JPH08220342A - 紫外線赤外線吸収ガラス - Google Patents

紫外線赤外線吸収ガラス

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JPH08220342A
JPH08220342A JP3068495A JP3068495A JPH08220342A JP H08220342 A JPH08220342 A JP H08220342A JP 3068495 A JP3068495 A JP 3068495A JP 3068495 A JP3068495 A JP 3068495A JP H08220342 A JPH08220342 A JP H08220342A
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JP
Japan
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glass
ultraviolet
iron oxide
infrared absorbing
total iron
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JP3068495A
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Takashi Uchino
隆司 内野
Yasukimi Nagashima
廉仁 長嶋
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
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    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化セリウム及び酸化鉄の含有割合をできる
限り減量することにより、低コストにて生産可能で、且
つ生産ロスも少ない等の利点を有する紫外線赤外線吸収
ガラスを提供する。 【構成】 重量%で表示して、65〜80%のSi
2、0〜5%のAl23、0〜5%のB23、0〜1
0%MgO、5〜15%のCaO、10〜18%のNa
2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+CaO、
10〜20%のNa2O+K2Oからなる基礎ガラス組成
と、着色成分として0.4〜0.7%で、且つFeO/
全酸化鉄の比が0.30〜0.45であるFe23に換
算した全酸化鉄、0.20〜0.48%のCeO2
0.50〜1.00%のTiO2、及び0〜0.002
0%のCoOからなる紫外線赤外線吸収ガラスである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、緑色系の色調を有する
紫外線赤外線吸収ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の室内内装材の高級化に伴
う内装材の劣化防止の要請や冷房負荷低減の観点から、
自動車用窓ガラスとして紫外線赤外線吸収能を付与した
緑色系色調を有するガラスが提案されている。
【0003】例えば、紫外線透過率を約38%以下、且
つ全太陽光エネルギー透過率を約46%以下に制限し、
更に自動車内からの視野確保のため少なくとも70%の
可視光透過率を有したものが知られている。
【0004】全太陽光エネルギー透過率を減ずるには、
ガラス中に導入された酸化鉄のうち酸化第一鉄(Fe
O)の絶対量を増加させればよいことが知られており、
過去に提案された赤外線吸収ガラスの殆どはこの方法を
採用している。
【0005】他方、従来より紫外線透過率を減ずる方法
について種々提案されている。例えば、特開平3−18
7946号に開示された緑色系の色調を有する紫外線赤
外線吸収ガラスは、酸化セリウム及び酸化チタンを用い
るものである。すなわち、母組成として重量百分率で表
示して65〜75%のSiO2、0〜3%のAl23
1〜5%のMgO、5〜15%のCaO、10〜15%
のNa2O、及び0〜4%のK2Oを含むガラス中に、着
色成分として0.51〜0.96%で、且つFeO/T
−Fe23比(ここでT−Fe23とはFe23換算し
た全酸化鉄)が0.23〜0.29であるFe23に換
算した全酸化鉄、0.2〜1.4%のCeO2、及び0
〜0.85のTiO2を含有させている。
【0006】また、特開平6−56466号に開示され
た緑色系の色調を有する紫外線吸収ガラスは、ソーダ−
石灰−シリカ系の母ガラス組成に、着色成分として0.
53〜0.70%で、且つ重量百分率で表示してFeO
/T−Fe23比が0.30〜0.40であるFe23
に換算した全酸化鉄、0.5〜0.8%のCeO2、及
び0.2〜0.4のTiO2を含有させている。
【0007】さらに、特開平6−191880号に開示
された緑色系の色調を有する紫外線吸収ガラスは、ソー
ダ−石灰−シリカ系の母ガラス組成に、着色成分として
0.75%以上で、且つ重量百分率で表示してFeO/
T−Fe23比が0.22〜0.29であるFe23
換算した全酸化鉄、及び0.8〜1.2%のCeO2
含有させている。
【0008】上記のように、従来技術における紫外線赤
外線吸収ガラスは、比較的高濃度の酸化セリウムを導入
することによりガラスに紫外線吸収能を付与させたもの
が多い。しかし、酸化セリウムは高価であるため、紫外
線吸収剤として用いると原料コストを実質的に高めてし
まう。
【0009】以上述べた観点から、酸化セリウムの含有
量を減じた紫外線赤外線吸収ガラスが提案されている。
【0010】例えば、特開平4−231347号には、
ソーダ−石灰−シリカ系の母ガラス組成に、着色成分と
して0.85%を越え、且つ重量百分率で表示してFe
O/T−Fe23比が0.275より小さいFe23
換算した全酸化鉄、及び0.5%未満のCeO2を含有
