JPH09208254A - 紫外線赤外線吸収緑色系ガラス - Google Patents

紫外線赤外線吸収緑色系ガラス

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JPH09208254A
JPH09208254A JP1278196A JP1278196A JPH09208254A JP H09208254 A JPH09208254 A JP H09208254A JP 1278196 A JP1278196 A JP 1278196A JP 1278196 A JP1278196 A JP 1278196A JP H09208254 A JPH09208254 A JP H09208254A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 黄色素地等の色ムラ、所謂リームやデストー
ション等の欠陥等を格段に減少し発現し難いガラスであ
って、通常のフロート法で高品質、高歩留りで生産性を
向上した、より高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラス
を得る。 【解決手段】 重量%表示で実質的に下記酸化物であ
り、SiO267〜75%、Al2O30.05〜3.0 %、CaO 7.0 〜11.
0%、MgO 2.0 〜4.2 %、Na2O12.0〜16.0%、K2O0.5 〜
3.0 %、SO3 0.05〜0.30%、Fe2O3 0.40〜0.90%、CeO2
1.0〜2.5 %、TiO2 0.1〜1.0 %、MnO 0.0010〜0.0400
%、CoO 0.0001〜0.0009%、Cr2O3 0.0001〜0.0010%、
SnO2 0〜1 %であり、これら成分の総和が98%以上であ
って、かつSiO2+Al2O3 +TiO270〜76%、CaO +Mg0 10
〜15%、Na2O+K2O 13〜17%である紫外線赤外線吸収緑
色系ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は比較的高い透視性を
もちかつ赤外線紫外線を高吸収して優れた遮蔽性を有
し、高居住性、高安全性となって軽量化ができ得る紫外
線赤外線吸収緑色系ガラスに関し、建築用窓ガラスや各
種ガラス物品はもちろん、ことに車両用窓ガラスに有用
な紫外線赤外線吸収緑色系ガラスを提供するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】近年富みに、冷房負荷の低減等省エネル
ギー化あるいは有機物における劣化ならびに退色等か
ら、赤外線や紫外線の反射吸収等多機能化をガラス自体
またはガラス表面に付加することにより、人的にも物的
にもより高居住性に繋がる板ガラス物品のニーズが急激
に高まってきている。
【0003】そこで、従来の赤外線吸収ガラスに加えて
紫外線吸収を意識したガラスが提案されつつあるなか
で、さらに高い性能を期待した提案がなされてきてい
る。例えば特公平5-27578 号公報には、原料を溶融操作
へ供給し、この溶融操作が別々の液化段階と清澄化段階
とを含み、溶融操作から平板ガラス成形操作へ、全操作
においてあてはまる成分量であるFe2O3 として表して少
なくとも0.45重量%の鉄を有する溶融ガラスの連続流を
送り、溶融操作中の酸化還元条件を最終製品においてFe
O として表される第一鉄状態の鉄を少なくとも35%与え
るように制御し、そしてガラスを成形操作で平板ガラス
製品へ成形することを含み、しかも平板ガラスが少なく
とも65%の光透過率及び15%以下の赤外線透過率を有す
る、連続的方法でもって、ソーダ・石灰・シリカ平板ガ
ラスを製造する方法が開示されている。
【0004】該公報には、重量に基づいて、66〜75%の
SiO2、12〜20%のNa2O、7 〜12%のCaO 、0 〜5 %のMg
O 、0 〜4 %のAl2O3 、0 〜3 %のK2O 、0 〜1 %のFe
2O3、及びCeO2、TiO2、V2O5又はMoO3の合計0 〜1.5 %
から本質的になる組成を有するガラス物品であって、0.
45重量%の全鉄で、そのうち少なくとも50%がFeO とし
て表した第一鉄状態にある鉄、及びSO3 として表して0.
02重量%より少ない硫黄を有し、少なくとも65%の光
(400 〜770nm )透過率及び15%以下の全太陽赤外線
(800 〜2100nm)透過率を示すソーダ・石灰・シリカガ
ラス物品が記載されている。
【0005】また例えば、特公平6-88812 号公報には、
Fe2O3 に換算して0.65〜1.25重量%のFeと、0.2 〜1.4
重量%のCeO2、または0.1 〜1.36重量%のCeO2及び0.02
〜0.85重量%のTiO2とを主要な成分として含み、3〜5
mmの厚さを有するときに、測色光A可視光(波長400 〜
770nm )透過率が70%以上であって、全太陽エネルギ−
(波長300 〜2130nm)透過率が46%以下であって、紫外
線(波長300 〜400nm)透過率が38%以下となるよう
に、Fe2O3 に対するFeO の重量比を定めた赤外線及び紫
外線吸収ソーダ石灰シリカ緑色ガラスが開示されてい
る。
【0006】該公報には、前記Feが0.48〜0.92重量%の
Fe2O3 と0.15〜0.33重量%のFeO であること、FeO の重
量%がFe2O3 として表された鉄分総量の23〜29%の還元
パ−セントをなすこと、測色光C主波長が498 〜525nm
であって、色純度が2〜4%であること、さらにA)65〜
75重量%のSiO2、B)10〜15重量%のNa2O、C)0 〜4 重量
%のK2O 、D)1 〜5 重量%のMgO 、E)5 〜15重量%のCa
O 、F)0 〜3 重量%のAl2O3 、を含むこと等が記載され
ている。
【0007】また例えば、特開平4-310539号公報には、
下記酸化物換算で、SiO265〜75重量%、Al2O30.1〜5 重
量%、Na2O10〜18重量%、K2O 0 〜5 重量%、CaO5〜15
重量%、MgO1〜6 重量%、CeO20.1 〜3 重量%、Fe2O
30.5〜1.2 重量%、SO30.05 〜1.0 重量%、TiO20 〜1.
