JP3465642B2

JP3465642B2 - 淡色高透過ガラスおよびその製造方法

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Publication number: JP3465642B2
Application number: JP22358499A
Authority: JP
Inventors: 廉仁長嶋; 昭浩小山; 勇黒田
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1999-08-06
Publication date: 2003-11-10
Anticipated expiration: 2019-08-06
Also published as: JP2000143284A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、淡色高透過ガラス
により、特に太陽電池パネル用ガラスあるいは建築用ガ
ラスなどとして好適な淡い色調と高い透過率を有するソ
ーダ石灰系ガラスおよびそれらのガラスを低コストで製
造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、建物の外装用には着色の淡いガラ
ス、とりわけ着色のほとんどないいわゆる白板ガラスが
好まれる傾向にある。また、炭酸ガス低減あるいは化石
燃料枯渇対策として太陽光発電が改めて注目を集めてお
り、その中でも発電効率を上げるために使われる太陽電
池パネルのカバーガラスが求められている。また基板ガ
ラスとしては、太陽光における高いエネルギー変換感度
を有する波長域での光の透過率が高いガラスが求められ
ている。

【０００３】このような目的のガラスとしては、純度の
高い原料を用いることによって、鉄分を通常のソーダ石
灰系ガラスよりも極めて少なくすることにより得られ
る、着色が淡くて透過率の高いガラスが用いられてい
る。

【０００４】例えば、特公平７−２９８１０号公報に開
示された縁着色透明ガラスは、着色剤として重量％で表
示して０．０２％より少ないＦｅ₂Ｏ₃として表した全酸
化鉄を含有し、この全酸化鉄に対する第一鉄状態の鉄
（ＦｅＯ）の比率が少なくとも０．４であるソーダ石灰
ガラスであり、それによって５．６６ｍｍの厚さで少な
くとも８７％の光透過率（照明Ｃ）を示す、着色の少な
い透過率の高いガラスである。

【０００５】また、同ガラスは上記に示された特性を得
るために少ないＳＯ₃含有量と、溶融操作が別々の液化
段階および清澄段階を含むという製造方法上の特徴と、
ガラス中の鉄分含有量を下げるために石灰石とドロマイ
トを含まないバッチ材料を用いることを特徴としてい
る。

【０００６】また、特公平８−７１５号公報に開示され
た縁着色透明ガラスにおいては、同程度の酸化鉄を含有
するガラスに、縁の色が木調と調和する５７０〜５９０
ｎｍの主たる透過波長を示すガラスとなるよう、微量の
Ｓｅ，ＣｏＯを加えている。

【０００７】あるいはまた、通常程度の酸化鉄を含有す
るガラスにおいて淡い色調と高い透過率を有するガラス
を得る手段としては、酸化セリウムなどの酸化剤を添加
し、着色と透過率低下をもたらす主たる成分であるＦｅ
Ｏを低下させる方法が知られている。

【０００８】例えば、特開平５−２２１６８３号公報に
開示された放射光透過率を調整した透明ガラスは、不純
物鉄分をＦｅ₂Ｏ₃換算で０．０６〜０．１２ｗｔ％含有
する通常の透明なソーダ石灰系板ガラスにおいて、酸化
剤としてＣｅＯ₂を０．１〜０．５％含有させたガラス
であり、ガラス中のＦｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比を通常のソーダ
石灰系板ガラスの場合の３８％から３〜１０％へ低下さ
せ、６００ｎｍ付近以上の波長域において高い透過率を
得ている。

