃａｌ／ｍ℃ｈ以上である。ま
た、より好ましいＦｅＯの範囲は０．０７〜０．２０重
量部である。

【００１６】ＴｉＯ₂ の含有量が０．０５重量部より少
ないと紫外線透過率および可視光透過率が大きくなりす
ぎ、１．０重量部より多いとフロートバス中でＴｉＯ₂
が溶融スズと反応し目的とするグレーの色調のガラスが
得られない。

【００１７】紫外線透過率に対する要求が厳しくない用
途ではＴｉＯ₂ の含有量を減ずることができる。このよ
うな場合、ＴｉＯ₂ の含有量は０．０５〜０．０９５重
量部とされる。

【００１８】Ｓｅの含有量が０．０００５重量部より少
ないとガラスの色調が青色になり、０．０１５重量部よ
り多いと黄色になり、いずれもグレーの色調のガラスが
得られない。

【００１９】ＣｏＯの含有量が０．０２重量部より少な
いと可視光透過率が大きくなりすぎ、０．０５重量部よ
り多いとガラスの色調が青色になり、グレー色調のガラ
スが得られない。

【００２０】本発明のガラスは自動車の後部窓ガラスと
して特に好ましく、次の光学特性を有する。すなわち、
上記組成のガラスであって、３〜５ｍｍ厚さであると
き、可視光透過率Ｔ_vaが２０％以下、好ましくは２〜１
７％であり、日射透過率Ｔ_e が３０％以下、好ましくは
１０〜３０％であり、紫外線透過率Ｔ_uvが１０％以下、
好ましくは０．２〜６％である。上記光学特性に加え
て、主波長Ｄ_w が４９０〜５８０ｎｍ、好ましくは５３
０〜５８０ｎｍであって、刺激純度が２〜１０％である
ガラスが特に好ましい。

【００２１】本発明の濃グレー色ガラスは、次のように
して製造できる。通常の溶融槽、すなわち、溶融ガラス
の浴面上で燃料を燃焼しそのフレームにより加熱するタ
イプの溶融槽により溶融し、溶融ガラスを通常のフロー
トバスに供給し、所定厚さのガラスリボンに形成する方
法により本発明の濃グレー色ガラスを製造できる。

【００２２】なお、本明細書を通じて、日射透過率Ｔ_e
はＪＩＳ−Ｒ３１０６により、紫外線透過率Ｔ_uvはＩＳ
Ｏ ９０５０により、それぞれ求めたものである。可視
光透過率はＡ光源を、主波長と刺激純度はＣ光源を、そ
れぞれ用いて測定したものである。

【００２３】本発明において、ソーダライムシリカ系ガ
ラスにおけるＦｅ₂ Ｏ₃ 、Ｓｅ、ＣｏＯ等の着色剤を高
濃度で含有させることは、ガラスの可視光透過率を低下
させ、日射透過率、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。

【００２４】

【実施例】原料として珪砂、長石、苦灰石、ソーダ灰、
芒硝、酸化第二鉄、酸化チタン、酸化コバルト、酸化セ
レンを用い、表１に示す目標組成が得られるように調合
したバッチを通常のタイプの溶融槽で溶融（Ｏ₂ 濃度２
％程度の雰囲気）し、その溶融槽に接続された小型フロ
ート試験設備に溶融ガラスを供給し濃グレー色の板ガラ
スを製造した。なお、例９、例１０は比較例である。

【００２５】表１において、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、Ｃ
ａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ ＯおよびＳＯ₃ は母成分
（単位：重量％）を示し、ｔ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ （Ｆｅ₂ Ｏ₃
に換算した全鉄）ＦｅＯ、ＴｉＯ₂ 、ＳｅおよびＣｏＯ
は着色成分（単位：母成分の合量１００重量部に対する
外掛けの重量部、ただしＳｅとＣｏＯとは母成分の合量
１００重量部に対する外掛けの重量部（単位１０^-4重量
部）を示す。

【００２６】これらの板ガラスについて、日射透過率Ｔ
_e 、可視光透過率Ｔ_va、紫外線透過率Ｔ_uv、主波長Ｄ_w
および刺激純度Ｐ_e （これらの値はいずれも５ｍｍ厚さ
に換算したもの）、見かけの熱伝導率λ（１０００℃お
よび１５００℃におけるもの）を求めた結果を表１に示
す。

