JPH0948635A - 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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JPH0948635A
JPH0948635A JP8804096A JP8804096A JPH0948635A JP H0948635 A JPH0948635 A JP H0948635A JP 8804096 A JP8804096 A JP 8804096A JP 8804096 A JP8804096 A JP 8804096A JP H0948635 A JPH0948635 A JP H0948635A
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JP
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glass
ultraviolet
iron oxide
total iron
feo
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JP8804096A
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Yasukimi Nagashima
廉仁 長嶋
Koichi Sakaguchi
浩一 坂口
Takashi Uchino
隆司 内野
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車用等の車両用窓ガラスや建築用窓ガラ
スとして好適に用いられる緑色系の色調を有する紫外線
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、0〜10%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0.2〜5.0%のB23からなる
基礎ガラス組成と、着色成分として、0.5〜1.0%
で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜0.40の
Fe23に換算した全酸化鉄、0.2〜2.0%のCe
2、及び0〜1.0%のTiO2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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】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。また、この
ような緑色系自動車用ガラスの色調としては青味を帯び
た緑色が好まれる傾向にある。
【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号公報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Al2
3、1〜5%のMgO、5〜15%のCaO、10〜1
5%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Fe
O/T−Fe23の比(T−Fe23はFe23に換算
した全酸化鉄を示す)が0.23〜0.29であるFe
23に換算した全酸化鉄、0.2〜1.4%のCe
2、及び0〜0.85%のTiO2を含有させている。
【0006】また、特開平6−56466号公報に開示
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F
eO/T−Fe23の比が0.30〜0.40であるF
23に換算した全酸化鉄、0.5〜0.8%のCeO
2、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号公報に
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Fe
O/T−Fe23の比が0.22〜0.29であるFe
23に換算した全酸化鉄、及び0.8〜1.2%のCe
2を含有させている。
【0008】上記のように、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
せたものは、酸化セリウムが高価であるため原料コスト
を実質的に高めてしまう。
【0009】このような観点から、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号公報に
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
FeO/T−Fe23の比が0.275より小さいFe
23に換算した全酸化鉄、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】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、これらの紫外線吸収は可視域まで尾を引いているた
め、ガラスの紫外線吸収を高めようとすると、可視光の
短波長域の透過率も同時に低下し、ガラスの色調は黄色
味を帯びたものとなる。
【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、ガラスに特に自動車用ガラス
として好ましくない黄色味を帯びさせること無く、優れ
た紫外線吸収能、赤外線吸収能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、本発明の第1
は、重量%で表示して、65〜80%のSiO2、0〜
5%のAl23、0〜10%のMgO、5〜15%のC
aO、10〜18%のNa2O、0〜5%のK2O、5〜
15%のMgO+CaO、10〜20%のNa2O+K2
O、及び0.2〜5.0%のB23からなる基礎ガラス
組成と、着色成分として、0.5〜1.0%で、且つF
eO/T−Fe23の比が0.20〜0.40のFe2
3に換算した全酸化鉄、0.2〜2.0%のCeO2
及び0〜1.0%のTiO2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Na2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+C
aO、10〜20%のNa2O+K2O、及び0.5〜
5.0%のB23からなる基礎ガラス組成と、着色成分
として、0.5〜1.0%で、且つFeO/T−Fe2
3の比が0.20〜0.40のFe23に換算した全
酸化鉄、0.2〜1.2%のCeO2、及び0〜1.0
%のTiO2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。
【0015】ここで、前記本発明の第1の紫外線赤外線
吸収ガラスは重量%で表示して、着色成分として、0.
5〜0.7%で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.30
〜0.40のFe23に換算した全酸化鉄、及び0.5
〜2.0%のCeO2からなることが好ましく、また
0.5〜5.0%のB23と、着色成分として、0.5
〜1.5%のCeO2、及び0〜0.5%のTiO2から
なることがさらに好ましい。あるいはまた、前記本発明
の第1の紫外線赤外線吸収ガラスは重量%で表示して、
着色成分として、0.6〜1.0%で、且つFeO/全
酸化鉄の比が0.20〜0.35のFe23に換算した
全酸化鉄、及び0.5〜2.0%のCeO2からなるこ
とが好ましく、また0.5〜5.0%のB23と、着色
成分として、0.5〜1.5%のCeO2、及び0〜
0.5%のTiO2からなることがさらに好ましい。
【0016】また、前記本発明の第2の紫外線赤外線吸
収ガラスは重量%で表示して、着色成分として、0.6
〜1.0%で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜
0.35のFe23に換算した全酸化鉄、0.5〜1.