【０００９】一方、ガラスの母組成を変えることによっ
て、通常程度の酸化鉄を不純物として含有するソーダ石
灰系ガラスの着色を少なくする方法が提案されている。

【００１０】例えば、特開平８−４０７４２号公報に開
示された窓ガラスを製造するための透明なガラス組成物
によれば、酸化第２鉄に換算した酸化鉄の全量が０．０
２〜０．２重量％のソーダ石灰シリカ系ガラスにおい
て、その母組成を重量％で表示して６９〜７５％のＳｉ
Ｏ₂、０〜３％のＡｌ₂Ｏ₃、０〜５％のＢ₂Ｏ₃、２〜１
０％のＣａＯ、２％未満のＭｇＯ、９〜１７％のＮａ₂
Ｏ、０〜８％のＫ₂Ｏ、随意にフッ素、酸化亜鉛、酸化
ジルコニウム、および４重量％未満の酸化バリウムを含
み、アルカリ土類金属の酸化物の合計が１０重量％以下
とすることにより、ＦｅＯの吸収帯を長波長に移動さ
せ、あるいはＦｅＯの吸収帯の赤外の近くの可視範囲の
端で吸収帯の勾配を直線的にさせることによって、通常
の母組成のソーダ石灰シリカ系ガラスより着色が少ない
赤外吸収が良好な窓ガラスの製造が可能になるとされて
いる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記特公平７−２９８
１０号公報あるいは特公平８−７１５号公報に開示され
た縁着色透明ガラスにおいては、着色剤として含有され
るＦｅ₂Ｏ₃として表した全酸化鉄を重量％で表示して
０．０２％より少なく抑えるために、不純物として比較
的多量の酸化鉄を含有する石灰石やドロマイトを使用す
ることが不可能である。このため、酸化鉄量が少ない炭
酸カルシウム鉱物や水和アルミニウムのような特殊な原
料の使用が必要になり、その結果得られるガラスは高価
なものとなる。

【００１２】更に、特公平７−２９８１０号公報に開示
された縁着色透明ガラスにおいては、所望の純粋で明る
い青空(azure)色を得るために、全酸化鉄に対する第一
鉄状態の鉄（ＦｅＯ）の比率を少なくとも０．４とする
必要がある。

【００１３】そのためには溶融操作として別々の液化段
階および清澄段階を含むという特殊な製造方法をとるこ
とおよびＳＯ₃含有量を低く抑えることが望ましく、そ
の結果得られるガラスは一層高価なものとなる。

【００１４】特開平５−２２１６８３号公報に開示され
た放射光透過率を調整した透明ガラスにおいては、通常
のソーダ石灰系板ガラスと同程度含有される酸化鉄を、
必要量の酸化剤、例えば酸化セリウムを添加することに
よって酸化し、含有される酸化鉄のＦｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比
を通常のソーダ石灰系板ガラスの場合より低くしてい
る。

【００１５】この方法によれば、確かにＦｅＯの吸収を
低減させることによって、１０００ｎｍ付近をピークと
する吸収は低減させることができるが、逆にＦｅ₂Ｏ₃の
４００ｎｍ付近の吸収を増加させる結果、ガラスの色調
が黄色味を帯びたものとなり、用途によっては望ましく
ない。

【００１６】また、酸化鉄が通常のソーダ石灰系板ガラ
スと同程度含有されるため、Ｆｅ²⁺／Ｆｅ³⁺の比を低下
させるためには比較的多量の酸化剤を必要とし、従って
ガラスのコストは高いものとなる。

【００１７】また、このように４００ｎｍ付近の吸収を
増加させることは、５００〜６００ｎｍ付近に最高のエ
ネルギー変換の感度を有する非晶質シリコンからなる太
陽電池の場合には、その変換効率が低下するため好まし
くない。

【００１８】特開平８−４０７４２号公報に開示された
窓ガラスを製造するための透明なガラス組成物において
は、ガラスの母組成を変えることによって通常程度の酸
化鉄を含有するソーダ石灰系ガラスの透過率を高めてい
る。

【００１９】しかし、同特許に開示されている方法によ
る効果は、ＦｅＯの吸収を長波長側にずらす程度で、淡
い色調が望まれる建材用ガラスや高い透過率が必要とさ
れる太陽電池用ガラスには不十分である。

【００２０】また、同特許に開示されている組成は、Ｍ
ｇＯおよびＭｇＯ＋ＣａＯの量が少なく、またそれによ
る溶融上の不都合をＮａ₂Ｏ量を通常より多めとするこ
とによって補っているため、耐候性が悪く、焼けが発生
し易くなると共に、コストが高いなど量産にも好ましく
ない組成となる。

【００２１】また、同特許に開示された効果は、Ｆ、Ｂ
ａＯなどの成分を添加することによってより強められる
が、これらの成分の添加はコストを高める、Ｆの揮発に
よって窯寿命を短くしたり大気中に有害物が排出される
ことになるなど好ましくない。

【００２２】本発明は、上記の従来技術の問題点に鑑み
なされたものであり、淡色高透過のガラス、特に太陽電
池パネル用ガラスあるいは建築用ガラスなどとして好適
な淡い色調と高い透過率を有するガラス、およびそれら
のガラスを低コストで製造する方法の提供を目的として
いる。

