JPH08217485A - 紫外線吸収ガラス - Google Patents

紫外線吸収ガラス

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JPH08217485A
JPH08217485A JP3034695A JP3034695A JPH08217485A JP H08217485 A JPH08217485 A JP H08217485A JP 3034695 A JP3034695 A JP 3034695A JP 3034695 A JP3034695 A JP 3034695A JP H08217485 A JPH08217485 A JP H08217485A
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glass
iron oxide
total iron
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ultraviolet absorbing
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Takashi Uchino
隆司 内野
Yasukimi Nagashima
廉仁 長嶋
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
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    • C03C4/00Compositions for glass with special properties
    • C03C4/02Compositions for glass with special properties for coloured glass
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    • C03CCHEMICAL 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
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 通常の色板ガラスの場合と同様の窯の操業条
件下で、バッチ投入量を減らすことなく溶融可能な、緑
色系の色調を有する紫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、0〜5%のB23、0〜1
0%MgO、5〜15%のCaO、10〜18%のNa
2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+CaO、
及び10〜20%のNa2O+K2Oからなる基礎ガラス
組成と、着色成分として0.2〜0.7%で、且つFe
O/全酸化鉄の比が0.20〜0.29のFe23に換
算した全酸化鉄、0.1〜2.0%のTiO2、0.1
〜1.5%のCeO2、及び0.0002〜0.01%
のCoOからなる紫外線吸収ガラスである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線吸収ガラスに関
する。更に詳しくは、紫外線吸収能に優れた緑色系の色
調を有する紫外線吸収ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両用ガラスとして緑色系の色調
を有するガラスが好まれている。一般に、緑色ガラスは
主な着色成分として酸化鉄を含み、全酸化鉄をFe23
に換算した濃度(以下、T−Fe23と表示する)を約
0.5重量%以上とし、且つT−Fe23に対するFe
Oの重量比を約0.24以上にすれば得られることが知
られている。
【0003】また、近年の自動車の内装の高級化に伴う
内装材の劣化防止の観点から、自動車用窓ガラスとして
紫外線吸収能を付与した緑色系の色調を有するガラスが
提案されている。
【0004】例えば、特開平3−187946号に開示
された緑色系の色調を有する紫外線吸収ガラスは、母組
成として重量百分率で表示して65〜75%のSi
2、 0〜3%のAl23、1〜5%のMgO、5〜1
5%のCaO、10〜15%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FeO/T−Fe23比が0.23
〜0.29のFe23に換算した全酸化鉄、0.2〜
1.4%のCeO2、及び0〜0.85のTiO2を含有
させている。
【0005】また、特開平6−56466号に開示され
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FeO/T−Fe23比が
0.30〜0.40のFe23に換算した全酸化鉄、
0.5〜0.8%のCeO2、 及び0.2〜0.4のT
iO2を含有させている。
【0006】さらに、特開平6−191881号に開示
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
0.6%を越え、且つFeO/T−Fe23比が0.3
5未満のFe23に換算した全酸化鉄、及び2.0%未
満のTiO2を含有させている。
【0007】また、上記の各従来技術には、赤外線(熱
線)吸収能の高いFeO濃度の絶対量も多いため、赤外
線吸収ガラスとして有用であることが開示されている。
【0008】また、紫外線吸収剤としてCeO2、Ti
2を添加した場合には、ガラスに緑色系の色調を持た
せるために全鉄量を多くするか、またはFeO/T−F
23比を比較的大きくして可視域の長波長側に吸収能
を有するFeO濃度の絶対量を上昇させなければならな
いことが開示されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高濃度
のFeOを含むガラスバッチを溶融する場合は、その熱
線吸収能のために重油の燃焼による燃焼熱の大部分がガ
ラス素地表面付近で吸収されてしまう。その結果、ガラ
ス溶解槽敷部の温度(敷温)が低下する。この様な条件
下で欠点の少ないガラスを得るには、バッチ投入量を減
らすか、または電気ブースターを溶融時に使用しなけれ
ばならない等、ガラス製造上の問題点が生じる。また、
高温のガラス素地表面からの輻射熱により、溶解槽の天
井温度(迫温)が上昇し、窯の寿命を縮める原因にな
る。
【0010】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、通常の色板ガラスの場合と同
様の窯の操業条件下で、バッチ投入量を減らすことなく
溶融することのできる、緑色系の色調を有する紫外線吸
収ガラスを提供することを目的とする。更に詳しくは、
紫外線吸収剤である酸化チタン、酸化セリウムと可視域
に主なる吸収能を有する酸化コバルトを組み合わせるこ
とにより、全鉄量とFeO/T−Fe23比を比較的低
