JPH0624794A - 紫外線カットガラスの製造方法 - Google Patents

紫外線カットガラスの製造方法

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JPH0624794A
JPH0624794A JP20447792A JP20447792A JPH0624794A JP H0624794 A JPH0624794 A JP H0624794A JP 20447792 A JP20447792 A JP 20447792A JP 20447792 A JP20447792 A JP 20447792A JP H0624794 A JPH0624794 A JP H0624794A
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JP
Japan
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glass
cucl
chlorine
fine particles
mother glass
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Withdrawn
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JP20447792A
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Naoki Sugimoto
直樹 杉本
Mineko Yamamoto
峰子 山本
Tsuneo Manabe
恒夫 真鍋
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】塩素を含有する母ガラスを製造し、母ガラスへ
銅イオンを拡散してガラス中にCuCl微粒子を析出
し、紫外線カットガラスを製造する。 【効果】広い範囲の組成の母ガラスを使用することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線をシャープにカ
ットする紫外線カットガラスの製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】CuClは紫外線領域にシャープな吸収
をもつことが知られている。このようなCuCl微粒子
を析出したガラスとして、特公昭46−3464号公報
や特開平3−174337号公報に記載のものが知られ
ている。これらのガラスは、CuCl成分を含む原料を
高温で溶解して、まずCuCl成分を含有するガラスを
作製し、このガラスを所定の温度で熱処理を行なうこと
によってガラス中にCuCl微粒子を析出させる、いわ
ゆる溶融析出法によって製造される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法は、ガラスを高温で溶融するというプロセスが含まれ
るため、揮散しやすいCuCl成分をガラス中に含有さ
せるためには比較的低温で溶解する必要があり、そのた
めCuCl微粒子が析出可能なガラス組成は限定される
という課題があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するためになされたもので、塩素を含有する母ガラ
スを製造し、母ガラスへ銅イオンを拡散してガラス中に
CuCl微粒子を析出することを特徴とする紫外線カッ
トガラスの製造方法を提供するものである。
【0005】本発明の紫外線カットガラスの製造方法
は、母ガラスへ銅イオンを拡散する工程が比較的低温で
行なえるため、高温でCuCl成分をガラス中に溶融さ
せるプロセスを必要とせず、幅広い組成の母ガラス中に
CuCl微粒子を析出させることができる。したがっ
て、母ガラスの組成としては塩素を含有することを除き
特に限定されない。母ガラスとしては、後記するよう
に、塩素を原料に混合しそれをガラス化したものであっ
てもよく、塩素を含有しない多孔質ガラスを製造しその
細孔に塩素を導入し無孔化したものであってもよい。
【0006】母ガラスへの銅イオンの拡散方法として
は、銅イオンを単独で母ガラスに拡散させてもよいし、
母ガラスのイオンとのイオン交換によって銅イオンを母
ガラスに拡散させてもよい。イオン交換は、塩素を含有
する母ガラスを、銅を含む溶融塩やペーストと接触させ
ることにより行なうことが好ましいが、銅を含有する水
溶液と接触させることによっても行なえる。
【0007】イオン交換は、母ガラスに存在する、例え
ばNa+ 、Li+ 、K+ 、Rb+ などの1価イオンまた
はCa2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+などの2価イオン
と、銅化合物の溶融塩、ペースト、水溶液などに存在す
るCu+ イオンまたはCu2+イオンとのイオン交換によ
って母ガラスへ銅イオンが拡散し、母ガラスの塩素と結
合することによってCuCl微粒子を析出する。この場
合、イオン交換によって母ガラスに銅イオンが拡散する
ため、1μm以上の深さまで母ガラスに銅イオンを導入
させることが可能となり、したがって、1μm以上の深
さまでCuCl微粒子を析出させることが可能となる。
【0008】また、塩素を含有する母ガラスと銅イオン
の拡散を行なった後に、ガラスの転移温度以上の温度で
熱処理を行なうことによって、さらに多量のCuCl微
粒子をガラスに析出することも可能である。
【0009】母ガラス中の塩素の含有量は0.001〜
10重量%であることが好ましい。塩素の含有量が0.