2%のCeO2、及び0〜0.3%のTiO2からなるこ
とが好ましい。あるいは、前記本発明の第2の紫外線赤
外線吸収ガラスは重量%で表示して、着色成分として、
0.5〜0.7%で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.
30〜0.40のFe23に換算した全酸化鉄、0.2
〜0.7%のCeO2、及び0.5〜1.0%のTiO2
からなることが好ましい。
【0017】また、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380〜77
0nmの波長域で測定した主波長が495〜525n
m、刺激純度が2.0〜3.5%、300〜2100n
mの波長域で測定した全太陽光エネルギー透過率が48
%未満、及び300〜400nmの波長域で測定した全
太陽紫外線透過率が30%未満の光学特性を有すること
が好ましい。
【0018】次に、前記本発明の第1及び第2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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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。
【0022】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。
【0023】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、本発明
においては紫外線の吸収を強める働きのある成分として
必須成分として加えられる。B23が紫外線の吸収を強
める働きについては、これまで報告された例はなく、本
発明において初めて明らかになったものである。また、
23の添加は紫外線吸収が可視域まで尾を引くように
なる色調にとっては好ましくない影響が小さいため、色
調に黄色味を帯びさせるという特に自動車用ガラス等に
とっては好ましくない影響を小さく抑えながら、紫外線
透過率を低下させる事が可能であるという利点を有して
いる。
【0024】本発明の第1においては、前記B23
0.2〜5.0%の範囲とする。0.2%未満では紫外
線の吸収を強める働きが十分でなく、5.0%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5.0%を上限とす
る。さらに好ましい範囲は、1.0〜3.0%である。
【0025】また、本発明の第2においては、前記B2
3を0.5〜5.0%の範囲とする。0.5%未満で
は紫外線の吸収を強める働きが十分でなく、5.0%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5.0%を上限
とする。さらに好ましい範囲は、1.0〜3.0%であ
る。
【0026】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。
【0027】本発明の第1においては、Fe23に換算
した全酸化鉄が0.5〜1.0%の範囲に設定される。
0.5%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、1.0%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、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。
【0028】以上述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/T−Fe
23の比の下限を0.20とすることが重要である。し
かし、この比が0.40を越えると、FeOの熱線吸収
作用のため先に述べたように溶解素地表面付近のみの温
度が上昇し、溶解素地低部の温度が上昇しないというガ
ラス製造上の不都合が生じるだけでなく、所望の可視光
透過率が得られない。
【0029】紫外線吸収能を高める成分としてCe
2、TiO2が添加されるが、本発明の第1において
は、CeO2の量を0.2〜2.0%の範囲とする。
0.2%未満では紫外線吸収効果が十分でなく、2.0
%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。また、TiO
2の量は0〜1.0%の範囲とする。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。
【0030】また、全鉄量が上記範囲の内0.5〜0.
7%にある場合には、FeO/T−Fe23の比は0.
3〜0.4、CeO2は0.5〜2.0%の範囲とする
ことが好ましく、またCeO2は0.5〜1.5%、T
iO2は0〜0.5%の範囲とするのがさらに好まし
い。
【0031】また、全鉄量が上記範囲の内0.6〜1.
0%にある場合には、FeO/T−Fe23の比は0.
20〜0.35、CeO2は0.5〜2.0%の範囲と
することが好ましく、またCeO2は0.5〜1.5
%、TiO2は0〜0.5%の範囲とするのがさらに好
ましい。
【0032】本発明の第2においても同様に、Fe23
に換算した全酸化鉄が0.5〜1.0%の範囲に設定さ
れる。0.5%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、1.0%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、
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。
【0033】以上述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/T−Fe
23の比の下限を0.20とすることが重要である。し
かし、この比が0.40を越えると、FeOの熱線吸収
作用のため先に述べたように溶解素地表面付近のみの温
度が上昇し、溶解素地低部の温度が上昇しないというガ
ラス製造上の不都合が生じるだけでなく、所望の可視光
透過率が得られない。
【0034】紫外線吸収能を高める成分として添加され
るCeO2、TiO2は、本発明の第2においては、Ce
2の量を0.2〜1.2%の範囲とする。0.2%未
満では紫外線吸収効果が十分でなく、1.2%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。また、TiO2の量は0
〜1.0%の範囲とする。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。
【0035】また、全鉄量が上記範囲の内0.6〜1.
0%にある場合には、FeO/T−Fe23の比は0.
20〜0.35、CeO2は0.5〜1.2%、TiO2
は0〜0.3%の範囲とするのが好ましい。
【0036】また、全鉄量が上記範囲の内0.5〜0.
7%にある場合には、FeO/T−Fe23の比は0.