く抑えても所期の緑色系の色調を呈する紫外線吸収ガラ
スを提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は重量
%で表示して、65〜80%のSiO2、0〜5%のA
23、0〜5%のB23、0〜10%のMgO、5〜
15%のCaO、10〜18%のNa2O、0〜5%の
2O、5〜15%のMgO+CaO、及び10〜20
%のNa2O+K2Oからなる基礎ガラス組成と、着色成
分として、0.2〜0.7%で、且つFeO/全酸化鉄
の比が0.20〜0.30のFe23に換算した全酸化
鉄、0.1〜2.0%のTiO2、0〜1.5%のCe
2、及び0.0002〜0.01%のCoOからな
り、より好ましくは前記着色成分として、0.3〜0.
6%で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.22〜0.2
8のFe23に換算した全酸化鉄、0.4〜1.5%の
TiO2、0.1〜1.0%のCeO2、及び0.000
2〜0.008%のCoOからなることを特徴とする紫
外線吸収ガラスである。
【0012】本発明の紫外線吸収ガラスは、4mm厚み
に換算したガラスのA光源を用いて測定した可視光透過
率が68%以上、C光源を用いて測定した主波長が49
5〜540nm、全太陽光エネルギー透過率が60%未
満、紫外線透過率が38%未満の光学特性を有すること
が好ましい。
【0013】以下に、本発明の紫外線吸収ガラスの組成
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。
【0014】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。
【0015】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。
【0016】B23はガラスの耐久性向上のため、及び
溶解助剤として使用されるが、ガラスに含有されなくて
もよい。B23が5%を越えるとB23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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】ガラス中の酸化鉄はFe23とFeOの状
態で存在する。全酸化鉄がFe23に換算して0.2%
未満では紫外線の吸収効果が小さく、所望の紫外線吸収
能が得られない。他方、0.7%を越えると先に述べた
ようにバッチ投入量を減らさなければならいか、またそ
れを防ぐために電気ブースターを溶融時に使用しなけれ
ばならない等、ガラス製造上の問題点が生じるので好ま
しくない。
【0020】この様な比較的全鉄分の少ないガラスで所
期の緑色系の色調を得て、且つ所望の全太陽光エネルギ
ー吸収能を得るには、FeO/T−Fe23の比の下限
を0.20以上、より好ましくは0.22以上とし、上
限を0.29以下、より好ましくは0.28以下の範囲
にすることが重要である。しかし、この比が0.29を
越えると、ガラス溶融時にFeOの絶対量が増えすぎて
溶融窯の迫温上昇、敷温低下を招くので好ましくない。
【0021】TiO2は紫外線吸収成分として用いられ
る。TiO2が0.1%未満では十分な紫外線吸収効果
が得られず、2.0%を越えると可視光線の短波長側の
吸収が大きくなりすぎ、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。なお、
より好ましい範囲は0.4〜1.5%である。
【0022】CoOは緑色系の色調を得るために必須の
成分である。従来、Fe23量の少ないガラスに多量の
TiO2を添加すると、ガラスの色が使用可能な緑色か
ら使用 不可能な黄緑色又は黄色に変化するという欠点
があると考えられていた。しかし、本発明ではCoOを
添加することにより、TiO2の共存時でも所期の緑色
系の 色調が得られることを見い出した。しかし、Co
O濃度が2ppm未満では緑色系の色調を得るのに不十
分であり、他方100ppmを越えるとガラスが緑色系
の色調から青色系の色調へ変化するばかりでなく、可視
光吸収能が大きくなりすぎ所望の可視光透過率を確保で
きなくなるので好ましくない。なお、より好ましい範囲
は2〜80ppmである。
【0023】CeO2は紫外線吸収能を高める成分であ
る。しかし、CeO2が0.1%未満または1.5%を
越えるとガラスが黄色系色調を帯び始めるばかりでな
く、ガラス製造時のコストが上昇するので好ましくな
い。なお、より好ましい範囲は0.1〜1.0%であ
る。
【0024】
【作用】本発明に係る紫外線吸収ガラスは緑色系の色調
を有しており、高い紫外線吸収能及び高い可視光透過率
を発揮する。
【0025】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【0026】(実施例)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のガラスを得た。次い
で、このガラスを厚さが4mmとなるように研磨し、本
実施例のサンプルを得た。
【0027】表1に、得られたサンプルの全酸化鉄濃
度、FeO/T−Fe23比、TiO2濃度、CeO2
度、CoO濃度、及びその光学特性値を示すとともに、
得られたサンプルの各特性値を示す。
【0028】表1から明らかなように、本実施例のサン
プルはA光源を用いて測定した可視光透過率が68%以
上、C光源を用いて測定した主波長が495〜540n
m、全太陽光エネルギー透過率が60%未満、紫外線透
過率が38%未満の光学特性を有するガラスである。
【0029】
【表1】
【0030】(比較例)表1に、本発明に対する比較例
を示す。比較例1においては、全酸化鉄濃度が本発明で
提唱した濃度範囲未満である。その結果、A光源での可
視光透過率は本発明の範囲内であるものの、C光源での
主波長が本発明の範囲未満であり、全太陽光エネルギー
透過率及び紫外線透過率が本発明の範囲を越えている。
また比較例2は、FeO/T−Fe23比が本発明で提
唱した範囲よりも小さい条件下で溶融された例を示して
おり、A光源での可視光透過率及び紫外線透過率は本発
明の範囲内であるものの、C光源での主波長及び全太陽
光エネルギー透過率が本発明の範囲を越えている。
【0031】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の紫外線吸収
ガラスによれば、全酸化鉄量、FeO/T−Fe23
が共に比較的小さいため、通常のフロート窯の操業条件
で溶融が可能である。従って、バッチ投入量を減らすこ
となく、緑色系の色調を有し、且つ紫外線吸収能及び可
視光透過率の高いガラスを得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C03C 3/091 C03C 3/091