0 から本質的になり、かつ、Fe2O3 として表わされた全
鉄分含有量のうち、重量で20〜40%が酸化第一鉄(FeO
)である赤外線・紫外線吸収ガラスが開示されてい
る。
【0008】該公報には、上述の組成範囲のガラスに着
色剤として、NiO 、CoO 、MnO 、V2O5、MoO3等を1種類
または2種類以上の合計量が0〜1.5 重量%の範囲で添
加しても良いこと、更に紫外線による色調の変化(sola
rization)やアンバ−の発色を防止するため、必要に応
じてZnO を0 〜3 重量%添加しても良いこと、また実施
例では5mm 厚みで可視透過率(380〜780nm)が66.1〜66.8
%、太陽熱透過率(340〜1800nm) が37.7〜38.4%、主波
長が501 〜503nm(緑色) であることが記載されている。
【0009】さらに例えば、特開平6-321577号公報に
は、重量%で、SiO265〜75%、Al2O30.1〜5 、Na2O10〜
18%、K2O 0 〜5 %、CaO5〜15%、MgO1〜6 %、SO30.0
5 〜1.0 %、CeO2換算したCe分0.2 〜1.5 %、TiO2換算
したTi分0 〜1.0 %、CoO 0.001 〜0.006 %、Fe2O3
算したFe分0.3 〜1.6 %から本質的になる組成を有し、
かつ、Fe2O3 換算したFe分のうち5 〜18重量%がFe2+
ある紫外線吸収着色ガラスが開示されている。
【0010】該公報には、標準光源Cにより測定した主
波長が488 〜492nm で色純度が3〜4%であること、厚
さが3〜5mmで標準光源Aにより測定した可視光透過率
が70%以上、ISO に規定した紫外線透過率が15%以下で
あること、CoO の含有量が0.001 %より少ないと主波長
が長くなり過ぎ黄色の色調となり、0.006 %より多いと
主波長が短くなり過ぎ、いずれも青色を呈するガラスが
得られないこと等が記載されている。
【0011】また例えば、特開平4-46031 号公報には、
重量%で、SiO265〜75%、Al2O30〜5 %、Na2O10〜18
%、K2O0〜5 %、CaO5〜15%、MgO1〜5 %、酸化セリウ
ム0.1〜3 %、FeO0.2〜1 %、SnO20.1 〜3 %から本質
的になる組成の紫外・赤外線吸収ガラスが開示されてい
る。
【0012】該公報には、上述の組成範囲のガラスに着
色剤として、NiO 、CoO 、MnO 、V2O5、MoO3等を1種類
または2種類以上の合計量が0〜1.5 重量%の範囲で添
加しても良いこと、更に紫外線による色調の変化(sola
rization)やアンバ−の発色を防止するため、必要に応
じてZnO を0 〜3 %添加しても良いこと、またSnO2は還
元剤であり、0.1 %より少ないとその効果が小さく、3
%より多いとガラスの色がアンバ─となること、実施例
における主波長は488 〜497nm であることが記載されて
いる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前述したような例えば
特公平5-27578 号公報に記載のものは、SO3 成分を0.02
重量%より少なくし、通常のフロート法による板ガラス
製造での溶融操作手段では到底所期の赤外線紫外線吸収
ガラスを得ることが困難であって、種々の複雑な手段工
程、例えば液化段階、溶解段階、清澄段階、攪拌室なら
びに攪拌器等が必要となるようなものであり、また0 〜
1 %のFe2O3 及びCeO2、TiO2、V2O5又はMoO3の合計が0
〜1.5 %であることが記載されているものの、CeO2のみ
の添加の際には1.0 重量%、CeO2とTiO2を添加する際に
はそれぞれCeO2が0.25重量%とTiO2が1.0 重量%または
0.5 重量%であることが記載されているだけであって、
例えばCeO2のみを1.0 重量%添加した際には過剰のCeO2
により希望される程還元されていなく、その全太陽紫外
線透過率が29.2%に留まる等、必ずしも充分高性能の所
期の赤外線紫外線吸収ガラスとは到底言えないものであ
る。
【0014】また特公平6-88812 号公報に記載のもの
は、例えばCeO2が0.915 重量%でTiO2が0.021 重量%で
あるものは紫外線透過率が33.4%と高く充分高性能のも
のとは言えず、また赤外線の吸収においても必ずしも充
分優れるものとは言い難いものである。
【0015】また特開平4-310539号公報に記載のもの
は、例えば着色剤として、NiO 、CoO、MnO 、V2O5、MoO
3等を1種類または2種類以上の合計量が0〜1.5 重量
%の範囲で添加しても良いことが記載され、実施例でも
着色剤として、Ni、Co、Mn、V、Moの酸化物粉を用いた
ことが記載されているものの、どのように用いるかの具
体的な記載は実施例を含めてなく、その用い方及びその
寄与の程度も不明である。また例えば実施例ではCeO2
0.77〜0.96重量%でTiO2が0.01〜0.04重量%であるもの
が記載されているものの、主波長が503nm 程度の緑色で
あり、紫外線透過率の程度は不明で明らかでないもので
ある。
【0016】また特開平6-321577号公報に記載のもの
は、例えば実施例においてCeO2が1.10重量%、TiO2が0.