【００２７】見かけの熱伝導率は以下のように測定され
る。

【００２８】縦長白金るつぼ中にガラスを入れ、るつぼ
内中央位置での素地温度が１０００℃または１５００℃
になるよう、上面より加熱、下面より冷却する深さ方向
の温度分布を熱電対によって測定する。深さ方向の各点
で熱流束が保存されるという条件を用いると、上記温度
分布から、みかけの熱伝導率が算出される。ここでいう
「みかけの」とは、算出される熱伝導率が輻射の効果を
含んだものになっているため、通常の輻射の効果を含ま
ない熱伝導率と区別するための表現である。

【００２９】一方、次の溶融試験も行った。すなわち、
上記目標組成のガラスが得られるように調合した原料
を、白金るつぼに入れ、２％Ｏ₂ 雰囲気の電気炉で加熱
し溶融ガラスを得た。この溶融は、１４８０℃で、４５
分間、６０分間の２条件で行った。次いで、溶融ガラス
を枠板上に流し出して板状に成形後、徐冷した。得られ
たガラスについて、残存する気泡の数量を測定した結果
を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】このように、本発明による濃グレー色ガ
ラスは、可視光透過率が低く、日射透過率および紫外線
透過率を大幅に低下させたものであり、また、残存する
気泡が少なく溶融性に優れる。さらに、通常のタイプの
溶融槽により容易に溶融でき、生産性に優れたフロート
法により製造できる。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】重量％で、ＳｉＯ₂ ：６５〜７５％、Ａｌ
   ₂ Ｏ₃ ：０．１〜５．０％、Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ：１０〜
   １８％、ＣａＯ：５〜１５％、ＭｇＯ：１〜６％、ＳＯ
   ₃ ：０．０５〜１．０％、からなる母成分１００重量部
   に対し、Ｆｅ₂ Ｏ₃ で表した全鉄：０．８〜１．４重量
   部、ＦｅＯ：０．２１重量部以下、ＴｉＯ₂ ：０．０５
   〜１．０重量部、Ｓｅ：０．０００５〜０．０１５重量
   部、ＣｏＯ：０．０２〜０．０５重量部を含有する濃グ
   レー色ガラス。
2. 【請求項２】Ｆｅ₂ Ｏ₃ に換算した全鉄中のＦｅ₂ Ｏ₃
   に換算した２価の鉄の量が１０〜３０％である請求項１
   の濃グレー色ガラス。
3. 【請求項３】５ｍｍの厚さであるとき、可視光透過率
   （Ａ光源）が２０％以下であり、日射透過率が３０％以
   下であり、紫外線透過率が１０％以下である請求項１ま
   たは２の濃グレー色ガラス。
4. 【請求項４】３〜５ｍｍの厚さであるとき、Ｃ光源を用
   いて測定した主波長が４９０〜５８０ｎｍであり、刺激
   純度が２〜１０％である請求項１、２または３の濃グレ
   ー色ガラス。
5. 【請求項５】見かけの熱伝導率が、１５００℃で５ｋｃ
   ａｌ／ｍ℃ｈ以上であり、１０００℃で０．０１ｋｃａ
   ｌ／ｍ℃ｈ以上である請求項１、２、３または４の濃グ
   レー色ガラス。
6. 【請求項６】上記母成分１００重量部に対し、ＦｅＯ：
   ０．０７〜０．２０重量部を含有する請求項１、２、
   ３、４または５の濃グレー色ガラス。
7. 【請求項７】Ｆｅ₂ Ｏ₃ に換算した全鉄中のＦｅ₂ Ｏ₃
   に換算した２価の鉄の量が１２〜２３％である請求項６
   の濃グレー色ガラス。
8. 【請求項８】５ｍｍの厚さであるとき、可視光透過率
   （Ａ光源）が２〜１７％であり、日射透過率が１０〜３
   ０％であり、紫外線透過率が０．２〜６％である請求項
   ６、７または７の濃グレー色ガラス。
9. 【請求項９】見かけの熱伝導率が、１５００℃で１５ｋ
   ｃａｌ／ｍ℃ｈ以上であり、１０００℃で５ｋｃａｌ／
   ｍ℃ｈ以上である請求項６、７または８の濃グレー色ガ
   ラス。