JP4740924B2 - 紫外線遮断ガラスの改質方法 - Google Patents
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1.ハロゲン化銅微粒子が全体又は一部に分散し且つSiO2を含有する相を含む分相ガラスを、酸溶液に接触させて該分相ガラス表面の少なくとも一部に高ケイ酸層を形成することを特徴とする紫外線遮断ガラスの改質方法。
2.高ケイ酸層が、SiO2を80重量%以上含む層である上記項1に記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
3.酸溶液が、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸及び過塩素酸からなる群から選択される少なくとも1種の酸を含む水溶液である上記項1又は2に記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
4.分相ガラスが、SiO220〜85重量%、B2O3 2〜75重量%、Al2O3 15重量%以下、Li2O、Na2O、K2O、Rb2OおよびCs2Oの少なくとも一種30重量%以下、MgO、CaO、ZnO、BaO、SrOおよびPbOの少なくとも一種10重量%以下、Nb2O5、ZrO2、La2O3、Y2O3、Ta2O3およびGd2O3の少なくとも一種10重量%以下、及びハロゲン化銅0.01〜15重量%を含むガラスである上記項1〜3のいずれかに記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
5. 分相ガラスが、SiO2 20〜85重量%、B2O3 2〜75重量%、Al2O315重量%以下、Li2O、Na2O、K2O、Rb2OおよびCs2Oの少なくとも一種30重量%以下、MgO、CaO、ZnO、BaO、SrOおよびPbOの少なくとも一種10重量%以下、Nb2O5、ZrO2、La2O3、Y2O3、Ta2O3およびGd2O3の少なくとも一種10重量%以下、及びCl、Br及びIから選ばれた少なくとも一種のハロゲン成分0.01〜15重量%を含むガラスに、銅イオンを拡散させてハロゲン化銅微結晶を含む層を形成させたガラスである上記項1〜3のいずれかに記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
6. 上記項1〜5の何れかに記載の方法により改質された紫外線遮断ガラスからなる液晶保護用ガラス。
以下、本発明方法の処理対象とする分相ガラスについて、より詳細に説明する。
(1)ハロゲン化銅微粒子が均一に分散した分相ガラス
処理対象とする分相ガラスでは、ハロゲン化銅以外の各成分は、従来からガラスにおいて使用されている各種の成分から選択して使用することができる。
(2)ハロゲン化銅微粒子が一部に分散した分相ガラス
本発明方法の処理対象とする分相ガラスの内で、ハロゲン化銅微粒子が一部に分散した分相ガラスとしては、ハロゲンを含む母材ガラスに銅イオンを拡散させてハロゲン化銅を生成させた分相ガラスを用いることができる。このような方法において用いる母材ガラスとしては、SiO2 20〜85重量%、B2O32〜75重量%、Al2O315重量%以下、Li2O、Na2O、K2O、Rb2OおよびCs2Oの少なくとも一種30重量%以下、MgO、CaO、ZnO、BaO、SrOおよびPbOの少なくとも一種10重量%以下、Nb2O5、ZrO2、La2O3、Y2O3、Ta2O3およびGd2O3の少なくとも一種10重量%以下、及びCl、Br及びIから選ばれた少なくとも一種のハロゲン成分0.01〜15重量%を含むガラスを例示できる。
改質ガラスの用途
本発明方法によって改質されたガラスは、優れた紫外線遮断性能を有すると同時に、その表面の少なくとも一部にアルカリ成分をほとんど含まない高ケイ酸層が形成されている。このため、液晶と直接接触する液晶保護用ガラスとして使用する場合に、ガラスに含まれているアルカリ成分によって液晶が劣化することがなく、液晶保護用ガラスとして好適に用いることができる。液晶保護用ガラスとして使用する場合には、高ケイ酸層の厚みを0.01mm以上程度とすることが好ましく、0.05mm以上程度とするのがより好ましく、0.1mm〜0.6mm程度とするのが最も好ましい。ハロゲン化銅が0.01〜15重量%程度含まれる層の厚みは、光源から発せられる紫外線の強度などに応じて適宜設定することができるが、約0.01mm程度以上とすることが好ましく、0.1mm程度以上とすることがより好ましい。液晶保護用ガラスとして使用する場合には、少なくとも液晶と接触する面が、高ケイ酸層となるよう設置すればよい。