001重量%未満の場合、CuCl微粒子のガラス中へ
の析出が得られ難く好ましくない。逆に、10重量%を
超える場合は、CuCl微粒子の粒径の制御が困難にな
るとともにガラスの耐候性が劣化してしまうため好まし
くない。そして、この範囲のうち、塩素の含有量が0.
01〜5重量%の場合、均一で制御されたCuCl微粒
子が容易に析出しうるので特に好ましい。
【0010】塩素を含有する母ガラスの製造法としては
特に制限がないが、例えば、NaClなどの塩化物を含
むガラス原料バッチを溶融して、ガラス化することによ
り製造する方法、分相後、酸溶出して作製した多孔質ガ
ラス、ゾルゲル法により作製した多孔質ガラス、または
CVD法で作製した多孔質ガラスを高温で塩素処理後焼
結して無孔化することによって製造する方法等がある。
【0011】銅イオンは、CuCl、CuCl2 、Cu
Br、CuBr2 、CuI 、CuSO4 、Cu(NO3
)2 、Cu2 O、CuO、CuSのうち少なくとも1
つの化合物で形成されることがイオン交換を効率的に行
なう上で好ましい。銅を含有する溶融塩やペーストとガ
ラスとの間でイオン交換を行なう温度としては、塩素を
含むガラスのガラス転移温度以上軟化温度以下の温度範
囲でイオン交換を行なう場合と、ガラス転移温度以下の
温度で行なう場合があるが、いずれでもよい。
【0012】これらの化合物の融点等の熱特性は表1に
示したとおりで、各種ガラスの適正なイオン交換温度に
応じた融点等の熱特性をもつ化合物を選べばよい。ま
た、この化合物の融点を制御するために、例えばNaC
l、NaNO3 、Na2 SO4などの他の塩を適宜混合
することも可能である。
【0013】
【表1】
【0014】
【実施例】
[実施例1〜10]表2に示す組成(単位:重量%)を
有する母ガラスを溶融法により製造し、10×10×1
mmの大きさの板状試料を作製した。これらの試料を表
2に示す溶融塩(単位:重量%)中で表2に示すイオン
交換温度、イオン交換時間でイオン交換を行なった。得
られた試料の表面を洗浄後、試料を2つに割り、その断
面をEPMAを用いて分析し、ガラス表面からの銅の拡
散深さを求めた。
【0015】また、得られた試料の分光スペクトルの測
定を行なうとともに、透過型電子顕微鏡観察を行なうこ
とによってガラスに析出するCuCl微粒子の粒径を測
定した。その結果、いずれの試料にもCuClに特有な
吸収構造が現れ、ガラスに表2に示す粒径のCuCl微
粒子が析出していることがわかった。また、銅の拡散深
さは表2に示すように5〜400μmであることがわか
った。またこれらのガラスは、紫外線をシャープにカッ
トする性能を有することがわかった。
【0016】[実施例11〜12]表2に示す組成のガ
ラスを実施例1と同様に作製し、表2に示す溶融塩中で
表2に示す温度・時間でイオン交換を行なった。イオン
交換終了後に試料を600℃で30分間熱処理を行なっ
た。得られた試料の評価は実施例1と同様に行なった。
その結果、これらの試料にはCuClに特有な吸収構造
が現れ、ガラス中に表2に示す粒径のCuCl微粒子が
析出していることがわかった。また、銅の拡散深さは表
1に示すように8〜10μmであることがわかった。ま
たこれらのガラスは、紫外線をシャープにカットする性
能を有することがわかった。
【0017】
【表2】
【0018】[実施例13]溶融・分相法により作製し
た平均細孔径400nm、厚さ1.2mmの多孔質ガラ
ス(ガラス組成;SiO2 :96重量%、B2 O3 :3
重量%、Al2 O3:0.3重量%、Na2 O:0.1
5重量%)を、5%Cl2 含有のN2 雰囲気中で120
0℃に加熱し、無孔化し、塩素を含有する母ガラスを作
製した。蛍光X線分析の結果、母ガラスには約0.3重
量%のClが均一に含まれていることがわかった。この
塩素を含有する母ガラスをCuCl溶融塩中に、100
0℃で30分間保持することによりイオン交換を行なっ
た。得られた試料の評価は実施例1と同様に行なった。
その結果、CuClに特有な吸収構造が現れ、ガラスに
粒径3.5nmのCuCl微粒子が析出していることが
わかった。また、銅は深さ方向に表面より中央部までほ
ぼ均一に拡散しており、その含有量は0.5重量%拡散
であった。またこのガラスは、紫外線をシャープにカッ
トする性能を有することがわかった。
【0019】[実施例14]実施例2と同様の方法で作