1 重量%でCoO が0.002 重量%であると紫外線透過率が
11.2%となるもののまだ充分高性能の紫外線吸収ガラス
とは言い難いものであり、しかも主波長が491.2nm で青
色であり、さらに太陽熱透過率が62.7%と大きいもので
ある。
【0017】また例えば、特開平4-46031 号公報に記載
のものは、例えば酸化セリウム0.1〜3 %、FeO0.2〜1
%、SnO20.1 〜3 %であって、主波長は488 〜497nm で
青色系であり、紫外線透過率の程度は不明で明らかでな
い紫外・赤外線吸収ガラスである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来のかかる
課題に鑑みてなしたものであって、通常のフロート法に
よる板ガラスの製造ができ、しかもCeO2成分をできるだ
け多くし、しかも全鉄を極端に多くすることなく、TiO2
成分と組合わせてCeO2成分を適度の増量とする程度に止
めるようにするとともに、さらにMnO 成分、CoO 成分な
らびにCr2O3 成分、またさらに適宜必要に応じてSnO2
分をバランスよく添加組合わせることで. 変色や不均質
による生産性の低下ならびに操業条件の悪化を防止し解
消しうるようにし、生産性向上と品質の安定維持を高め
るなかで、赤外線と紫外線を充分優れた所期の吸収を有
する高性能のものであり、比較的透視性がある緑色系の
色調を安定化して発現せしめ、しかも易強化性で耐候
性、成形性も充分に有する有用な紫外線赤外線吸収緑色
系ガラスを提供するものである。
【0019】すなわち、本発明は、重量%表示で実質的
に下記酸化物であり、SiO267〜75%、Al2O3 0.05〜3.0
%、CaO 7.0 〜11.0%、MgO 2.0 〜4.2 %、Na2O12.0〜
16.0%、K2O 0.5 〜3.0 %、SO3 0.05〜0.30%、Fe2O3
0.40〜0.90%、CeO2 1.0〜2.5 %、TiO2 0.1〜1.0 %、
MnO 0.0010〜0.0400%、CoO 0.0001〜0.0009%、Cr2O 3
0.0001〜0.0010%、SnO2 0〜1 %であり、これら成分の
総和が98%以上であって、かつSiO2+Al2O3 +TiO270〜
76%、CaO +Mg0 10〜15%、Na2O+K2O 13〜17%である
ことを特徴とする紫外線赤外線吸収緑色系ガラス。
【0020】ならびに、前記SnO2が、重量%表示で0.01
〜0.6 %であることを特徴とする上述した紫外線赤外線
吸収緑色系ガラス。また、前記ガラスが、5mm 厚換算
で、A 光源による可視光線透過率が65%以上、日射透過
率が30〜40%、紫外線透過率が10%以下、D65 光源によ
る主波長が500 〜540 nm、刺激純度が5%以下であるこ
とを特徴とする上述した紫外線赤外線吸収緑色系ガラス
をそれぞれ提供するものである。
【0021】
【発明の実施の形態】ここで、SiO2成分を重量%で67〜
75%としたのは、67%未満では表面にヤケ等が発生しや
すく耐候性が下がり実用上の問題が生じてくるものであ
り、75%を超えると、溶融も難しくなるものであり、Al
2O3 成分を重量%で0.05〜3.0 %としたのは、0.05%未
満では耐候性が下がり表面にやけ等が発生しやすく実用
上の問題が生じてくるものであり、3%を超えると失透
が生じやすくなり成形温度範囲が狭くなり製造が難しく
なるものであり、CaO 成分を重量%で7.0 〜11.0%とし
たのは、7.0 %未満では融剤として不足気味となり溶融
温度も高くなりまた流動温度を低くしないので製造しに
くくなり、11%を超えると失透し易くなり、成形作業範
囲が狭くなり製造が難しくなるものであり、MgO 成分を
重量%で2.0 〜4.2 %としたのは、2.0 %未満では溶融
温度が上がり操作範囲を狭めるので製造がしにくくな
り、4.2 %を超えると易強化性が下がるものであり、Na
2O成分を重量%で12.0〜16.0%としたのは、12.0未満で
は溶融性が悪化しかつ易強化性が下がり、成形性が難し
くなり、失透も生じ易くなるので操作範囲が狭まり製造
しにくくなり、16%を超えると耐候性が下がり、表面に
やけ等が発生しやすくなり実用上の問題が生じてくるも
のであり、K2O 成分を重量%で0.5 〜3.0 %としたの
は、0.5 %未満では易強化性が下がり、3.0 %を超える
と耐候性が下がりかつコストも高くなるものである。
【0022】さらに、SO3 成分を重量%で0.05〜0.30%
としたのは、0.05%未満では例えば通常の溶融において
脱泡あるいは均質性上不充分となり易い程度にしかでき
なくなり、0.30%を超えると特にガラスの着色状態に影
響を与え、例えば黄色やアンバー色がかった色調に移行
し易くなる等が発現し所期の緑系色調が得られなくなる
ためであり、好ましくは0.15%前後とどちらかと言えば
範囲内でも低いところがよいものである。
【0023】さらにまた、Fe2O3 成分を重量%で0.40〜
0.90%としたのは、赤外線を吸収するFeO 成分量と紫外
線を吸収し所期の色調を確保するFe2O3 成分量との総量
として、前述した各種光学特性を安定して得るために、
他のCeO2、TiO2等の各成分量とともに必要であり、0.40
%未満では上述に対する作用が劣り、0.90%を超えると
特に可視光線透過率が低下するとともに、所期の色調を
制御することができずらくなって不安定化することとな
るからであり、より確実な所期の色調を得るためには好
ましくは重量%で0.45〜0.85%程度であって、より好ま
しくは重量%で0.50〜0.80%程度である。
【0024】CeO2とTiO2成分は紫外線の吸収作用を有
し、CeO2成分を1.0 〜2.5 %とし、TiO2成分を0.1 〜1.
0 %としたのは、ガラスにおける還元率をほとんど変化
させないしかも紫外線吸収能がCeO2成分より小さいTiO2
成分と、ガラスにおける還元率を比較的大きく変化させ
しかも紫外線吸収能を充分与えるCeO2成分とを上述の特
定範囲内に限定して組み合わすことで、僅かの含有量で
所期の特性を効率的に得ることでき、従来の還元率をほ
とんど変化させないようにしつつ、前述した全鉄におけ
るFe2O3 とFeO との割合を制御して、可視光領域の透過
率を全体的に低下させないようにしかつ高性能の紫外線
吸収や赤外線吸収等をうるとともに、緑色系色調等所期
の光学特性を達成し得るようにするためである。
【0025】さらにまた、紫外線の吸収に効果はあって
酸化性が強力なCeO2成分が比較的多くガラス素地中に存
在するようにし、Fe2O3 とFeO を含む全鉄を酸化させFe
+3に変えるように働きすぎ、例えば黄色調のガラス素地
を発現し易くなり、該素地が所謂リームやディストーシ
ョン等の不均質な欠陥の要因となって、生産性の低下や
作業性の悪化を招くこととなる。該現象を阻止するため
にもTiO2成分やMnO 成分、CoO 成分、Cr2O3 成分と組み
合わせることが重要であってより安定して確実に所期の
緑色系色調と前記欠陥の発現を抑制できるとともに前記
光学特性を維持できるものである。好ましくはCeO2成分
を約1.2 〜2.2 %程度である。
【0026】さらにまた、紫外線の吸収に効果があるも
のの可視域についても吸収するTiO2成分はガラス素地中
のFe2O3 としての全鉄濃度を低下しなければならなくな
り、総合的にマイナスとなることとなるので、TiO2成分
としては0.1 〜1.0 %の範囲とし、好ましくは0.30〜0.
