JPH09169541A - 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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JPH09169541A
JPH09169541A JP8044547A JP4454796A JPH09169541A JP H09169541 A JPH09169541 A JP H09169541A JP 8044547 A JP8044547 A JP 8044547A JP 4454796 A JP4454796 A JP 4454796A JP H09169541 A JPH09169541 A JP H09169541A
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ultraviolet
percent
mgo
cao
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Koichi Sakaguchi
浩一 坂口
Yasukimi Nagashima
廉仁 長嶋
Isamu Kuroda
勇 黒田
Narikazu Yoshii
成和 吉井
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 自動車用等の車両用窓ガラスや建築用窓ガラ
ス等として好適に用いられるブロンズ系の色調を有する
紫外線赤外線吸収ガラスを提供する。 【解決手段】 重量%で表示して、65〜80%のSi
2、0〜5%のAl23、0〜10%のMgO、5〜
15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
2O、5〜15%のMgO+CaO、10〜20%の
Na2O+K2O及び0〜5%のB23からなる基礎ガラ
ス組成と、着色成分として、0.25〜0.45%のF
23に換算した全酸化鉄(T−Fe23)、0.8〜
2.0%のCeO2、0〜1.0%のTiO2、0〜0.
005%のCoO、0.0005〜0.005%のSe
からなり、かつFe23に換算したFeOがT−Fe2
3の15.5〜25.0%であることを特徴とする紫
外線赤外線吸収ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ブロンズ系の色調
を有し、特に紫外線吸収能に優れた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
ガラスが提案されている。
【0003】例えば、比較的多量のFe23を含有し、
熱線吸収能、紫外線吸収能を高めた緑色系ガラスが自動
車用として開発されている。
【0004】またブロンズ系の色調を有するガラスにお
いては、緑色系ガラスよりも少ないFe23含有量でC
eO2及びTiO2を用いることにより、紫外線吸収能を
高めることが行われている。例えば、特開平6−407
41号公報に開示されたブロンズ系の色調を有する熱線
吸収ガラスは、母組成として重量百分率で表示して68
〜74%のSiO2、 0.1〜3%のAl23、2〜
4.5%のMgO、8〜11%のCaO、11.5〜1
6%のNa2O、0.5〜3.0%のK2O、0.1〜
0.4%のSO3、かつ68〜74%のSiO2+Al2
3、11〜15%のCaO+MgO、12〜17%N
2O+K2Oからなるガラス組成中に、着色成分として
0.13〜0.55%のFe23に換算した全酸化鉄、
0.2〜0.6%のCeO2、及び0.15〜0.45
%のTiO2、ならびにppm表示で0.3〜14のC
oO、5〜20のSeを含有しており、ガラスの還元率
(Fe2+/Fe3+)が17〜55%である。
【0005】また、特開平6−345482号公報に開
示された紫外線吸収着色ガラスは、重量百分率で表示し
て65〜75%のSiO2、 0.1〜5%のAl23
1〜6%のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%
のNa2O、0〜5%のK2O、0.05〜1.0%のS
3、0.2〜1.5%のCeO2、0〜1.0%のTi
2、 0〜0.0015%のCoO、0.0002〜
0.0012%のSe及び0.2〜0.4%のFe23
からなり、全Fe中3〜15%がFe2+であるブラウン
系の色調を有するガラスである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の紫外線
赤外線吸収ガラスにおいては、紫外線吸収能はFe
23、CeO2、TiO2の各々、及びそれらの間の相互
作用による紫外線吸収によって付与される。しかしなが
ら、Seの発色を用いるブロンズ系の色調を有するガラ
スにおいては、Seのピンク系の発色を維持するために
はFe23含有量を比較的少なくせねばならず、ブロン
ズ系の色調と高い紫外線吸収能を両立させることが困難
であった。すなわち、TiO2の含有量を多くすると黄
色味を帯びやすく、またCeO2 の含有量を増やしても
ガラスの酸化還元バランスによっては紫外線吸収能が効
果的に増大しないという問題があった。
【0007】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであって、ブロンズ系の色調を有し、
特に紫外線吸収能の高い紫外線赤外線吸収ガラスを提供
することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕本発明の第1は、重量%で表示して、65〜8
0%のSiO2、0〜5%のAl23、0〜10%のM
gO、5〜15%のCaO、10〜18%のNa2O、
0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+CaO、10
〜20%のNa2O+K2O及び0〜5%のB23からな
る基礎ガラス組成と、着色成分として、0.25〜0.