させることにより、緑色系の色調を有する紫外線吸収ガ
ラスについて記載されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平4−231347号に記載されるように、0.85
%を越えるようなFe23に換算した多量の全酸化鉄を
ガラス中に導入した場合は、酸化鉄の熱線吸収作用のた
めにガラス溶解槽中の燃焼熱の大部分がガラス素地表面
で吸収されてしまう。その結果、素地低部の温度が上昇
せず失透物が生成する等、ガラス製造上の新たな問題を
生じる。また、素地替えによる生産ロスを減らす観点か
らも、ガラス中の全鉄量は少ない方が好ましい。
【0012】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みなされたものであって、酸化セリウム及び酸化鉄の含
有割合をできる限り減量することにより、低コストにて
生産可能で、且つ生産ロスも少ない等の利点を有する紫
外線赤外線吸収ガラスを提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は重量
%で表示して、65〜80%のSiO2、0〜5%のA
23、0〜5%のB23、0〜10%のMgO、5〜
15%のCaO10〜18%のNa2O、0〜5%のK
2O、5〜15%のMgO+CaO、及び10〜20%
のNa2O+K2Oからなる基礎ガラス組成と、着色成分
として、0.40〜0.70%で、且つFeO/全酸化
鉄の比が0.30〜0.45のFe23に換算した全酸
化鉄、0.20〜0.48%のCeO2、0.50〜
1.00%のTiO2、及び0〜0.0020%のCo
Oからなり、より好ましくは着色成分として、0.50
〜0.65%で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.32
〜0.40であるFe23に換算した全酸化鉄、0.2
0〜0.42%のCeO2、0.50〜1.00%のT
iO2、及び0〜0.0015%のCoOからなること
を特徴とする紫外線赤外線吸収ガラスである。
【0014】また、本発明の紫外線赤外線吸収ガラス
は、4mm厚みに換算したガラスのA光源を用いて38
0〜770nmの波長域で測定した可視光透過率が70
%以上、C光源を用いて380〜770nmの波長域で
測定した主波長が495〜520nm、刺激純度が2.
0〜3.5%、300〜2100nmの波長域で測定し
た全太陽光エネルギー透過率が47%未満、300〜4
00nmの波長域で測定した全太陽紫外線透過率が38
%未満の光学特性を有することが好ましい。
【0015】以下に、本発明の紫外線赤外線吸収ガラス
の組成限定理由について説明する。但し、以下の組成は
重量%で表示したものである。
【0016】SiO2はガラスの骨格を形成する主成分
である。SiO2が65%未満ではガラスの耐久性が低
下し、80%を越えるとガラスの溶解が困難になる。
【0017】Al23はガラスの耐久性を向上させる成
分であるが、5%を越えるとガラスの溶解が困難にな
る。好ましくは0.1〜2%の範囲である。
【0018】B23はガラスの耐久性向上のため、及び
溶解助剤として使用されるが、ガラスに含有されなくて
もよい。B23が5%を越えるとB23の揮発等による
成形時の不都合が生じるので、5%を上限とする。
【0019】MgOとCaOはガラスの耐久性を向上さ
せるとともに、成形時の失透温度、粘度を調整するのに
用いられる。MgOが10%を越えると失透温度が上昇
する。CaOが5%未満または15%を越えると失透温
度が上昇する。MgOとCaOの合計が5%未満ではガ
ラスの耐久性が低下し、15%を越えると失透温度が上
昇する。
【0020】Na2OとK2Oはガラスの溶解促進剤とし
て用いられる。Na2Oが10%未満あるいはNa2Oと
2Oとの合計が10%未満では溶解促進効果が乏し
く、Na2Oが18%を越えるか、またはNa2OとK2
Oの合計が20%を越えるとガラスの耐久性が低下す
る。K2OはNa2Oに比して原料が高価であるため5%
を越えるのは好ましくない。
【0021】ガラス中の酸化鉄はFe23とFeOの状
態で存在する。全酸化鉄がFe23に換算して0.4%
未満では紫外線赤外線の吸収効果が小さく、所望の光学
特性が得られない。他方、0.7%を越えても所望の可
視光透過率が得られないばかりでなく、前述のように素
地替え時の生産ロスが大きくなる等のガラス製造上の問
題を生じる。より好ましくは0.5〜0.65%の範囲
である。
【0022】以上のべた全鉄量のもとで、所望の全太陽
光エネルギー吸収能を得るためには、FeO/全Fe2
3の比の下限を0.3以上、より好ましくは0.32
以上とし、上限を0.45以下の範囲にすることが重要
である。しかし、この比が0.45を越えると、FeO
の絶対量が増えすぎて所望の可視光透過率が得られな
い。
【0023】CeO2は紫外線吸収能を高める成分とし
て添加される。しかし、CeO2が0.20%未満では
所期の紫外線吸収能が得られず、0.48%を越えると
前述のようにガラス製造時のコストが上昇する等の問題
が生じるので好ましくない。なお、より好ましい範囲は
0.20〜0.42%である。
【0024】TiO2は紫外線吸収成分として用いられ
る。TiO2が0.50%未満では十分な紫外線吸収能
が得られず、1.0%を越えると可視光線の短波長側の
吸収が大きくなりすぎ、ガラスが黄色味を帯びるため、
所望の可視光透過率、主波長が得られなくなる。
【0025】CoOは緑色系の色調を得るための成分で
ある。上述のように、TiO2の添加量を増加させてゆ
くと、ガラスの色が緑色から黄緑色又は黄色に変化す
る。このようなTiO2の添加によるガラスの黄色系色
調への変化は、CoOの添加により幾分抑制することが
可能である。しかし、CoO濃度が20ppmを越える
とガラスが緑色系の色調から青色系の色調へ変化するば
かりでなく、可視光吸収能が大きくなりすぎ所望の可視