8 %程度であり、しかも全鉄濃度とTiO2成分およびCeO2
成分範囲とのバランスを調整せしめ、その補足としてCo
O 成分を0.0001〜0.0009%の範囲で可視光透過率にはほ
とんど影響を与えず、還元率によって変化する色調を補
整する程度の微量添加とし、色調調整を比較的容易にで
きるようにする。好ましくは0.0001〜0.0007%程度であ
ってよりバランスよく調整し易いこととなる。MnO 成分
としては約0.0010〜0.0400%程度であることが緑色系色
調を制御するためにも微妙な影響を付与し得ることから
好ましいものである。さらにCr2O 3 成分としては約0.00
01〜0.0010%程度であることがCoO 成分と同様に好まし
いものである。
【0027】ことに、MnO 成分はFeとMnとの関係ではFe
が酸化される方向でかつ微量ながら還元率が低い方向に
なる傾向があり、CeとMnとの関係ではMnが酸化される方
向であって還元率には影響が少ないものであるものの、
MnがFeとCeらとあいまって中性的に相互作用させなが
ら、約500nm 付近にあるMnO の吸収波長でもって前記色
調調整に大きな影響を与えないで微力ながら調整できる
ようにしたものであり、またMnO 成分を多量に用いれば
例えばソラリゼ−ション等の現象を発現するように成り
易くなるなどからCeO2成分の量等から勘案して約400ppm
程度を超えないようにしたものであり、重要な役目をも
つものである。
【0028】さらにまた、還元率としては、(FeO /Fe
2O3)×100 の表示で約20〜45%程度であり、好ましくは
25〜42%程度である。すなわち酸化性が強いCeO2成分を
極力低減するようにしたことで、全鉄の還元率を高める
必要もなく、むしろ該全鉄の還元率のアップは紫外線の
吸収率を低下させ好ましくないものであり、紫外線の遮
蔽率と日射の透過率を考慮すると前記範囲となる。いず
れにしても本発明は着色成分とその濃度さらにバッチの
酸化還元条件を調整することで、色調や光学特性共所期
のめざす紫外線赤外線吸収緑色系ガラスを得ることがで
きるものである。
【0029】また、SiO2、Al2O3 、CaO 、MgO 、Na2O、
K2O 、SO3 、Fe2O3 、CeO2、TiO2、MnO 、CoO 、Cr2O3
の成分の総和を重量百分率で98%以上としたのは、例え
ばZnO 、SnO2等微量成分を、各微量成分の合計でも2%
を超えない量に制御するためである。さらに具体的には
例えば、ZnO 成分としてはガラスの物理的特性と色調の
安定性等から例えば約1%以下程度、SnO2成分としては
還元剤的作用による還元率の調整で黄色変質素地の発生
の抑制、およびSn2+は約250nm と約400nm 付近に吸収を
もち、紫外線吸収能的作用による紫外線吸収補整等、な
らびにガラスの色調の安定化から例えば約1%以下程度
の添加であり、好ましくは約0.01〜0.6%程度、より好
ましくは約0.01〜0.1 %程度であってコスト面への影響
を少なくするなかで色調ムラの抑制に寄与し色調のより
安定化が計られる。
【0030】さらに、SiO2+Al2O3 +TiO2を重量百分率
で70〜76%としたのは、70%未満では耐候性が下がり、
76%を超えると易強化性が下がる問題が生じるものであ
り、好ましくは70〜74%程度である。CaO +MgO を重量
百分率で10〜15%としたのは、CaO およびMgO 成分は溶
融温度を下げるために用いられるとともに、10%未満で
は易強化性が下がり、15%を超えると失透しやすくなり
製造上難しくなるものであり、好ましくは11.5〜15%程
度である。Na2O+K2O を百分率で13〜17%としたのは、
13%未満では易強化性が下がり、失透も生じやすくなっ
て成形において作業温度範囲が狭くなり、製造が難しく
なり、17%を超えると耐候性が下がり実用上の問題を生
じるものであるとともにコスト的にも高くなるものであ
る。
【0031】また、易強化性については、粘度温度が10
9 ポイズで約650 〜685 ℃程度、10 12ポイズで約555 〜
590 ℃程度、かつ両者の温度差が約95〜105 ℃程度にな
るようになるガラス成分組成であり、あるいは該粘度温
度が該所期の特定範囲をクリヤ−していることならびに
軟化点と歪点との温度差が大体200 〜240 ℃程度の範囲
にあるようになるガラス成分組成である。
【0032】なお、粘度温度(℃)についてはベンディ
ングア−ム法により粘度曲線を測定して109 および1012
ポイズの温度を求めるとともに、リリ−法によって歪
点、リトルトン法によって軟化点を測定した。
【0033】さらにまた、5mm 厚換算で、A 光源による
可視光線透過率が65%以上、日射透過率が30〜40%、紫
外線透過率が10%以下、D65光源による主波長が500 〜
540nm、刺激純度が5%以下であるとしたのは、前記可
視光線透過率が65%以下では特に自動車のフロント窓ガ
ラスにおいてガラスの透視性、ことに日暮れ、夜間ある
いは雨降りなどに際し、物体の識別性の低下が発現しや
すく好ましくなく、好ましくは前記可視光線透過率が65
%以上、より好ましくは約2〜5mm板厚において可視光
線透過率が約70%前後程度以上である。
【0034】また日射透過率が40%を超えると冷房負荷
の増大あるいは車内・室内での居住性を向上する効果の
実感が少なく充分満足することができないこととなり、
30%未満では透視性ことに前述した識別性の低下あるい
は色調にも影響を与え兼ねないこととなる。