【００２３】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、シリ
カ分を主成分とするガラスにおいて、着色成分として重
量％で表示して、０．０２〜０．０６％（ただし、０．
０６％を含まず）のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−
Ｆｅ₂Ｏ₃）、０．００８％より少ないＦｅＯ、０．０２
５〜０．５％の酸化セリウムを含有し、かつＦｅ₂Ｏ₃に
換算したＦｅＯのＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃に対する割合（以下、Ｆ
ｅＯ比）が２２％以下である組成からなり、酸化鉄、酸
化セリウム、酸化マンガン以外に実質的に着色成分を含
有せず、３．２ｍｍの厚みにおいて、日射透過率が８
９．５％以上、ＩＳＯ９０５０に規定された紫外線透過
率が６０％以下、Ｃ光源を用いて測定した可視光透過率
が９０％以上である淡色高透過ガラスである。

【００２４】ここで、本発明の淡色高透過ガラスの着色
成分は、０．０２〜０．０５％のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全
酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、０．００８％より少ないＦｅ
Ｏを含有することが望ましく、主波長が４９５ｎｍより
大きくかつ５７５ｎｍより小さく、刺激純度が０．４％
以下あることが更に望ましい。

【００２５】また、本発明の更に望ましい範囲として
は、０．００４％より多いＦｅＯを含有し、かつＦｅＯ
比が１５％以上である組成からなり、３．２ｍｍの厚み
において、Ｃ光源を用いて測定した、主波長が５６５ｎ
ｍより小さく、刺激純度が０．３％以下であることが望
ましく、この範囲においては、０．００８％より少ない
ＦｅＯを含有し、かつＦｅＯ比が２０〜２２％である組
成からなり、３．２ｍｍの厚みにおいて、Ｃ光源を用い
て測定した主波長が５６０ｎｍより小さいことがもっと
も望ましい。

【００２６】上記の望ましい範囲は、適度に低い前記Ｔ
−Ｆｅ₂Ｏ₃と極端に低くない前記ＦｅＯ比により、望ま
しい淡い色調をもつ建築用ガラスとして好適である。ま
たとりわけ５００〜６００ｎｍ付近にエネルギー変換の
感度の最高を有する非晶質シリコンからなる太陽電池用
ガラスとしても好適である。

【００２７】またこの望ましい範囲においては、太陽電
池用として使用された場合に感度の高い波長域の透過率
が高いばかりでなく、適度なＦｅＯを含有するために、
変換効率に悪影響を与える、非晶質シリコンの温度上昇
の原因となる日射を適度に吸収するという別の好ましい
効果も合わせて有する。

【００２８】一方、本発明の別の更に望ましい範囲とし
ては、０．００８％より少ないＦｅＯ、０．０２５〜
０．５％の酸化セリウムを含有し、かつＦｅＯ比が２２
％以下である組成からなり、３．２ｍｍの厚みにおい
て、日射透過率が８９．５％以上、ＩＳＯ９０５０に
規定された紫外線透過率が６０％以下、Ｃ光源を用いて
測定した主波長が５４０ｎｍより大きいことが望まし
く、この範囲においては、０．００６％より少ないＦｅ
Ｏ、０．０２５〜０．２５％の酸化セリウムを含有する
組成からなり、３．２ｍｍの厚みにおいて、日射透過率
が９０．５％以上、ＩＳＯ９０５０に規定された紫外
線透過率が５５％以下、Ｃ光源を用いて測定した主波長
が５５５ｎｍより大きいことがもっとも望ましい。

【００２９】上記の別の望ましい範囲は、適度に低い前
記Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃と前記ＦｅＯ比により、建材用として特
に望ましい着色のほとんどないいわゆる白板ガラスと、
また１０００ｎｍ付近にエネルギー変換の感度の最高を
有する結晶質シリコンからなる太陽電池用ガラスとして
も好適である。この望ましい範囲において、酸化剤であ
る酸化セリウムが紫外光を吸収する効果も有するため、
太陽電池用として使用された場合のシリコンの劣化な
ど、各種用途において好ましくない効果をもたらす紫外
線を適度に吸収するという別の好ましい効果も合わせて
有する。

