JPS593418B2 - 熱線吸収ガラスの製造法 - Google Patents
熱線吸収ガラスの製造法Info
- Publication number
- JPS593418B2 JPS593418B2 JP9958976A JP9958976A JPS593418B2 JP S593418 B2 JPS593418 B2 JP S593418B2 JP 9958976 A JP9958976 A JP 9958976A JP 9958976 A JP9958976 A JP 9958976A JP S593418 B2 JPS593418 B2 JP S593418B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- absorption
- heat
- reducing agent
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C4/00—Compositions for glass with special properties
- C03C4/08—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths
- C03C4/082—Compositions for glass with special properties for glass selectively absorbing radiation of specified wave lengths for infrared absorbing glass
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
一般にガラスの熱線吸収としてはＦｅ２＋による赤外部
の吸収が採用されている。
の吸収が採用されている。
すなわちＦｅ”は波長１．１〜１．３μの近赤外部に吸
収の中心を有し、特にガラス中で安定にＦｅ＋を形成す
る燐酸ガラスは従来熱線吸収用フィルター等に実用化さ
れている。
収の中心を有し、特にガラス中で安定にＦｅ＋を形成す
る燐酸ガラスは従来熱線吸収用フィルター等に実用化さ
れている。
この燐酸ガラスは多量にＦｅＯを含有し、しかも可視部
に吸収を生じない特性的に優れた熱線吸収性を示すが、
ガラス構造的に化学的耐久性がわるく、しかも製造原価
が割高なため実際に容器用や窓ガラス用等に使用されて
いるものは少ない。
に吸収を生じない特性的に優れた熱線吸収性を示すが、
ガラス構造的に化学的耐久性がわるく、しかも製造原価
が割高なため実際に容器用や窓ガラス用等に使用されて
いるものは少ない。
熱線吸収を目的とした普通板ガラスにつイテハ微量のニ
ッケル、コバルト、鉄、セレン等・が添加され、グレー
（灰色）またはブロンズの着色透明ガラスが得られてい
るが、これらのいずれにおいても赤外部の吸収はＦｅ２
＋の吸収によるところが大きい。
ッケル、コバルト、鉄、セレン等・が添加され、グレー
（灰色）またはブロンズの着色透明ガラスが得られてい
るが、これらのいずれにおいても赤外部の吸収はＦｅ２
＋の吸収によるところが大きい。
きてガラス中におけるＦｅ２＋、Ｆｅ３＋の作用に関し
ては従来多くの文献があつ、それ等の平衡関係は溶融雰
囲気、ガラス組成、溶融温度、溶融時間等の条件に左右
され、各々の場合それぞれ異なった色調を示すようにな
る。
ては従来多くの文献があつ、それ等の平衡関係は溶融雰
囲気、ガラス組成、溶融温度、溶融時間等の条件に左右
され、各々の場合それぞれ異なった色調を示すようにな
る。
このガラス中におけるＦｅの平衡は
４ Ｆ ｅ Ｏ＋０２→２Ｆ ｅ２０３ ＝”（１）
となり、当然のことながら溶融雰囲気（ガラス内の酸素
分圧ｐ Ｏ２）を還元性にすれば（１）式は左項に移行
しより多くのＦｅ２＋を得ることができる。
となり、当然のことながら溶融雰囲気（ガラス内の酸素
分圧ｐ Ｏ２）を還元性にすれば（１）式は左項に移行
しより多くのＦｅ２＋を得ることができる。
ただしガラスの着色に関してはＦｅ２＋、Ｆｅ３＋の間