【0035】また例えば、紫外線透過率が10%を超える
と車内・室内での物品の脱色・劣化あるいは肌焼け等人
的影響により居住性の悪化に結び付き易く、1%未満で
は例えば前記可視光線透過率が得られなくなる等の弊害
が発生し易くなり、好ましくは7〜2%程度である。D
65光源による主波長が540nm を超えると黄色あるいはア
ンバー色が影響して所期の緑色調系に成らず、500nm 未
満ではブルー色が勝ち過ぎて所期の緑色調系と成らない
ためであり、好ましくは約505 〜530nm 程度である。刺
激純度が5.0 %を超えると物体の識別性が低下するよう
になって例えば日暮れやどんよりした雨降り等で乗員の
透視性に支障を来し、安全性の確保等が困難となるため
である。なお紫外線域は290 〜390nm とし、可視域等は
従来通りとした。
【0036】さらにまた例えば、前記紫外線赤外線吸収
緑色系ガラスを製造するに当たり、原料として本発明の
マザーガラス組成に例えばFe2O3 、SO3 、CeO2、TiO2
るいはさらにMnO 、S2- 等をも含むフリットガラスまた
はカレットまたはこれらに属するもの、さらにFe2O3
CoO を含むフリットガラスまたはカレット、さらにCoO
あるいはCr2O3 を含むフリットガラスあるいはカレット
等を用いる方が好ましいものであり、これらの量的調整
が確実で安定して確保でき易く、FeO のガラス中への取
り込みが少しでも容易となり、しかも実窯の操業条件等
をほぼ不変とし、ガラスの酸化還元状態を従来と出来る
だけ変えないように、すなわち実窯で還元率〔(FeO /
Fe2O3 )×100 〕が約25%程度であるのに対し本発明の
赤外線紫外線吸収緑色系ガラスの製造に当たってはCeO2
等種々の作用を加味し20〜45%程度とするのに少しでも
役立つためであり、微量原料として炭素、Zn、Sn等の金
属粉または酸化物のうち少なくともその一つを用いるこ
ともでき、例えば時として芒硝(Na2SO4)等清澄剤の作
用効果を助ける必要があり、一方では前記所期の色調の
確保に悪い影響を与えることともなり易く、Znあるいは
Sn等還元剤もFe2O3とFeO とのバランスを調整しかつ安
定化せしめるのに必要な場合もあるためである。
【0037】なお、本発明の紫外線赤外線吸収緑色系ガ
ラスは易強化ガラス組成物をも含むものであって、板厚
1mm 前後の薄板ガラスから15mm前後の厚板ガラスで、平
板または曲げ板として生板から強度アップしたもの、半
強化したもの、強化したもの等で、単板ガラス、合せガ
ラス、積層ガラスあるいは複層ガラス等として、建築用
窓材、ことに車両用窓ガラスで用いることができる。
【0038】なおまた、ガラス溶融窯の調整域における
雰囲気に窒素ガスまたは窒素ガスを含む混合ガスあるい
は燃焼排ガスを導入することも場合によっては色調安定
に寄与するものであった。
【0039】前述したとおり、本発明の紫外線赤外線吸
収緑色系ガラスは、特定酸化物成分を特定組成範囲で組
み合わせ、特にCeO2成分を増量してTiO2成分、MnO 成
分、CoO 成分、Cr2O3 成分と適宜必要に応じて色調安定
化剤としてのSnO2成分とを組み合わせ、その濃度を制御
したガラスとし、あるいはガラス組成内に易強化性をも
含み持たせしかも還元率を制御するよう組み合わせて特
異な原料をも用い、上述したガラスを通常のフロート法
で製造することによって、例えば黄色調のガラス素地の
発生を抑制し解消でき、所謂リームやディストーション
の発現を抑制し、さらには場合によっては微細泡の発生
等による歩留りの低下を激減することができ、操業なら
びに品質の安定向上ができ、歩留りと生産性の向上に充
分寄与することとなる。
【0040】さらに例えば溶融性、清澄性、耐候性、成
形性、失透性、コスト等を考慮し、従来のフロートガラ
スの製造条件ならびにそのガラスの性質等をほとんど変
化させず、加えて易強化性を持ち合わせるようなガラス
組成も含めかつ高性能の赤外線ならびに紫外線の吸収を
得て、人的物的に高居住性であって、物体の識別も優れ
た透視性を充分持つものとなって高安全性を確保でき、
グリーン色調系で例えば車・室内外と充分調和のあるも
のとなって環境的にも優れたものとなり、さらに、従来
の熱強化方法では得られなかった薄板ガラス等でも、充
分な強化度あるいは充分強度アップが得られるようにな
るものとすることができ、建築用窓ガラスはもちろん家
具用ガラス、調理用ガラス、ことに自動車用等車両用窓
ガラス等に有用な紫外線赤外線吸収緑色系ガラスを提供
できるものである。
【0041】
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。ただ
し本発明は係る実施例に限定されるものではない。
【0042】実施例1 ガラス原料として例えば珪砂、長石、ソーダ灰、ドロマ
イト、石灰石、芒硝、ベンガラ、酸化チタン、炭酸セリ
ウムあるいはイルメナイト、カーボン、スラグ、フリッ
トガラスやカレット、例えば重量%でFe2O3 約 0.09 %
とTiO2約0.04%を含むクリアカレット(Cカレット)、
Fe2O3 約 0.675%とTiO2約0.20%とCeO2約0.60%等を主
に含むフリットガラス(NMフリット)またはカレット
(NMカレット)、さらにCoO 約0.0960%程度を含むフリ
ットガラス(Hフリット)または重量%でFe2O3 約0.36
%とCoO 約0.0017%程度を含むカレット(Hカレッ
ト)、あるいは例えばAl2O3,Fe2O3,CaCO3,MgCO3,Na2S