【００３０】上記の望ましい着色剤成分と、光学特性を
もつ淡色高透過ガラスは、その基礎ガラス組成が、重量
％で表示して、６５〜８０％のＳｉＯ₂、０〜５％のＡ
ｌ₂Ｏ₃、２％より多いＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１
０〜１８％のＮａ₂Ｏ、０〜５％のＫ₂Ｏ、７〜１７％の
ＭｇＯ＋ＣａＯ（ただし、７％を含まず）、１０〜２０
％のＮａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ、０．０５〜０．３％のＳＯ₃、お
よび０〜５％のＢ₂Ｏ₃からなることが望ましく、１０％
より多いＭｇＯ＋ＣａＯ、０．１％より多いＳＯ₃を含
有することが更に望ましい。また、実質的にフッ素、酸
化バリウム、酸化ストロンチウムを含有しないことが望
ましい。

【００３１】上記、本発明による淡色高透過ガラスは、
太陽電池パネル用基板ガラス、太陽電池パネル用カバー
ガラス、太陽熱利用温水器用材料、太陽熱透過窓ガラス
材料、高透過無着色鏡、高透過無着色窓ガラス、展示物
保護ケースガラス、前面パネル等平面ディスプレー基板
ガラスなどとして使用される場合、その効果を最大限に
発揮することができる。

【００３２】また、本発明による淡色高透過ガラスの製
造に際しては、ガラスのコストアップをできるだけ低減
するために、原料としては通常ソーダ石灰系ガラスと同
様、ドロマイト、石灰石、アルミナ含有けい砂を使用す
ることが望ましく、このことは酸化鉄含有量を上記限定
の範囲とすることによって可能となる。

【００３３】また、その溶融方法としては、上記と同様
ガラスのコストアップをできるだけ低減するために、通
常のソーダ石灰系ガラス溶融窯に用いられる、液化段階
および清澄段階が一つの窯槽内で行われる上部加熱タン
ク型溶融炉で溶融することが望ましい。

【００３４】以下に、本発明の淡色高透過ガラスの組成
限定理由について説明する。ただし、以下の組成は重量
％で表示したものである。

【００３５】酸化鉄は、ガラス中ではＦｅ₂Ｏ₃とＦｅＯ
の状態で存在する。Ｆｅ₂Ｏ₃は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。

【００３６】所望の淡い色調と高い透過率を得るために
は、全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）は０．０２〜０．０６％
（ただし、０．０６％を含まず）、ＦｅＯは０．００８
％未満、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算したＦｅＯがＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃の２
２％以下の範囲にあることが必要である。全酸化鉄（Ｔ
−Ｆｅ₂Ｏ₃）が０．０２％未満の場合には、原料として
鉄分の少ない高純度原料を使用する必要があり、コスト
が著しく上昇する。全酸化鉄，ＦｅＯ，ＦｅＯ比が、そ
れぞれの範囲の上限量以上では可視光透過率が低くなり
過ぎると共に、ＦｅＯにより青色の色調が強くなる。

【００３７】より淡い色調と高い可視光透過率を得るた
めには、全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）は０．０２〜０．０
５％、ＦｅＯは０．００８％より少ないことが望まし
い。

【００３８】また、５００〜６００ｎｍ付近における高
い透過率と、適度な日射吸収を有することが望ましい非
晶質シリコンを用いた太陽電池用ガラスなどの場合に
は、上記の全酸化鉄量の範囲で、ＦｅＯは０．００４％
より多く、ＦｅＯ比が１５％以上であることが望ましい
が、ＦｅＯ，ＦｅＯ比が大き過ぎるとガラスの色調が強
くなるので、ＦｅＯが０．００８％より少ない範囲で、
ＦｅＯ比が２０〜２２％であることが更に望ましい。

【００３９】一方、１０００ｎｍ付近における高い透過
率が望ましい結晶質シリコンを用いた太陽電池用ガラス
の場合、あるいは着色のほとんどないいわゆる白板ガラ
スの場合には、上記の全酸化鉄量の範囲で、ＦｅＯは
０．００８％、望ましくは０．００６％より少なく、Ｆ
ｅＯ比が２２％以下であることが望ましい。

【００４０】酸化セリウムは、ＦｅＯ，ＦｅＯ比を調整
するのに有効な成分である。特に１０００ｎｍ付近にお
ける高い透過率が望ましい場合、あるいは着色のほとん
どないガラスを得る場合に必要な小さいＦｅＯ，ＦｅＯ
比を達成するためには、酸化セリウムを０．０２５〜
０．５％添加することが好ましく、更に０．０２５〜
０．２５％添加することが望ましい。