に複雑な相互関係が存在しＦｅｓ九Ｓ近紫外部（０′、
３８μ、０．４２μ、０．４４μ）に吸収を有するのに
対し、Ｆｅ”十の方は近紫外部（１，１〜１．３μ）に
吸収の中心を有するものの、その吸収帯の裾は可視部に
までおよぶ巾広いものであり、条件によっては容器ガラ
ス、窓ガラスとして好ましくない色調を呈するようにな
る。
に複雑な相互関係が存在しＦｅｓ九Ｓ近紫外部（０′、
３８μ、０．４２μ、０．４４μ）に吸収を有するのに
対し、Ｆｅ”十の方は近紫外部（１，１〜１．３μ）に
吸収の中心を有するものの、その吸収帯の裾は可視部に
までおよぶ巾広いものであり、条件によっては容器ガラ
ス、窓ガラスとして好ましくない色調を呈するようにな
る。
ここで問題となるのはガラス組成は勿論であるが、清澄
剤、還元剤の選択が重要となってくる。
剤、還元剤の選択が重要となってくる。
従来、ソーダ・ライムガラスの清澄剤としては亜ヒ酸（
Ａ８２０３ ） 、酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）、芒
硝（Ｎａ２ＳＯ４）等が使用されているが、この際酸化
性清澄剤であるＲ８２０３，５ｂ２０３を使用すること
はＦｅ３＋を増加させる意味から望ましくない。
Ａ８２０３ ） 、酸化アンチモン（Ｓｂ２０３）、芒
硝（Ｎａ２ＳＯ４）等が使用されているが、この際酸化
性清澄剤であるＲ８２０３，５ｂ２０３を使用すること
はＦｅ３＋を増加させる意味から望ましくない。
またＮａ２ＳＯ４とカーボンとの組合わせはその調合の
変動によってガラスを着色しアンバー化（褐色化）する
ことが知られており、さらにＳ０２ガスの発生により公
害問題を誘発する惧れがある。
変動によってガラスを着色しアンバー化（褐色化）する
ことが知られており、さらにＳ０２ガスの発生により公
害問題を誘発する惧れがある。
弗素系中性清澄剤についても芒硝（Ｎａ２ＳＯ，）と同
様に公害物質としてのＦの揮発が懸念され、これらを防
止するには膨大な公害処理対策費が必要となってくる。
様に公害物質としてのＦの揮発が懸念され、これらを防
止するには膨大な公害処理対策費が必要となってくる。
一方、塩化物は中性清澄剤として硼珪酸ガラス等に応用
されており、分解揮発物質として塩素ガスが発生する。
されており、分解揮発物質として塩素ガスが発生する。
ただし塩素ガスはアルカリ塩化物、アルカリ土類塩化物
となり低温において煙道等に蓄積する傾向があり、除去
装置が比較的容易に設備され煙突より飛散する有害物質
は規定値以内に収めることが可能である。
となり低温において煙道等に蓄積する傾向があり、除去
装置が比較的容易に設備され煙突より飛散する有害物質
は規定値以内に収めることが可能である。
ソーダ・石灰ガラスの清澄に関して、従来より食塩（Ｎ
ａＣＪ’）はあまり効果がないと評価されており、一般
的に広（使用されるまでに至っていない。
ａＣＪ’）はあまり効果がないと評価されており、一般
的に広（使用されるまでに至っていない。
これはポット溶融におけるソーダ・石灰ガラスの溶融は
高々１４００℃以内の温度で行なわれるだめ充分食塩の
効果が発揮されないことを示している。
高々１４００℃以内の温度で行なわれるだめ充分食塩の
効果が発揮されないことを示している。
本発明者は種々研究した結果、タンク溶融等で最高１５
００℃以上の温度で溶融が行なわれる場合食塩（ＮａＣ
Ａ）を含むアルカリ金属塩化物は顕著な清澄効果を有し
ていることを見出した。
００℃以上の温度で溶融が行なわれる場合食塩（ＮａＣ
Ａ）を含むアルカリ金属塩化物は顕著な清澄効果を有し
ていることを見出した。
また可視部に吸収の少ない青色の熱線吸収ガラス（ソー
ダ・石灰ガラス）を製造するに際してこれらの酸化鉄（
Ｆｅ２０３）の含有量、清澄剤・還元剤の種類および含
有量に密接な関連があることを確認した。
ダ・石灰ガラス）を製造するに際してこれらの酸化鉄（
Ｆｅ２０３）の含有量、清澄剤・還元剤の種類および含
有量に密接な関連があることを確認した。
本発明は重量百分率で５ｉＯ２６０〜７５％、Ｂ２Ｏ３
０〜７係、Ａｘ ２０ｇ ０．５〜５％、Ｎａ２Ｏ５〜