光透過率を確保できなくなるので好ましくない。なお、
より好ましい範囲は15ppm以下である。
【0026】
【作用】本発明による紫外線赤外線吸収ガラスは緑色系
の色調を有しており、高い紫外線吸収能、赤外線吸収
能、及び可視光透過率を発揮する。
【0027】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【0028】(実施例)典型的なソーダ石灰シリカガラ
スバッチ成分に、酸化第二鉄、酸化チタン、酸化セリウ
ム、酸化コバルト及び炭素系還元剤を適宜混合し、この
原料を電気炉中で1500℃に加熱、溶融した。4時間
溶融した後、ステンレス板上にガラス素地を流し出し、
室温まで徐冷して厚さ約6mmのガラスを得た。次い
で、このガラスを厚さが4mmになるように研磨し、本
実施例のサンプルを得た。
【0029】表1に、得られたサンプルの全酸化鉄濃
度、FeO/T−Fe23比、TiO2濃度、CeO2
度、CoO濃度及びその光学特性値を示すとともに、得
られたサンプルの各特性値を示す。
【0030】表1から明らかなように、本実施例のサン
プルはA光源を用いて測定した可視光透過率が70%以
上、C光源を用いて測定した主波長が495〜520n
m、刺激純度が2.0〜3.5%、全太陽光エネルギー
透過率が47%未満、紫外線透過率が38%未満の光学
特性を有するガラスである。
【0031】
【表1】
【0032】(比較例)表2に、本発明に対する比較例
を示す。比較例1、2は、TiO2が本発明で提唱した
濃度域を越えて添加された例であり、全太陽光エネルギ
ー透過率、紫外線透過率は本発明の範囲内であるもの
の、A光源での可視光透過率は本発明の範囲未満、さら
にC光源での主波長、刺激純度は本発明の範囲を越えて
いる。
【0033】また比較例3は、FeO/T−Fe23
が本発明で提唱した範囲よりも小さい条件下で溶融され
た例であり、A光源での可視光透過率、C光源での刺激
純度は本発明の範囲内であるものの、全太陽光エネルギ
ー透過率、紫外線透過率、及びC光源での主波長は、共
に本発明の範囲を越えている。
【0034】
【表2】
【0035】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の紫外線赤外
線吸収ガラスによれば、紫外線吸収剤として用いる酸化
セリウムの濃度が低いため低コストで製造可能である。
また、全酸化鉄の濃度も低いため素地替えに伴う生産ロ
スも少なく、効率よく紫外線赤外線吸収ガラスを製造す
ることが可能である。
【0036】また、本発明の紫外線赤外線吸収ガラス緑
色系の色調を保持しているため、自動車用窓ガラスとし
て特に有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G02B 1/02 G02B 1/02

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で表示して、65〜80%のSi
    2、0〜5%のAl23、0〜5%のB23、0〜1
    0%のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%のN
    2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+Ca
    O、及び10〜20%のNa2O+K2Oからなる基礎ガ
    ラス組成と、着色成分として、0.4〜0.7%で、且
    つFeO/全酸化鉄の比が0.30〜0.45のFe2
    3に換算した全酸化鉄、0.20〜0.48%のCe
    2、0.50〜1.00%のTiO2、及び0〜0.0
    020%のCoOからなることを特徴とする紫外線赤外
    線吸収ガラス。
  2. 【請求項2】 前記着色成分として0.50〜0.65
    %で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.32〜0.40
    のFe23に換算した全酸化鉄、0.20〜0.42%
    のCeO2、0.50〜1.00%のTiO2、及び0〜
    0.0015%のCoOからなる請求項1記載の紫外線
    赤外線吸収ガラス。
  3. 【請求項3】 4mm厚みに換算したガラスのA光源を
    用いて測定した可視光透過率が70%以上である請求項
    1または2記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  4. 【請求項4】 4mm厚みに換算したガラスのC光源を
    用いて測定した主波長が495〜520nmである請求
    項1または2記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  5. 【請求項5】 4mm厚みに換算したガラスの紫外線透
    過率が38%未満である請求項1または2記載の紫外線
    赤外線吸収ガラス。
  6. 【請求項6】 4mm厚みに換算したガラスの太陽光透
    過率が47%未満である請求項1または2記載の紫外線
    赤外線吸収ガラス。
  7. 【請求項7】 4mm厚みに換算したガラスのC光源を
    用いて測定した刺激純度が2.0〜3.5%である請求
    項1または2記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006232598A (ja) * 2005-02-24 2006-09-07 Central Glass Co Ltd 紫外線赤外線吸収緑色系ガラス
JP2012009616A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Asahi Glass Co Ltd 発光装置用レンズ

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