O3,NCO3,CeO2,TiO2,CoO の化学試薬等を適宜用い、所期
のガラス組成を目標組成として秤量調合し、ことに通常
の実窯と多少高い程度の還元率(例えば35.5±5 %程
度)を得るようにしたものである。
【0043】なお、原料バッチとして、例えば芒硝/
(珪砂+長石)を約1%程度(0.5 〜2%程度)、カレ
ット約50%程度、(カ−ボン/硝子化量)×100=約0.16
程度等とした。
【0044】該調合原料をルツボに入れ、約1450℃前後
に保持した実窯(例えば投入口横側壁部、コンディショ
ン部側壁部)または実窯と同等にある電気炉中で約3〜
4時間程度溶融しガラス化して、さらに均質化および清
澄のため、1420〜1430℃で約1.5 〜2時間程度保持した
後、型に流し出しガラスブロックとし、大きさ100mm×1
00mm で厚み約5mm程度のガラス板に切り出して研削研
磨し、またはガラスを板状に流し出し、各試料とした。
【0045】この試料について、ガラス成分組成(重量
%)についてはJIS R-3101に基づく湿式分析法等で行
い、光学特性(5mm厚みにおける)としての可視光線
(波長380 〜780nm )透過率(A光源にて、%)、紫外
線(波長297.5 〜377.5nm )透過率(A光源にて、
%)、および日射(波長340 〜1800nm)透過率(A光源
にて、%)、主波長(D65光源にて、nm)、刺激純度
(D65光源にて、%)については340 型自記分光光度計
(日立製作所製)とJIS Z-8722、JIS R-3106、ISO/DIS-
9050にて測定計算して求める等を行った。
【0046】その結果、ガラス成分組成は重量表示で、
SiO2 69.93%、Al2O3 1.96%、CaO7.93%、MgO 3.46
%、Na2O 12.79%、K2O 1.07%、SO3 0.18%、他は表1
に示すように、Fe2O30.631%、TiO20.30%、CeO21.70
%、MnO 280ppm、CoO 2.4ppm、Cr 2O3 2.0ppmと成り、ま
た成分の総和が約99.979%であってかつSiO2+Al2O3+Ti
O272.19 %、CaO +MgO11.39%、Na2O+K2O13.86%であ
り、還元率〔(FeO /全Fe 2O3 )×100 〕は約35.5%程
度となった。
【0047】また光学特性は、表1に示すように、可視
光線透過率が約67.1%、日射透過率が約37.3%、主波長
が約517nm 、紫外線透過率が約4.8 %、刺激純度が約3.
3 %であってグリーン系色調であり、本発明がめざす所
期の高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスであった。
【0048】なお、本発明の約2.5mm 板厚の曲げ紫外線
赤外線吸収緑色系ガラスを外側に用い、内側に約2mm板
厚の熱線反射膜被覆曲げガラス板を配し、該膜側を内側
にしてPVB 中間膜を介して積層した合せガラスを試作
し、自動車の窓ガラスに用いたところ、規格をクリヤー
することができ、本発明による高性能化と多機能化が計
られ、車内外の居住性なよびに安全性がより優れたもの
となるものであった。
【0049】実施例2 前記実施例1と同様なガラス原料、前記Cカレット、NM
カレット、Hカレットを用い、秤量調合し、溶融操作を
し、得たガラスを同様に試料化した。
【0050】なお、原料バッチとして、例えば芒硝/
(珪砂+長石)を約0.8 %程度、Cカレット約35%程
度、NMカレット約13%程度、Hカレット約12%程度等と
した。得られた試料について前記実施例1と同様に分
析、測定、評価した結果、ガラス成分組成は重量表示
で、SiO2 69.50%、Al2O3 1.80%、CaO 8.52%、MgO 3.
48%、Na2O 12.63%、K2O 0.91%、SO30.12 %、他は表
1に示すように、Fe2O30.597%、TiO20.5 %、CeO21.91
%、MnO 275ppm、CoO 3ppm、Cr2O3 2ppmと成り、また成
分の総和が約99.995%であってかつSiO2+Al2O3+TiO2 7
1.8 %、CaO +MgO12%、Na2O+K2O13.54%であり、還
元率〔(FeO /Fe2O3 )×100 〕は約36.8程度となっ
た。
【0051】また光学特性は、表1に示すように、可視
光線透過率が約67.6%、日射透過率が約35.0%、主波長
が約516nm 、紫外線透過率が約 4.4%、刺激純度が約3.
8 %であり、所期のグリーン系色調であり、本発明がめ
ざす所期の高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスであ
った。
【0052】さらに2〜3mm程度の薄いガラス板でも高
効率、高歩留りで前記規格に合格するものが得れるよう
になるものであった。実施例3 前記実施例2と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。
【0053】得られた試料について前記実施例1と同様
に分析、測定、評価した結果、ガラス成分組成は重量表
示でSiO270.0%、Al2O31.6%、CaO8.96 %、MgO 3.04
%、Na 2O12.71 %、K2O0.9%、SO30.10 %、他は表1に
示すように、Fe2O30.612%、TiO20.43%、CeO21.60%、
MnO 280ppm、CoO 4.1ppm、Cr2O3 4ppmと成り、また成分
の総和が約99.981%であって、SiO2+Al2O3 +TiO2 72.