２０係、Ｋ２Ｏ０，５〜１０受、Ｌｉ２００〜１係、Ｎ
ａ２Ｏ＋に２０＋Ｌｉ２０１０〜２２係、ＣａＯ１〜１
０係、ＭｇＯ０，５〜５％、ＣａＯ＋ＭｇＯ２〜１３係
からなる基礎ガラスバッチ中に酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３） ０
．１５〜０．５％、清澄剤としてアルカリ金属塩化物Ｒ
Ｃ１（ただしＲはＮａ＋ ＫｐＬｉ）０．５〜２係、還
元剤としてＳ １ ｔ Ａ ｌｔ ５ｂＺｎの金属粉末
０．０１〜０．０５％を含有させ、可視部に吸収が少な
く波長１〜３μに最大の熱吸収のあることを特徴とする
熱線吸収ガラスの製造法を提供するものである。
０〜７係、Ａｘ ２０ｇ ０．５〜５％、Ｎａ２Ｏ５〜
２０係、Ｋ２Ｏ０，５〜１０受、Ｌｉ２００〜１係、Ｎ
ａ２Ｏ＋に２０＋Ｌｉ２０１０〜２２係、ＣａＯ１〜１
０係、ＭｇＯ０，５〜５％、ＣａＯ＋ＭｇＯ２〜１３係
からなる基礎ガラスバッチ中に酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３） ０
．１５〜０．５％、清澄剤としてアルカリ金属塩化物Ｒ
Ｃ１（ただしＲはＮａ＋ ＫｐＬｉ）０．５〜２係、還
元剤としてＳ １ ｔ Ａ ｌｔ ５ｂＺｎの金属粉末
０．０１〜０．０５％を含有させ、可視部に吸収が少な
く波長１〜３μに最大の熱吸収のあることを特徴とする
熱線吸収ガラスの製造法を提供するものである。
本発明の基礎ガラス組成は通常のソーダ石灰ガラスであ
り、その基礎組成自体何等新規性を有するものではない
。
り、その基礎組成自体何等新規性を有するものではない
。
またバッチ中に酸化鉄を含有し還元雰囲気下で溶融する
ことにより熱線吸収ガラスを製造する方法も公知に属す
るものである。
ことにより熱線吸収ガラスを製造する方法も公知に属す
るものである。
ただしソーダ・石灰ガラスにおいて同様の熱線吸収特性
を得ることはガラス中のＦｅ”十、Ｆｅ”の複雑な作用
により、特に可視部に吸収の少ない安定した特性を要求
する観点からは非常に困難な面を含んでいる。
を得ることはガラス中のＦｅ”十、Ｆｅ”の複雑な作用
により、特に可視部に吸収の少ない安定した特性を要求
する観点からは非常に困難な面を含んでいる。
すなわちＦｅ２Ｏ３含有量は０．１５％より少ないと熱
線吸収効果が不充分であり、０．５％を越えるとガラス
が緑色または褐色に着色し好捷しくない、。
線吸収効果が不充分であり、０．５％を越えるとガラス
が緑色または褐色に着色し好捷しくない、。
一方清澄剤としてのアルカリ金属塩化物（たとえば食塩
ＮａＣ１）は０．５％より少ないと充分な清澄効果が得
られず、２係を超えると分解により発生する塩素ガスの
量が大きくなり、公害対策上不適となる。
ＮａＣ１）は０．５％より少ないと充分な清澄効果が得
られず、２係を超えると分解により発生する塩素ガスの
量が大きくなり、公害対策上不適となる。
また還元剤は酸化物としての無色の金属粉末たとえばＳ
１１ Ａ Ａｐ Ｓ ｂｙ Ｚ ｎが使用されるが、
還元剤が多過ぎると可視部に吸収を有するようになり、
緑色、黄褐色から黒７色に着色するようになる。
１１ Ａ Ａｐ Ｓ ｂｙ Ｚ ｎが使用されるが、
還元剤が多過ぎると可視部に吸収を有するようになり、
緑色、黄褐色から黒７色に着色するようになる。
これらの事実は次のように説明される。
還元雰囲気が強くなると、
３ＦｅＯ−＋Ｆｅ＋２Ｆｅ２０３
の如き反応が進行し、Ｆｅ２Ｏ３はガラス中にコロイド
状に分散し褐色に着色し、さらに金属Ｆ’ｅの析出によ
りガラスは黒色不透明となる。
状に分散し褐色に着色し、さらに金属Ｆ’ｅの析出によ
りガラスは黒色不透明となる。
以下、上記内容について実施例により説明を行なう。
使用された基礎ガラス組成はバッチ中酸化物として計算
すると次の成分（重量％）となる。
すると次の成分（重量％）となる。
５ｉｎ２ ７３．０係
八１２０３２．Ｏ
Ｎ ａ ２０１２．５ ＮａＣＡ Ｏ，７２％ （珪砂