45%のFe23に換算した全酸化鉄(T−Fe
23)、0.8〜2.0%のCeO2、0〜1.0%の
TiO2、0〜0.005%のCoO、0.0005〜
0.005%のSeからなり、かつFe23に換算した
FeOがT−Fe23の15.5〜25.0%であるこ
とを特徴とする紫外線赤外線吸収ガラスである。
【0009】ここで、前記本発明は重量%で表示して、
65〜80%のSiO2、0〜5%のAl23、0〜1
0%のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%のN
2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+Ca
O、10〜20%のNa2O+K2O及び0〜5%のB2
3からなる基礎ガラス組成と、着色成分として、0.
25〜0.35%のFe23に換算した全酸化鉄(T−
Fe23)、1.4〜2.0%のCeO2、0〜0.6
%のTiO2、0〜0.002%のCoO、0.000
5〜0.005%のSeからなり、かつFe23に換算
したFeOがT−Fe23の15.5〜25.0%であ
ることが好ましい。
【0010】また、前記本発明は重量%で表示して、6
5〜80%のSiO2、0〜5%のAl23、0〜10
%のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%のNa
2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+CaO、
10〜20%のNa2O+K2O及び0〜5%のB23
らなる基礎ガラス組成と、着色成分として、0.25〜
0.35%のFe23に換算した全酸化鉄(T−Fe2
3)、1.55〜2.0%のCeO2、0〜0.4%の
TiO2、0〜0.002%のCoO、0.0005〜
0.005%のSeからなり、かつFe23に換算した
FeOがT−Fe23の15.5〜25.0%であるこ
とが好ましい。
【0011】本発明の第2は、重量%で表示して、65
〜80%のSiO2、0〜5%のAl23、0〜10%
のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%のNa2
O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+CaO、
10〜20%のNa2O+K2O及び0〜5%のB23
らなる基礎ガラス組成と、着色成分として、0.25〜
0.5%のFe23に換算した全酸化鉄(T−Fe
23)、1.4〜2.0%のCeO2、0〜0.4%の
TiO2、0〜0.002%のCoO、0.0005〜
0.005%のSeからなり、かつFe23に換算した
FeOがT−Fe23の5.0〜20.0%であること
を特徴とする紫外線赤外線吸収ガラスである。
【0012】ここで、前記本発明は重量%で表示して、
65〜80%のSiO2、0〜5%のAl23、0〜1
0%のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%のN
2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+Ca
O、10〜20%のNa2O+K2O及び0〜5%のB2
3からなる基礎ガラス組成と、着色成分として、0.