03%、CaO +MgO 12%、Na2O+K2O 13.61 %であり、前
記還元率は約34.6%程度となった。
【0054】光学特性は、表1に示すように、可視光線
透過率が約65.7%、日射透過率が約35.8%、主波長が約
512nm 、紫外線透過率が約 4.8%、刺激純度が約 3.5%
であり、所期のグリーン系色調であり、本発明がめざす
所期の高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスであっ
た。
【0055】易強化性についても、JIS 、例えばR 3211
あるいはR 3212で決められた規格を充分満足するもので
あり、また実施例1と同様、薄いガラス板でも高効率、
高歩留りで前記規格に合格するものが得れるようになる
ものであった。
【0056】実施例4 前記実施例1と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。
【0057】得られた試料について前記実施例1と同様
に分析、測定、評価した結果、基礎ガラス成分組成は前
記実施例1と同様であって、着色成分のみ、他は表1に
示すように、Fe2O30.771%、TiO2 0.3%、CeO2 1.55
%、MnO 285ppm、CoO 4.0ppm、Cr2O3 1ppmと成り、また
成分の総和が約99.970%であって、SiO2+Al2O3 +TiO2
72.19%、CaO +MgO 11.39 %、Na2O+K2O 13.86 %で
あり、前記還元率は約27.5%程度となった。
【0058】光学特性は、表1に示すように、可視光線
透過率が約65.5%、日射透過率が約34.5%、主波長が約
519nm 、紫外線透過率が約 4.5%、刺激純度が約3.8 %
であり、所期のグリーン系色調であり、本発明がめざす
所期の高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスであっ
た。
【0059】実施例5 前記実施例2と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。
【0060】得られた試料について前記実施例1と同様
に分析、測定、評価した結果、基礎ガラス成分組成は前
記実施例2と同様であって、着色成分のみ、他は表1に
示すように、Fe2O30.635%、TiO20.44%、CeO21.61%、
MnO 280ppm、CoO 4.0ppm、Cr 2O3 5ppmと成り、また成分
の総和が約99.674%であって、SiO2+Al2O3 +TiO2 71.
74%、CaO +MgO 12%、Na2O+K2O 13.54 %であり、前
記還元率は約38.2%程度となった。
【0061】光学特性は、表1に示すように、可視光線
透過率が約66.4%、日射透過率が約33.1%、主波長が約
507nm 、紫外線透過率が約 5.0%、刺激純度が約4.3 %
であり、所期のグリーン系色調であり、本発明がめざす
所期の高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスであっ
た。
【0062】実施例6 前記実施例3と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。
【0063】得られた試料について前記実施例1と同様
に分析、測定、評価した結果、基礎ガラス成分組成はSi
O269.3%、Al2O31.6%、CaO8.95 %、MgO 3.21%、Na2O
12.87 %、K2O0.9%、SO30.10 %であって、着色成分組
成は表1に示すように、Fe2O 30.737%、TiO2 0.2%、Ce
O22.09%、MnO 280ppm、CoO 5.0ppm、Cr2O3 3ppmと成
り、また成分の総和が約99.986%であって、SiO2+Al2O
3 +TiO2 71.10%、CaO+MgO 12.16 %、Na2O+K2O 13.
77 %であり、前記還元率は約25.6%程度となった。
【0064】光学特性は、表1に示すように、可視光線
透過率が約66.5%、日射透過率が約38.7%、主波長が約
513nm 、紫外線透過率が約 4.9%、刺激純度が約2.9 %
であり、所期のグリーン系色調であり、本発明がめざす
所期の高性能の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスであっ
た。
【0065】実施例7 前記実施例3と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。(但
し、カ−ボン添加量約0.15%) 得られた試料について前記実施例1と同様に分析、測
定、評価した結果、基礎ガラス成分組成はSiO269.5%、
Al2O31.8%、CaO8.5%、MgO3.4%、Na2O12.7%、K2O0.9
%、SO30.12 %であって、着色成分組成は、Fe2O30.798
%、TiO20.4 %、CeO21.25%、SnO20.55%、MnO 280pp
m、CoO 4.0ppm、Cr2O3 3ppmと成り、また成分の総和が
約99.947%であって、SiO2+Al2O3 +TiO2 71.7 %、Ca
O +MgO 11.9%、Na2O+K2O 13.6%であり、前記還元率
は約25.4%程度となった。(但し、FeO 0.203 %) 光学特性は、可視光線透過率が約67.2%、日射透過率が
約37.9%、主波長が約508nm 、紫外線透過率が約6.5
%、刺激純度が約 4.3%であり、所期のグリーン系色調
でありしかも色調も安定よく、高品位で効率よく、本発
明がめざす所期の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスを製造
することができた。
【0066】実施例8 前記実施例3と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。(但
し、カ−ボン添加量約0.18%) 得られた試料について前記実施例1と同様に分析、測
定、評価した結果、基礎ガラス成分組成はSiO269.5%、
Al2O31.8%、CaO8.51 %、MgO3.4%、Na2O12.8%、K2O
0.9%、SO30.12 %であって、着色成分組成は、Fe2O30.
702%、TiO20.65%、CeO21.48%、SnO20.10%、MnO 280
ppm、CoO 4.0ppm、Cr2O3 3ppmと成り、また成分の総和
が約99.991%であって、SiO2+Al2O3 +TiO2 71.95%、
CaO +MgO 11.91 %、Na2O+K2O 13.7%であり、前記還
元率は約33.3%程度となった。(但し、FeO 0.233 %) 光学特性は、可視光線透過率が約68.3%、日射透過率が
約36.4%、主波長が約518nm 、紫外線透過率が約 4.8
%、刺激純度が約 4.8%であり、所期のグリーン系色調
でありしかも色調も安定よく、高品位で効率よく、本発
明がめざす所期の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスを製造
することができた。
【0067】実施例9 前記実施例3と同様なガラス原料を用い、秤量調合し、
溶融操作をし、得たガラスを同様に試料化した。(但
し、カ−ボン添加量約0.20%) 得られた試料について前記実施例1と同様に分析、測
定、評価した結果、基礎ガラス成分組成はSiO269.5%、
Al2O31.8%、CaO8.53 %、MgO3.4%、Na2O12.85%、K2O
0.9%、SO30.12 %であって、着色成分組成は、Fe2O30.