製した塩素含有母ガラスをCu2 O溶融塩中に、125
0℃で30間保持した。得られたガラスの評価は実施例
1〜12と同様に行なった。その結果、CuClに特有
な吸収構造が現れ、ガラス中に粒径6nmのCuCl微
粒子が析出していることがわかった。また、銅は深さ方
向に表面より中央部までほぼ均一に拡散しており、その
含有量は0.6重量%であった。またこのガラスは、紫
外線をシャープにカットする性能を有することがわかっ
た。
【0020】[実施例15]Si(OCH3 )4 および
NaOCH3 を原料に用い、ゾルゲル法により10Na
2 O−95SiO2 組成の多孔質ゲルを作製した。得ら
れた多孔質ゲルを空気中に400℃で2時間保持後、5
%Cl2 含有のN2 雰囲気中に600℃で2時間保持
し、50mmφ×5mm厚の塩素含有母ガラスを作製し
た。蛍光X線分析の結果、この母ガラスは約1重量%の
Cl を含有していることがわかった。この塩素含有母ガ
ラスをCuBr溶融塩中に500℃で30分間保持し
た。得られたガラスの評価は実施例1と同様に行なっ
た。その結果、CuClに特有な吸収構造が現れ、ガラ
ス中に粒径4.5nmのCuCl微粒子が析出している
ことがわかった。また、銅の拡散深さは400μmであ
ることがわかった。またこのガラスは、紫外線をシャー
プにカットする性能を有することがわかった。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、高温でCuCl成分を
ガラス中に溶融するプロセスを必要としないので、幅広
い組成のガラスにCuCl微粒子を析出した紫外線カッ
トガラスを製造することができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年9月11日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】イオン交換は、母ガラスに存在する、例え
ばNa+ 、Li+ 、K+ 、Rb+ などの1価イオンまた
はCa2+、Mg2+、Sr2+、Ba2+などの2価イオン
と、銅化合物の溶融塩、ペースト、水溶液などに存在す
るCu+ イオンまたはCu2+イオンとのイオン交換によ
って母ガラスへ銅イオンが拡散し、母ガラスの塩素と結
合することによってCuCl微粒子を析出する。この場
合、イオン交換によって母ガラスに銅イオンが拡散する
ため、1μm以上の深さまで母ガラスに銅イオンを導入
させることが可能となり、したがって、1μm以上の深
さまでCuCl微粒子を析出させることが可能となる。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】銅イオンは、CuCl、CuCl2 、Cu
Br、CuBr2 、CuI、CuSO4 、Cu(NO
32 、Cu2 O、CuO、CuSのうち少なくとも1
つの化合物で形成されることがイオン交換を効率的に行
なう上で好ましい。銅を含有する溶融塩やペーストとガ
ラスとの間でイオン交換を行なう温度としては、塩素を
含むガラスのガラス転移温度以上軟化温度以下の温度範
囲でイオン交換を行なう場合と、ガラス転移温度以下の
温度で行なう場合があるが、いずれでもよい。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】これらの化合物の融点等の熱特性は表1に
示したとおりで、各種ガラスの適正なイオン交換温度に
応じた融点等の熱特性をもつ化合物を選べばよい。ま
た、この化合物の融点を制御するために、例えばNaC
l、NaNO3 、Na2 SO4などの他の塩を適宜混合
することも可能である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】
【表1】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】[実施例13]溶融・分相法により作製し
た平均細孔径400nm、厚さ1.2mmの多孔質ガラ
ス(ガラス組成;SiO2 :96重量%、B23 :3
重量%、Al23:0.3重量%、Na2 O:0.1
5重量%)を、5%Cl2 含有のN2 雰囲気中で120
0℃に加熱し、無孔化し、塩素を含有する母ガラスを作
製した。蛍光X線分析の結果、母ガラスには約0.3重
量%のClが均一に含まれていることがわかった。この
塩素を含有する母ガラスをCuCl溶融塩中に、100