【００４１】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。

【００４２】Ａｌ₂Ｏ₃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０．１〜２．５％の範囲である。

【００４３】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２％以下では失透温度が上昇す
る。ＣａＯが５％未満では溶解性が悪化する。また、１
５％を越えると失透温度が上昇し、１３％より少ないこ
とが望ましい。ＭｇＯとＣａＯの合計が７％以下ではガ
ラスの耐久性が低下する。一方、１７％を越えると失透
温度が上昇し、１５％以下が好ましい。ＭｇＯとＣａＯ
の合計が少ない、例えば１０％以下の場合、溶解性の悪
化やガラス融液の粘度の上昇を補うためにＮａ２Ｏを多
めとする必要があり、コストの上昇やガラスの化学的耐
久性の低下をもたらすので、ＭｇＯとＣａＯの合計は１
０％より多い方が望ましい。

【００４４】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
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。

【００４５】ＳＯ₃はガラスの清澄を促進する成分であ
る。０．０５％未満では通常の溶融方法では清澄効果が
不十分となり、その望ましい範囲は０．１％以上であ
る。一方、０．３％を越えるとその分解により生成する
ＳＯ₂が泡としてガラス中に残留したり、リボイルによ
り泡を発生し易くなる。

【００４６】Ｂ₂Ｏ₃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。Ｂ₂Ｏ₃が
５％を越えると、Ｂ₂Ｏ₃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。

【００４７】ＴｉＯ₂は必須成分ではないが、本発明が
目的とする光学特性を損なわない範囲で、紫外線吸収能
を高めるためなどの目的に適当量加えることができる。
量が多くなり過ぎるとガラスが黄色味を帯び易くなり、
また５００〜６００ｎｍ付近の透過率が低下するので、
その含有量は０．２％未満の範囲で低く抑えることが望
ましい。

【００４８】また、フッ素、酸化バリウム、酸化ストロ
ンチウムを含有させても本発明の効果は損なわれない
が、これらの成分はコスト上昇や窯寿命，有害物の大気
への放出などで好ましくない影響を及ぼす成分であり、
実質的に含有させない方が望ましい。

【００４９】上記の組成範囲のガラスに、酸化剤として
加える成分は、その効果および紫外吸収という別の好ま
しい効果から、上記に限定した範囲の酸化セリウムが望
ましいが、その他の酸化剤、例えば酸化マンガンを１％
以下の範囲で酸化セリウムと組み合わせて、あるいは単
独で添加しても良い。

【００５０】また、還元剤としてＳｎＯ₂を１％以下の
範囲で添加しても良い。着色剤の添加は色調を強くする
とともに可視光透過率を低下させるため、実質的に添加
しない方が望ましい。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を具体的
な実施例を挙げて説明する。

【００５２】（実施例１〜６）酸化物に換算し重量％で表示して表１に示した組成にな
る原料を、低鉄アルミナ含有ケイ砂、石灰石、ドロマイ
ト、ソーダ灰、ボウ硝、酸化セリウム、二酸化マンガン
および炭素系還元剤を用いて調合し、この原料を電気炉
中で１４５０℃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１０ｍｍのガラスを得た。表中の濃度は、
いずれも重量％表示である。

【００５３】次いで、このガラスを３．２ｍｍの厚さに
なるように研磨し、光学特性としてＣ光源を用いて測定
した可視光透過率、主波長、刺激純度、日射透過率、Ｉ
ＳＯ９０５０に規定される紫外線透過率を測定した。表
１に、得られたサンプルの光学特性値を示す。