１００に対し１の割合） Ｋ２Ｏ１，０ Ｃａ０ ９．７ Ｍ ｇ ０ ０．５ Ｂ２０３１．０ 上記組成（重量係）に対し酸化鉄を酸化第一鉄（Ｆｅｄ
）の形で添加し、さらに還元剤として金属珪素（Ｓｉ）
、金属アルミ（Ａ［）、金属アンチモン（ｓｂ）金属亜
鉛（Ｚｎ）、の金属粉末を適量導入した。
１００に対し１の割合） Ｋ２Ｏ１，０ Ｃａ０ ９．７ Ｍ ｇ ０ ０．５ Ｂ２０３１．０ 上記組成（重量係）に対し酸化鉄を酸化第一鉄（Ｆｅｄ
）の形で添加し、さらに還元剤として金属珪素（Ｓｉ）
、金属アルミ（Ａ［）、金属アンチモン（ｓｂ）金属亜
鉛（Ｚｎ）、の金属粉末を適量導入した。
上記のバッチは１４５０℃で溶融された後所定の金枠に
より成形され、徐冷して５ｍｍの肉厚を有する研磨板に
仕上げられ分光透湿率特性が測定された。
より成形され、徐冷して５ｍｍの肉厚を有する研磨板に
仕上げられ分光透湿率特性が測定された。
第１表は本発明に属さないガラスの実施例を、−第２表
は本発明の実施例をそれぞれ示しているが、基礎ガラス
組成はいずれも上記のとおりなので記載を省略した。
は本発明の実施例をそれぞれ示しているが、基礎ガラス
組成はいずれも上記のとおりなので記載を省略した。
表中、酸化鉄、金属珪素等の含有成分は重量百分率で示
されている。
されている。
表１表に示される如く添加される還元剤の金属珪素が０
．１係以上となりＦ ｅ ２０３ ％が０．５％以上と
なる場合ガラスは褐色又は黒色（不透明）に着色する（
煮１．Ａ２ガラス）。
．１係以上となりＦ ｅ ２０３ ％が０．５％以上と
なる場合ガラスは褐色又は黒色（不透明）に着色する（
煮１．Ａ２ガラス）。
また金属珪素が０．０５〜０．１係の範囲内の場合ガラ
スは褐色−黄褐色−黄色に着色し近赤外部（１，１μ）
の吸収は増加しても同時に０．３８μの吸収も太き（な
り好ましい色調とならない（Ａ ３ＪＰ６．４、１６．
５、１１６．７ガラス）。
スは褐色−黄褐色−黄色に着色し近赤外部（１，１μ）
の吸収は増加しても同時に０．３８μの吸収も太き（な
り好ましい色調とならない（Ａ ３ＪＰ６．４、１６．
５、１１６．７ガラス）。
逆に還元剤の量が０．０１％より少ないと近赤外部に充
分な熱線吸収が得られずガラスは暗緑色に変化する（
１１６．６ガラス）。
分な熱線吸収が得られずガラスは暗緑色に変化する（
１１６．６ガラス）。
本発明に係るガラスはこれらに比較して第２表に示され
る如くＦｅ２Ｏ３０，１５％〜０．５％、金属粉末０．
０１〜０．０５％を添加した場合、ガラスはいずれも明
るい青色を呈し、０．３８μで殆んど大きな吸収はな（
、しかも１．１μにおいて５０係以下の透過率となり良
好な熱線吸収効果が得られる（ Ｊ１６．８５−扁１１
ガラス）。
る如くＦｅ２Ｏ３０，１５％〜０．５％、金属粉末０．
０１〜０．０５％を添加した場合、ガラスはいずれも明
るい青色を呈し、０．３８μで殆んど大きな吸収はな（
、しかも１．１μにおいて５０係以下の透過率となり良
好な熱線吸収効果が得られる（ Ｊ１６．８５−扁１１
ガラス）。
さらに還元剤としての金属珪素を金属アルミ、金属アン
チモン、金属亜鉛に置換した場合も、各各の金属の還元
力には若干の有意差があるが同様の効果が期待し得る（
Ａ１２〜Ａ１４ガラス）。
チモン、金属亜鉛に置換した場合も、各各の金属の還元
力には若干の有意差があるが同様の効果が期待し得る（
Ａ１２〜Ａ１４ガラス）。
図面は湾１１ガラスの分光透過率曲線を示したものであ
る。
る。
なお本発明の熱線吸収ガラスは従来使用されている窓ガ
ラスは勿論、フィルター、照明用ランプバルブ等に使用
することができる。
ラスは勿論、フィルター、照明用ランプバルブ等に使用
することができる。
また各種容器たとえば積算電力計用、メーターカバーガ
ラスの如く、内部への熱線を遮断し、しかも内部のメー
ター表示が明確に確認できるような用途に応用し得るも
のである。
ラスの如く、内部への熱線を遮断し、しかも内部のメー
ター表示が明確に確認できるような用途に応用し得るも
のである。
図面は本発明に係るガラス（Ａｌｌ）の透過率と波長と
の関係を示す曲線図である。
の関係を示す曲線図である。
Claims (1)