689%、TiO2 0.598%、CeO21.55%、SnO20.03%、MnO 2
80ppm、CoO 4ppm、Cr2O3 3ppmと成り、また成分の総和
が約99.996%であって、SiO2+Al2O3 +TiO2 71.90%、
CaO +MgO11.93 %、Na2O+K2O 13.75 %であり、前記
還元率は約34.9%程度となった。(但し、FeO 0.240
%) 光学特性は、可視光線透過率が約67.8%、日射透過率が
約36.2%、主波長が約520nm 、紫外線透過率が約 4.5
%、刺激純度が約 5.0%であり、所期のグリーン系色調
でありしかも色調も安定よく、高品位で効率よく、本発
明がめざす所期の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスを製造
することができた。
【0068】比較例1 前記したと同様にして得られたガラスを同様に試料化し
た。得られた試料について前記実施例1と同様に分析、
測定、評価した結果、ガラス成分組成は重量表示でSiO2
72.4%、Al2O31.7%、CaO6.45 %、MgO3.0%、Na2O13.1
%、K2O1.0%、SO30.22 %、他は表1に示すように、Fe
2O30.865%、TiO20.02%、CeO21.24%と成り、また成分
の総和が約99.995%であって、SiO2+Al2O3+TiO274.12
%、CaO +MgO 9.45%、Na2O+K2O 14.1%であり、前
記還元率は約0.5 %程度であり、光学特性は表1に示す
ように、可視光線透過率が約79.4%、日射透過率が約7
1.7%、主波長が約571nm 、紫外線透過率が約 2.5%、
刺激純度が約16%であり、所期のグリーン系色調である
とは必ずしも言えないものであって、断熱性能も悪く、
本発明がめざす所期の紫外線赤外線吸収緑色系ガラスで
はなかった。
【0069】また黄色状素地の発現が少々見られ、所謂
リームあるいはデストーション等がたまたま発生するこ
とがあり、必ずしも極めて充分とは言い難く、さらに品
質および生産性を高める必要を多少感じるようなもので
あった。
【0070】さらに易強化性についても、前記実施例3
と同様に実施したところ、特に前記実施例3乃至4とは
差異があるものであってJIS 例えばR3211 で決められた
規格を必ずしも満足するものではなかった。また強化処
理等で必ずしも効率や歩留りを向上させるものではなか
った。
【0071】比較例2 前記したと同様にして得られたガラスを同様に試料化し
た。得られた試料について前記実施例1と同様に分析、
測定、評価した結果、ガラス成分組成は重量表示でSiO2
71.0%、Al2O32.0%、CaO8.6%、MgO 3.65%、Na2O13.2
%、K2O1.0%、SO30.12 %、他は表1に示すように、Fe
2O30.39 %、TiO20.02%、CoO 19ppm と成り、また成分
の総和が約99.981%であって、SiO2+Al2O3+TiO2 73.0
2%、CaO +MgO 12.25%、Na2O+K2O 14.2%であり、
前記還元率は約27.1%程度であり、光学特性は表1に示
すように、可視光線透過率が約75.1%、日射透過率が約
56.8%、主波長が約490nm 、紫外線透過率が約29.7%、
刺激純度が約 4.5%であり、ブル−系色調であり、断熱
性能も充分ではなく、本発明がめざす所期の紫外線赤外
線吸収緑色系ガラスではなかった。
【0072】
【表1】
【0073】
【発明の効果】本発明によれば、特定酸化物成分を特定
組成範囲で組み合わせた紫外線赤外線吸収緑色系ガラス
とし、しかもCeO2の濃度を増加しTiO2と組み合わせ、か
つMnOやCoO やCr2O3 を微量成分として添加し、しかも
適宜必要に応じてSnO2を添加したものとし、特異な原料
を組み合わせて用いることもでき、還元率を制御し、高
性能の赤外線の吸収と紫外線の吸収とを緑色系色調とと
もにバランス良く実現し、充分透視性を持ち、所期のグ
リーン系色調を呈するガラスを、フロート法における実
窯の操業条件ならびに製板条件を大幅に変更することな
く、色調を安定化できて品質や歩留りを高めて生産性を
向上し、安定操業で製造することができ、人的物的両面
で高居住性、高安全性、高環境性を有し軽量化も可能で
あるものと成り、建築用窓ガラス等はもちろん、ことに
自動車用窓ガラスに適用して有用なものと成る紫外線赤
外線吸収緑色系ガラスを提供するものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%表示で実質的に下記酸化物であ
    り、SiO267〜75%、Al 2O3 0.05〜3.0 %、CaO 7.0 〜1
    1.0%、MgO 2.0 〜4.2 %、Na2O12.0〜16.0%、K2O 0.5
    〜3.0 %、SO3 0.05〜0.30%、Fe2O3 0.40〜0.90%、C
    eO2 1.0〜2.5 %、TiO2 0.1〜1.0 %、MnO 0.0010〜0.0
    400%、CoO 0.0001〜0.0009%、Cr2O3 0.0001〜0.0010
    %、SnO2 0〜1 %であり、これら成分の総和が98%以上
    であって、かつSiO2+Al2O3 +TiO270〜76%、CaO +Mg
    0 10〜15%、Na2O+K2O 13〜17%であることを特徴とす
    る紫外線赤外線吸収緑色系ガラス。
  2. 【請求項2】 前記SnO2が、重量%表示で0.01〜0.6 %
    であることを特徴とする請求項1記載の紫外線赤外線吸
    収緑色系ガラス。
  3. 【請求項3】 前記ガラスが、5mm 厚換算で、A 光源に
    よる可視光線透過率が65%以上、日射透過率が30〜40
    %、紫外線透過率が10%以下、D65 光源による主波長が
    500 〜540 nm、刺激純度が5%以下であることを特徴と
    する請求項1乃至2記載の紫外線赤外線吸収緑色系ガラ
    ス。
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