【００５４】

【表１】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 実施例 1 2 3 4 5 6 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＳｉＯ₂ 71.0 71.7 71.6 72.0 71.1 71.3 Ａｌ₂Ｏ₃ 1.4 1.7 1.7 1.8 1.8 1.5 ＭｇＯ 4.3 4.0 4.2 4.2 4.4 4.2 ＣａＯ 8.6 8.5 8.5 8.5 9.0 8.5 Ｎａ₂Ｏ 13.5 13.0 13.0 12.5 12.6 13.1 Ｋ₂Ｏ 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 1.0 ＳＯ₃ 0.22 0.25 0.20 0.21 0.23 0.23 全酸化鉄 0.031 0.031 0.036 0.036 0.036 0.036 ＴｉＯ２ 0.03 0.03 0.04 0.04 0.04 0.04 酸化セリウム 0.2 0.1 0.05 0.05 0.075 0.1 酸化マンガン 0 0 0 0 0 0 合計 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 FeO 0.003 0.001 0.007 0.005 0.003 0.003 FeO比 11 4 22 15 9 9 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 可視光透過率 91.6 91.8 91.4 91.7 91.6 91.6 日射透過率 90.9 91.6 89.9 91.0 91.0 91.0 紫外線透過率 42.9 50.3 55.4 54.9 51.5 48.4 主波長 563 568 547 562 566 566 刺激純度 0.20 0.23 0.10 0.23 0.26 0.26 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

【００５５】実施例１〜６は請求項１および２の範囲内
の組成であり、表１から明らかなように、３．２ｍｍの
厚みにおいてＣ光源を用いて測定した可視光透過率が９
０％以上、日射透過率が８９．５％以上、紫外線透過率
が６０％以下、主波長が５４０ｎｍより大きい色調の光
学特性を有するガラスである。また、本実施例１〜６は
すべて請求項３に示された好ましい色調を有し、なおか
つ請求項８に示された望ましい基礎ガラス組成である。

【００５６】実施例３，４は、更に好ましい範囲である
請求項４の範囲内の組成であり、３．２ｍｍの厚みにお
ける主波長が５６５ｎｍより小さく、刺激純度が０．３
％以下の好ましい色調のガラスである。

【００５７】実施例３は、更に好ましい範囲である請求
項５の範囲内の組成であり、３．２ｍｍの厚みにおける
主波長が５６０ｎｍより小さい、より好ましい色調のガ
ラスである。

【００５８】実施例１〜６はすべて請求項６の範囲内の
組成である。これらは３．２ｍｍの厚みにおける日射透
過率が８９．５％以上、紫外線透過率が６０％以下、主
波長が５４０ｎｍより大きい色調のガラスである。

【００５９】実施例１，２および４〜６は、更に好まし
い範囲である請求項７の範囲の組成であり、３．２ｍｍ
の厚みにおいて日射透過率が９０．５％以上、紫外線透
過率が５５％以下、主波長が５５５ｎｍより大きい、よ
り好ましい色調をもつガラスである。

【００６０】実施例１〜６は、すべて請求項９の範囲内
の組成であり、また、実質的にフッ素、酸化バリウム、
酸化ストロンチウムを含有しない請求項１０の範囲内の
ガラスでもある。

【００６１】また、これら実施例１〜６はすべて請求項
１２に記載の太陽電池パネル用基板ガラス、太陽電池パ
ネル用カバーガラス、太陽熱利用温水器用材料、太陽熱
透過窓ガラス材料、高透過無着色鏡、高透過無着色窓ガ
ラス、展示物保護ケースガラス、全面パネル等平面ディ
スプレー基板ガラスに適したガラスである。

【００６２】（比較例１〜４）表２に、本発明に対する比較例の組成と光学特性を示
す。組成は重量％である。

【００６３】

【表２】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 比較例 1 2 3 4 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＳｉＯ₂ 72.4 73.07 73.50 70.80 Ａｌ₂Ｏ₃ 1.42 1.80 0.90 1.90 ＭｇＯ 4.1 0.08 − 3.70 ＣａＯ 8.0 10.11 9.00 8.90 ＳｒＯ − 0.21 − − Ｎａ₂Ｏ 13.1 14.63 15.80 13.50 Ｋ₂Ｏ 0.72 0.01 0.29 0.60 ＳＯ₃ 0.23 0.015 0.30 0.25 全酸化鉄 0.10 0.010 0.1 0.09 ＴｉＯ２ 0.03 − 0.04 − 酸化セリウム − − − 0.20 ＺｒＯ₂ − 0.028 − − 合計 100.08 99.935 99.93 99.94 FeO 0.027 0.028 FeO比 30 60 31 板厚(mm) 3.20 5.66 3.85 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 可視光透過率 90.1 90.8 89.9* − 日射透過率 85.0 88.5 − − 紫外線透過率 60.8 − − − 主波長 502 490.5 541 − 刺激純度 0.34 0.27 0.30 − −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− ＊：光源はＡ光源