SiO2 55.3重量%、Na2B4O722.3重量%、H3BO310.2重量%、Al(OH)34.2重量%、K2CO31.3重量%、ZnO 0.9重量%、NaBr 4.6重量%、Cu2O 0.5重量%、SiZrO4 0.7重量%およびNb2O5 0.1重量%を混合することによって、ガラス原料を調製した。ガラス原料を溶融し、成形および徐冷した後、600℃において50分間熱処理することによって、ハロゲン化銅微粒子がガラス全体に均一に分散したSiO2を含有する相を含む分相ガラスを得た。その後、ひずみがなくなるまで徐冷し、研磨加工することによって、15mm×15mm×1.1mmの分相ガラスを三枚得た。得られた分相ガラスの組成を表1に、No.1として示す。表中の数値の単位は、重量%である。また、図1に、分相ガラスの透過率測定の結果を示す。図1から明らかなように、分相ガラスは、紫外線のみを遮断している。
SiO2 44.2重量%、Na2B4O717.4重量%、H3BO39.4重量%、Al(OH)311.9重量%、K2CO31.7重量%、Li2CO32.9重量%、ZnO 2.4重量%、NaBr 9.2重量%およびSiZrO4 0.6重量%を混合することによって、ガラス原料を調製した。ガラス原料を溶融、成形および徐冷したのち、15mm×15mm×3mmに研磨加工することによって、Brを含む母材ガラスを得た。母材ガラスの組成を表1中に、No.2として示す。表中の数値の単位は、重量%である。
Claims (6)
- ハロゲン化銅微粒子が全体又は一部に分散し且つSiO2を含有する相を含むファイバー状の分相ガラスの表層を酸溶液に接触させて、該分相ガラス表面に高ケイ酸層を形成させることを特徴とする紫外線遮断ガラスの改質方法であって、
ハロゲン化銅が0.01〜15重量%含まれる中心部の直径が0.002〜1mmであり、且つ、高ケイ酸層の厚みが0.002〜0.1mmとなるよう該分相ガラスを酸溶液に接触させる、紫外線遮断ガラスの改質方法。 - 請求項1に記載の方法により改質された紫外線遮断ガラスからなる光ファイバー。
- 高ケイ酸層が、SiO2を80重量%以上含む層である請求項1に記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
- 酸溶液が、硝酸、硫酸、塩酸、リン酸、酢酸及び過塩素酸からなる群から選択される少なくとも1種の酸を含む水溶液である請求項1又は3に記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
- 分相ガラスが、SiO220〜85重量%、B2O32〜75重量%、Al2O315重量%以下、Li2O、Na2O、K2O、Rb2OおよびCs2Oの少なくとも一種30重量%以下、MgO、CaO、ZnO、BaO、SrOおよびPbOの少なくとも一種10重量%以下、Nb2O5、ZrO2、La2O3、Y2O3、Ta2O3およびGd2O3の少なくとも一種10重量%以下、及びハロゲン化銅0.01〜15重量%を含むガラスである請求項1、3及び4のいずれかに記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
- 分相ガラスが、SiO220〜85重量%、B2O3 2〜75重量%、Al2O315重量%以下、Li2O、Na2O、K2O、Rb2OおよびCs2Oの少なくとも一種30重量%以下、MgO、CaO、ZnO、BaO、SrOおよびPbOの少なくとも一種10重量%以下、Nb2O5、ZrO2、La2O3、Y2O3、Ta2O3およびGd2O3の少なくとも一種10重量%以下、及びCl、Br及びIから選ばれた少なくとも一種のハロゲン成分0.01〜15重量%を含む母材ガラスに、銅イオンを拡散させてハロゲン化銅微結晶を含む層を形成させたガラスである請求項1、3、及び4のいずれかに記載の紫外線遮断ガラスの改質方法。
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