- １ 重量百分率で５ｉＯ２６０〜７５係、Ｂ２０３０〜
７受、Ａｌ２Ｏ３０，５〜２０％、Ｎａ２Ｏ５〜２０係
、Ｋ２Ｏ０，５〜１０係、Ｌｉ２００〜１饅Ｎａ２Ｏ十
に２０＋Ｌｉ２０１０〜２０係、ＣａＯ１〜１０係、Ｍ
ｇＯ０，５〜５宏Ｃａ Ｏ＋Ｍ ｇ ０２〜１３係から
なる基礎ガラスパッチ中に、酸化鉄（Ｆ ｅ２ ｏ３）
０．１５〜０．５へ清澄剤としてアルカリ金属塩化物
Ｒ（１（ただしＲはＮａｐ Ｋ９Ｌｉ）０．５〜２％、
還元剤としてＳ ｉ ｙ Ａ １ｙＳｂ、Ｚｎの金属粉
末０．０１〜０．０５％を含有させ、可視部に吸収が少
なく波長１〜３μに最大の熱吸収のあるガラスを得るこ
とを特徴とする熱線吸収ガラスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9958976A JPS593418B2 (ja) | 1976-08-23 | 1976-08-23 | 熱線吸収ガラスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9958976A JPS593418B2 (ja) | 1976-08-23 | 1976-08-23 | 熱線吸収ガラスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5325615A JPS5325615A (en) | 1978-03-09 |
| JPS593418B2 true JPS593418B2 (ja) | 1984-01-24 |
Family
ID=14251270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9958976A Expired JPS593418B2 (ja) | 1976-08-23 | 1976-08-23 | 熱線吸収ガラスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593418B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6248601U (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-25 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026055B2 (ja) * | 1980-12-23 | 1985-06-21 | 東芝セラミツツクス株式会社 | 石英ガラスおよびその製造方法 |
| DE3220072C2 (de) * | 1982-05-27 | 1986-09-04 | Deutsche Spezialglas Ag, 3223 Delligsen | Dunkelblau gefärbtes Ofenschauglas mit hoher Infrarotabsorption |
| JPH03109234A (ja) * | 1989-09-19 | 1991-05-09 | Hoya Corp | 近赤外線及び赤外線吸収ガラス |
| US5401287A (en) * | 1993-08-19 | 1995-03-28 | Ppg Industries, Inc. | Reduction of nickel sulfide stones in a glass melting operation |
-
1976
- 1976-08-23 JP JP9958976A patent/JPS593418B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6248601U (ja) * | 1985-09-14 | 1987-03-25 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5325615A (en) | 1978-03-09 |
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