【００６４】比較例１は、典型的なソーダ石灰系ガラス
である。比較例２は本文中に引用した特開平７−２９８
１０号公報中の実施例、比較例３は本文中に引用した特
開平８−４０７４２号公報中の実施例、比較例４は本文
中に引用した特開平５−２２１６８３号公報中の実施例
の一例である。

【００６５】比較例１では、本発明のガラスと比較し日
射透過率が低く、また可視光透過率も低い。比較例２で
は、本発明のガラスと同様な特性となっているが、酸化
鉄が０．０１０％と低く、酸化鉄量をこのように低くす
るためには特殊な高純度原料を必要としガラスのコスト
が高くなる。比較例３は、可視光透過率と刺激純度から
推定される色調は通常ソーダ石灰系ガラスとそれほど変
わらない。比較例４は、ガラスの光学特性が具体的に記
載されていないが、記載されている分光透過率曲線から
４００ｎｍの透過率を読みとると、比較のため併記され
ている通常のソーダ石灰系ガラスのそれが約８７％なの
に対し、比較例４のガラスのそれは約８３％となり、酸
化セリウムの添加によってＦｅＯ含有量を下げた結果、
Ｆｅ₂Ｏ₃が増加し可視短波長域の透過率の低いガラスと
なっていることを示している。

【００６６】

【発明の効果】請求項１では、着色成分である全酸化
鉄、ＦｅＯ、酸化セリウムおよびＦｅＯ比を限定するこ
とで、日射透過率が高く、可視光透過率が高い淡色高透
過ガラスが得られる。

【００６７】請求項２では、全酸化鉄、ＦｅＯを更に限
定することで、より日射透過率が高く、可視光透過率が
高い淡色高透過ガラスが得られる。

【００６８】請求項３では主波長および刺激純度を限定
することで、建築用ガラスに好ましい色調を有し、また
非晶質シリコンからなる太陽電池用ガラスとして好適な
淡色高透過ガラスが得られる。

【００６９】請求項４では、ＦｅＯおよびＦｅＯ比を更
に限定することにより、主波長および刺激純度がより好
ましいガラスが得られる。

【００７０】請求項５では、ＦｅＯとＦｅＯ比を更に限
定することにより、特に建築用ガラスとして好適である
淡い緑色の色調を有し、またとりわけ発電効率の高い非
晶質シリコンからなる太陽電池に適した淡色高透過ガラ
スが得られる。

【００７１】請求項６では、建材用として特に望ましい
着色のほとんどないいわゆる白板ガラスと、特に結晶質
シリコンからなる太陽電池に好適なガラスが得られる。

【００７２】請求項７では、更にＦｅＯの上限を限定
し、高価な酸化セリウムの上限を限定することで、より
日射透過率が高く、より紫外線透過率が低いガラスが安
価に得られる。

【００７３】請求項８では、その基礎ガラス組成を限定
することにより、上記の望ましい光学特性をもつ淡色高
透過ガラスが得られる。

【００７４】請求項９ではＭｇＯ＋ＣａＯおよびＳＯ３
を限定することにより、高品質なガラスが得られる。

【００７５】請求項１０では、フッ素、酸化バリウム、
酸化ストロンチウムの含有を制限することで、有害物の
発生、溶解炉の劣化を防ぐと共に、低コストのガラスが
得られる。

【００７６】請求項１１では、本発明による淡色高透過
ガラスが、その効果を最大限に発揮することができる用
途を開示している。

【００７７】請求項１２および１３では、原料としては
通常ソーダ石灰系ガラスと同様の、ドロマイト、石灰
石、アルミナ含有けい砂に限定することにより、ガラス
のコストを低減することが可能である。

【００７８】請求項１４では、通常のソーダ石灰系ガラ
ス溶融窯に用いられる、液化段階および清澄段階が一つ
の窯槽内で行われる上部加熱タンク型溶融炉で溶融する
ことで、ガラスのコストを低減することが可能である。