0℃で30分間保持することによりイオン交換を行なっ
た。得られた試料の評価は実施例1と同様に行なった。
その結果、CuClに特有な吸収構造が現れ、ガラスに
粒径3.5nmのCuCl微粒子が析出していることが
わかった。また、銅は深さ方向に表面より中央部までほ
ぼ均一に拡散しており、その含有量は0.5重量%拡散
であった。またこのガラスは、紫外線をシャープにカッ
トする性能を有することがわかった。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】[実施例14]実施例2と同様の方法で作
製した塩素含有母ガラスをCu2 O溶融塩中に、125
0℃で30間保持した。得られたガラスの評価は実施例
1〜12と同様に行なった。その結果、CuClに特有
な吸収構造が現れ、ガラス中に粒径6nmのCuCl微
粒子が析出していることがわかった。また、銅は深さ方
向に表面より中央部までほぼ均一に拡散しており、その
含有量は0.6重量%であった。またこのガラスは、紫
外線をシャープにカットする性能を有することがわかっ
た。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】[実施例15]Si(OCH34 および
NaOCH3 を原料に用い、ゾルゲル法により10Na
2 O−95SiO2 組成の多孔質ゲルを作製した。得ら
れた多孔質ゲルを空気中に400℃で2時間保持後、5
%Cl2 含有のN2 雰囲気中に600℃で2時間保持
し、50mmφ×5mm厚の塩素含有母ガラスを作製し
た。蛍光X線分析の結果、この母ガラスは約1重量%の
Clを含有していることがわかった。この塩素含有母ガ
ラスをCuBr溶融塩中に500℃で30分間保持し
た。得られたガラスの評価は実施例1と同様に行なっ
た。その結果、CuClに特有な吸収構造が現れ、ガラ
ス中に粒径4.5nmのCuCl微粒子が析出している
ことがわかった。また、銅の拡散深さは400μmであ
ることがわかった。またこのガラスは、紫外線をシャー
プにカットする性能を有することがわかった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩素を含有する母ガラスを製造し、母ガラ
    スへ銅イオンを拡散してガラス中にCuCl微粒子を析
    出することを特徴とする紫外線カットガラスの製造方
    法。
  2. 【請求項2】母ガラスのイオンと銅イオンとをイオン交
    換することにより母ガラスへ銅イオンを拡散する請求項
    1の紫外線カットガラスの製造方法。
  3. 【請求項3】母ガラス中の塩素の含有量が0.001〜
    10重量%であることを特徴とする請求項1または2の
    紫外線カットガラスの製造方法。
  4. 【請求項4】銅イオンがCuCl、CuCl2 、CuB
    r、CuBr2 、CuI 、CuSO4 、Cu(NO3 )
    2 、Cu2 O、CuO、CuSのうち少なくとも1つの
    化合物より形成される請求項1、2または3の紫外線カ
    ットガラスの製造方法。
JP20447792A 1992-07-08 1992-07-08 紫外線カットガラスの製造方法 Withdrawn JPH0624794A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078569A (ja) * 2004-09-07 2006-03-23 Japan Science & Technology Agency 紫外光フィルタ
JPWO2005033031A1 (ja) * 2003-10-06 2006-12-14 日本板硝子株式会社 紫外線透過ガラス、およびこれを用いたマイクロプレート
WO2007058185A1 (ja) 2005-11-15 2007-05-24 Isuzu Glass Co., Ltd. 青紫光遮断ガラス
WO2008123378A1 (ja) 2007-03-29 2008-10-16 Isuzu Glass Co., Ltd. 紫外線吸収能を有する屈折率分布型光学素子の製造方法
WO2022131275A1 (ja) * 2020-12-18 2022-06-23 Agc株式会社 ガラス板、合わせガラス、建築用窓ガラス及び車両用窓ガラス

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