25〜0.5%のFe23に換算した全酸化鉄(T−F
23)、1.55〜2.0%のCeO2、0〜0.4
%のTiO2、0〜0.002%のCoO、0.000
5〜0.005%のSeからなり、かつFe23に換算
したFeOがT−Fe23の5.0〜20.0%である
ことが好ましい。
【0013】前記本発明の第1及び第2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380〜770nm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574〜580nm、刺激
純度が11%未満、及び300〜2100nmの波長域
で測定した全太陽光エネルギー透過率が72%未満の光
学特性を有することが好ましい。また、297.5〜3
77.5nmの波長域で測定したISOに規定する全太
陽紫外線透過率が12%未満の光学特性を有することが
好ましい。
【0014】さらに、前記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波長370nm
における紫外線透過率が34%未満であることが好まし
い。
【0015】次に、前記本発明の紫外線赤外線吸収ガラ
スの基礎ガラス組成の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】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。
【0019】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Na2
とK2O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。
【0020】B23はガラスの耐久性向上のため、ある
いは溶解助剤としても使用される成分であるが、紫外線
の吸収を強める働きもある。5%を越えると紫外域の透
過率の低下が可視域まで及ぶようになり、色調が黄色味
を帯び易くなると共に、 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。
【0021】酸化鉄は、ガラス中ではFe23とFeO
の状態で存在する。Fe23はCeO2、TiO2と共に
紫外線吸収能を高める成分であり、FeOは熱線吸収能
を高める成分である。
【0022】Fe23は少なすぎると紫外線吸収能、熱
線吸収能が低く、多すぎるとSeの発色がピンク色から
褐色になりブロンズ系の色調が得られない。
【0023】本発明の第1においては、全酸化鉄量の範
囲は0.25〜0.45%とし、好ましくは0.25〜
0.35%の範囲である。
【0024】FeO/T−Fe23の比は小さすぎると
FeO量が少ないため熱線吸収能が低くなり、またCe
2 が充分還元されず、紫外線吸収能が低くなる。Fe
O/T−Fe23の比が大きすぎると褐色の色調が強く
なり、また、ガラス溶融時のSeの揮発が多くなる。本
発明の第1においては0.155≦FeO/T−Fe2
3の比≦0.25を満足するように設定することによ
り、高い紫外線吸収能とブロンズ系の色調、適度な熱線
吸収能を得ることができることを見い出した。この場合
のFeOの量としてはFe23に換算した数値を用い
る。
【0025】CeO2は紫外線吸収能を高める成分であ
り、ガラス中ではCe3+またはCe4 +の形で存在し、特
にCe3+ が可視域に吸収が少なく紫外線吸収に有効で
ある。前述のごとく、0.155≦FeO/T−Fe2
3の比≦0.25を満たす酸化還元バランスのもと
で、CeO2量は0.8〜2.0%の範囲とする。Ce
2の量が0.8%未満では紫外線吸収効果が十分でな
く、2.0%を越えると可視光線の短波長側の吸収が大
きくなり過ぎ、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。さらに、ガラス
が黄色味を帯びるのを実質的に抑制し、より良好な紫外
線吸収能を得るには、CeO2の量は1.4〜2.0%
の範囲であるのが好ましく、さらに望ましくは1.55
〜2.0%の範囲である。
【0026】本発明の第2においては、全酸化鉄量の範
囲は0.25〜0.5%とする。
【0027】また、本発明の第1で得られるガラスと同
程度の熱線吸収能を得る、すなわちFeOの量を同程度
とする一方、全鉄量は本発明の第1より多めのため、F
eO/T−Fe23の比は、本発明の第1より低くな
り、0.05≦FeO/T−Fe23の比≦0.20を
満足するように設定することにより、高い紫外線吸収能
とブロンズ系の色調、適度な熱線吸収能を得ることがで
きることを見い出した。
【0028】前述のごとく、0.05≦FeO/T−F
23の比≦0.20を満たす酸化還元バランスのもと
で、CeO2量は1.4〜2.0%の範囲とする。望ま
しくは1.55〜2.0%の範囲である。
【0029】TiO2 は、特にFeOとの相互作用によ
り紫外線吸収能を高める成分であるが、1.0%を越え
るとガラスが黄色味を帯びる。なお、好ましくは0〜
0.6%の範囲、さらに望ましくは0〜0.4%の範囲
である。
【0030】CoOは、Seと共存させることによりブ
ロンズ色を発色させるための成分であるが、0.005
%を越えると可視光透過率が低下する。より好ましく
は、0〜0.002%の範囲である。
【0031】Seはピンク系の発色によりCoOの補色
と相俟ってブロンズ系の色調を得るための成分である。
0.0005%未満では所望の色が得られず、0.00