3〜0.4、CeO2は0.2〜0.7%、TiO2
0.5〜1.0%の範囲とするのが好ましい。
【0037】なお、CeO2、B23の添加量の組み合
わせは、本発明の上記範囲内において、例えばCeO2
が多い場合にはB23を少なくし、CeO2が少ない場
合にはB23を多くするが好ましく、これらの組み合わ
せとすることにより、さらに望ましい光学特性を得るこ
とができる。
【0038】また、上記の組成範囲のガラスに、着色剤
としてCoO、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緑色
系の色調を損なわない範囲で添加しても良い。特にCo
Oは青色の色調を与えるので、Fe23、CeO2、T
iO2の量の増加によりガラスの色調が黄色味を帯びる
のを抑制するのに有効的であり、その好ましい範囲は3
〜20ppmである。
【0039】
【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。
【0040】以下、本発明の具体的な実施例を説明す
る。
【0041】(実施例1〜8)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、無水ホウ酸及び炭素系還元剤
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)、紫外線透過率(TUV)、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。
【0042】表1に、得られたサンプルのT−Fe23
濃度、FeO/T−Fe23比、TiO2濃度、CeO2
濃度、B23濃度、CoO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。
【0043】表1から明らかなように、本実施例のサン
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495〜525nm、刺激純度
(Pe)が2.0〜3.5%、全太陽光エネルギー透過
率(TG)が48%未満、紫外線透過率(TUV)が30
%未満の光学特性を有しており、紫外線吸収能に優れた
ガラスであることがわかる。従って、本実施例のガラス
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
効果等が期待される。
【0044】
【表1】
【0045】(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、2はいずれも実施例1、2の
組成のガラスに対してB23濃度を0としたものであ
り、B23を含有する本実施例のガラスに比べて紫外線
透過率(TUV)が高くなっており、紫外線吸収能が劣っ
ていることがわかる。
【0046】比較例3は、実施例3の組成のガラスに対
してB23濃度が本発明の範囲を越えており、C光源で
の主波長(DW)が本発明の範囲の組成を有するガラス
(すなわち、495〜525nm)に比べて大きく、色
調が黄色味を帯びていることが分かる。
【0047】
【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、色調を黄色味を帯びさせること
無く、優れた紫外線吸収能、赤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。
【0048】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、青味を帯びた緑色系の色調を保持
しているため、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適用した場合には、室内内装材や室
内装飾材等の劣化防止効果や褪色防止効果に優れるもの
である。

Claims (12)

    【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0.2〜5.0%のB23からな
    る基礎ガラス組成と、着色成分として、0.5〜1.0
    %で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜0.40
    のFe23に換算した全酸化鉄、0.2〜2.0%のC
    eO2、及び0〜1.0%のTiO2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、0.5〜0.7%
    で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.30〜0.40の
    Fe23に換算した全酸化鉄、及び0.5〜2.0%の
    CeO2からなる請求項1に記載の紫外線赤外線吸収ガ
    ラス。
  3. 【請求項3】 前記着色成分として、0.6〜1.0%
    で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜0.35の
    Fe23に換算した全酸化鉄、及び0.5〜2.0%の
    CeO2からなる請求項1に記載の紫外線赤外線吸収ガ
    ラス。
  4. 【請求項4】 0.5〜5.0%のB23と、前記着色
    成分として、0.5〜1.5%のCeO2、及び0〜
    0.5%のTiO2からなる請求項1〜3のいずれかに
    記載の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0.5〜5.0%のB23からな
    る基礎ガラス組成と、着色成分として、0.5〜1.0
    %で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜0.40
    のFe23に換算した全酸化鉄、0.2〜1.2%のC
    eO2、及び0〜1.0%のTiO2からなることを特徴
    とする紫外線赤外線吸収ガラス。
  6. 【請求項6】 前記着色成分として、0.6〜1.0%
    で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜0.35の
    Fe23に換算した全酸化鉄、0.5〜1.2%のCe
    2、及び0〜0.3%のTiO2からなる請求項5に記
    載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  7. 【請求項7】 前記着色成分として、0.5〜0.7%
    で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.30〜0.40の
    Fe23に換算した全酸化鉄、0.2〜0.7%のCe
    2、及び0.5〜1.0%のTiO2からなる請求項5
    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
    1〜7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
    用いて測定した主波長が495〜525nm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紫外線
    透過率が30%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太陽光
    透過率が48%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。
  12. 【請求項12】 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1〜11のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラ
    ス。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013209224A (ja) * 2012-03-30 2013-10-10 Central Glass Co Ltd 紫外線赤外線吸収ガラス

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