Claims (5)

    【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、0〜5%のB23、0〜1
    0%のMgO、5〜15%のCaO、10〜18%のN
    2O、0〜5%のK2O、5〜15%のMgO+Ca
    O、及び10〜20%のNa2O+K2Oからなる基礎ガ
    ラス組成と、着色成分として、0.2〜0.7%で、且
    つFeO/全酸化鉄の比が0.20〜0.29のFe2
    3に換算した全酸化鉄、0.1〜2.0%のTiO2
    0.1〜1.5%のCeO2、及び0.0002〜0.
    01%のCoOからなることを特徴とする紫外線吸収ガ
    ラス。
  2. 【請求項2】 前記着色成分として、0.3〜0.6%
    で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.22〜0.28の
    Fe23に換算した全酸化鉄、0.4〜1.5%のTi
    2、0.1〜1.0%のCeO2、及び0.0002〜
    0.008%のCoOからなる請求項1記載の紫外線吸
    収ガラス。
  3. 【請求項3】 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68%以上である請求項
    1または2記載の紫外線吸収ガラス。
  4. 【請求項4】 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490〜540nmである請求
    項1または2記載の紫外線吸収ガラス。
  5. 【請求項5】 4mm厚みに換算したガラスの紫外線透
    過率が38%未満である請求項1または2記載の紫外線
    吸収ガラス。
JP3034695A 1995-02-20 1995-02-20 紫外線吸収ガラス Pending JPH08217485A (ja)

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