5%を越えると可視光透過率が低下する。
【0032】本発明の組成範囲のガラスに、着色剤とし
てNiO、MnO、V25、MoO3等、また還元剤と
してSnO2を1種類または2種類以上の合計量で0〜
1%の範囲で、本発明が目的とするブロンズ系の色調を
損なわない範囲で添加しても良い。
【0033】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【0034】(実施例1〜11)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、亜セレン酸ソーダ及び炭素
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6
mmのガラス板を得た。次いで、このガラス板を厚さが
4mmになるように研磨して、本実施例のサンプルとし
た。得られたサンプルの光学特性として、A光源を用い
て測定した可視光透過率(YA)、全太陽光エネルギー
透過率(TG)、ISOに規定した紫外線透過率(TU
V)、C光源を用いて測定した主波長(DW)、刺激純度
(Pe)を測定した。また、紫外線透過のもう一つの尺
度として、透過率曲線における吸収端からの急激な立ち
上がりの途中で紫外線透過率の変化がその変化として敏
感に現れる370nmの透過率(T370)を測定した。
【0035】表1に、得られたサンプルのT−Fe23
濃度、FeO/T−Fe23比、CeO2濃度、TiO2
濃度、CoO濃度、Se濃度及びその光学特性値を示
す。表中の濃度はいずれも重量%表示である。
【0036】
【表1】
【0037】本実施例1〜9は請求項1の範囲内の組成
であり、本実施例10及び11は請求項4の範囲内の組
成である。表1から明らかなように、本実施例1〜11
のサンプルはいずれも厚さ4mmでA光源を用いて測定
した可視光透過率(YA)が70%以上、C光源を用い
て測定した主波長(DW)が574〜580nm、刺激
純度(Pe)が11%未満、全太陽光エネルギー透過率
(TG)が72%未満、ISOに規定した紫外線透過率
(TUV)が12%未満の光学特性を有するガラスであ
る。
【0038】また、このうち実施例4及び5は本発明の
第1の好ましい範囲である請求項2の範囲内の組成であ
るが、TiO2 の含有量を本発明の第1の請求項1の範
囲内の組成である実施例1〜3より少なくしたため、刺
激純度が7%未満の光学特性を有するガラスであり、黄
色味が抑制されて好ましいブロンズ系の色調を有してい
ることが分かる。
【0039】また、実施例6〜9も同様に本発明の第1
の好ましい範囲である請求項3の範囲内の組成である
が、TiO2 の含有量を実施例1〜3より少なくし、さ
らにCeO2 の含有量を多くしたため、黄色味が抑制さ
れて好ましいブロンズ系の色調を有すると共に、370
nmにおける透過率(T370) の数値が小さくなり、紫
外線吸収能に優れているガラスであることが分かる。
【0040】また、実施例10及び11は本発明の第2
の範囲内の組成であるが、黄色味が抑制されて好ましい
ブロンズ系の色調を有すると共に、370nmにおける
透過率(T370) の数値が小さくなり、紫外線吸収能に
優れているガラスであることが分かる。
【0041】従って、とりわけ実施例4〜11のガラス
を自動車用等の車両用窓ガラスや建築物用窓ガラス等と
して用いた場合には、室内内装材に対する優れた劣化防
止効果が期待される。
【0042】(比較例1〜3)表1に、本発明に対する
比較例を示す。比較例1〜3は、いずれも本発明の範囲
外の組成であり、このうち比較例1は本文中に引用した
特開平6−40741号公報中に実施例として挙げられ
ている組成の一つ及びその特性であり、比較例2〜3は
本文中に引用した特開平6−345482号公報中に実
施例として挙げられている組成のうち2例及びその特性
である。但し、比較例2及び3の光学特性は、5mm厚
みに換算したガラスにおける数値である。
【0043】表1から明らかなように、比較例1〜3の
ガラスは本実施例に比して紫外線透過率(TUV)が大き
く、紫外線吸収能が劣っていることが分かる。
【0044】
【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、優れた紫外線吸収能を有する紫
外線赤外線吸収ガラスを製造することが可能である。
【0045】また、本発明の紫外線赤外線吸収ガラスは
紫外線吸収能が高く、ブロンズ系の色調を有しているた
め、自動車用等の車両用窓ガラスや、建築用窓ガラス等
として適用した場合には、室内内装材の劣化防止効果や
褪色防止効果等に優れるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 成和 大阪府大阪市中央区道修町3丁目5番11号 日本板硝子株式会社内

Claims (11)

    【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、0〜10%のMgO、5〜
    15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
    2O、5〜15%のMgO+CaO、10〜20%の
    Na2O+K2O及び0〜5%のB23からなる基礎ガラ
    ス組成と、着色成分として、0.25〜0.45%のF
    23に換算した全酸化鉄(T−Fe23)、0.8〜
    2.0%のCeO2、0〜1.0%のTiO2、0〜0.