【００７９】以上、本発明の淡色高透過ガラスによれ
ば、着色がほとんどないか非常に淡く、かつ透過率の高
いガラスを、低コストで得ることが可能である。また、
本発明の淡色高透過ガラスは、建築用ガラスとして有用
であり、また太陽電池用ガラスなど高い太陽光透過率が
必要とされるガラスとしても有用である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平10−45424（ＪＰ，Ａ) 特開平11−335132（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C03C 1/00 - 14/00 ＷＰＩ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シリカ分を主成分とするガラスにおい
て、着色成分として、重量％で表示して、０．０２〜０．０６％（ただし、０．０６％を含まず）
のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、０．００８％より少ないＦｅＯ、０．０２５〜０．５％の酸化セリウムを含有し、かつＦｅ₂Ｏ₃に換算したＦｅＯのＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃に対する
割合（以下、ＦｅＯ比）が２２％以下である組成からな
り、酸化鉄、酸化セリウム、酸化マンガン以外に実質的
に着色成分を含有せず、３．２ｍｍの厚みにおいて、日射透過率が８９．５％以上、ＩＳＯ９０５０に規定された紫外線透過率が６０％以
下、Ｃ光源を用いて測定した可視光透過率が９０％以上であ
ることを特徴とする淡色高透過ガラス。
【請求項２】重量％で表示して、０．０２〜０．０５％のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄
（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）、０．００８％より少ないＦｅＯを含有することを特徴と
する請求項１に記載の淡色高透過ガラス。
【請求項３】主波長が４９５ｎｍより大きくかつ５７
５ｎｍより小さく、刺激純度が０．４％以下あることを
特徴とする請求項１または２に記載の淡色高透過ガラ
ス。
【請求項４】重量％で表示して、０．００４％より多いＦｅＯを含有し、かつＦｅＯ比が１５％以上である組成からなり、３．２ｍｍの厚みにおいて、Ｃ光源を用いて測定した、
主波長が５６５ｎｍより小さく、刺激純度が０．３％以
下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載の淡色高透過ガラス。
【請求項５】重量％で表示して、０．００８％より少ないＦｅＯを含有し、かつＦｅＯ比が２０〜２２％である組成からなり、３．２ｍｍの厚みにおいて、Ｃ光源を用いて測定した主
波長が５６０ｎｍより小さいことを特徴とする請求項４
に記載の淡色高透過ガラス。
【請求項６】Ｃ光源を用いて測定した主波長が５４０
ｎｍより大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載の淡色高透過ガラス。
【請求項７】重量％で表示して、０．００６％より少ないＦｅＯ、０．０２５〜０．２５％の酸化セリウムを含有する組成
からなり、３．２ｍｍの厚みにおいて、日射透過率が９０．５％以上、ＩＳＯ９０５０に規定された紫外線透過率が５５％以
下、Ｃ光源を用いて測定した主波長が５５５ｎｍより大きい
ことを特徴とする請求項６に記載の淡色高透過ガラス。
【請求項８】基礎ガラス組成が、重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉＯ₂、０〜５％のＡｌ₂Ｏ₃、２％より多いＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ₂Ｏ、０〜５％のＫ₂Ｏ、７〜１７％のＭｇＯ＋ＣａＯ（ただし、７％を含ま
ず）、１０〜２０％のＮａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ、０．０５〜０．３％のＳＯ₃、および０〜５％のＢ₂Ｏ₃からなることを特徴とする請求
項１〜７のいずれかに記載の淡色高透過ガラス。
【請求項９】重量％で表示して、１０％より多いＭｇＯ＋ＣａＯ、０．１％より多いＳＯ₃を含有することを特徴とする請
求項８に記載の淡色高透過ガラス。
【請求項１０】実質的にフッ素、酸化バリウム、酸化
ストロンチウムを含有しないことを特徴とする請求項１
〜９のいずれかに記載の淡色高透過ガラス。
【請求項１１】太陽電池パネル用基板ガラス、太陽電
池パネル用カバーガラス、太陽熱利用温水器用材料、太
陽熱透過窓ガラス材料、高透過無着色鏡、高透過無着色
窓ガラス、展示物保護ケースガラス、全面パネル等平面
ディスプレー基板ガラスとして利用することを特徴とす
る請求項１〜１０のいずれかに記載の淡色高透過ガラ
ス。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の淡
色高透過ガラスの製造方法であって、原料としてドロマ
イト、石灰石を使用することを特徴とする淡色高透過ガ
ラスの製造方法。
【請求項１３】原料としてアルミナ含有けい砂を使用
することを特徴とする請求項１２に記載の淡色高透過ガ
ラスの製造方法。
【請求項１４】バッチ原料を上部加熱タンク型溶融炉
で溶融することを特徴とする請求項１２または１３に記
載の淡色高透過ガラスの製造方法。