    005%のCoO、0.0005〜0.005%のSe
    からなり、かつFe23に換算したFeOがT−Fe2
    3の15.5〜25.0%であ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】 重量%で表示して、65〜80%のSi
    2、0〜5%のAl23、0〜10%のMgO、5〜
    15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
    2O、5〜15%のMgO+CaO、10〜20%の
    Na2O+K2O及び0〜5%のB23からなる基礎ガラ
    ス組成と、着色成分として、0.25〜0.35%のF
    23に換算した全酸化鉄、1.4〜2.0%のCeO
    2、0〜0.6%のTiO2、0〜0.002%のCo
    O、0.0005〜0.005%のSeからなり、かつ
    Fe23に換算したFeOがT−Fe23の15.5〜
    25.0%である請求項1に記載の紫外線赤外線吸収ガ
    ラス。
  3. 【請求項3】 重量%で表示して、65〜80%のSi
    2、0〜5%のAl23、0〜10%のMgO、5〜
    15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
    2O、5〜15%のMgO+CaO、10〜20%の
    Na2O+K2O及び0〜5%のB23からなる基礎ガラ
    ス組成と、着色成分として、0.25〜0.35%のF
    23に換算した全酸化鉄、1.55〜2.0%のCe
    2、0〜0.4%のTiO2、0〜0.002%のCo
    O、0.0005〜0.005%のSeからなり、かつ
    Fe23に換算したFeOがT−Fe23の15.5〜
    25.0%である請求項1または2に記載の紫外線赤外
    線吸収ガラス。
  4. 【請求項4】 重量%で表示して、65〜80%のSi
    2、0〜5%のAl23、0〜10%のMgO、5〜
    15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
    2O、5〜15%のMgO+CaO、10〜20%の
    Na2O+K2O及び0〜5%のB23からなる基礎ガラ
    ス組成と、着色成分として、0.25〜0.5%のFe
    23に換算した全酸化鉄(T−Fe23)、1.4〜
    2.0%のCeO2、0〜0.4%のTiO2、0〜0.
    002%のCoO、0.0005〜0.005%のSe
    からなり、かつFe23に換算したFeOがT−Fe2
    3の5.0〜20.0%であることを特徴とする紫外
    線赤外線吸収ガラス。
  5. 【請求項5】 重量%で表示して、65〜80%のSi
    2、0〜5%のAl23、0〜10%のMgO、5〜
    15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
    2O、5〜15%のMgO+CaO、10〜20%の
    Na2O+K2O及び0〜5%のB23からなる基礎ガラ
    ス組成と、着色成分として、0.25〜0.5%のFe
    23に換算した全酸化鉄(T−Fe23)、1.55〜
    2.0%のCeO2、0〜0.4%のTiO2、0〜0.
    002%のCoO、0.0005〜0.005%のSe
    からなり、かつFe23に換算したFeOがT−Fe2
    3の5.0〜20.0%である請求項4に記載の紫外
    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
    1〜5のいずれかに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太陽光透
    過率が72%未満である請求項1〜6のいずれかに記載
    の紫外線赤外線吸収ガラス。
  8. 【請求項8】 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574〜580nmである請求
    項1〜7のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  9. 【請求項9】 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11%未満である請求項1〜
    8のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  10. 【請求項10】 4mm厚みに換算したガラスのISO
    に規定した紫外線透過率が12%未満である請求項1〜
    9のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  11. 【請求項11】 4mm厚みに換算したガラスの波長3
    70nmにおける紫外線透過率が34%未満である請求
    項1〜10のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラ
    ス。
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