JPH0446031A - 紫外・赤外線吸収ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は従来のガラスより可視域に吸収が少なく、紫外
・赤外線吸収ガラスの組成に関する。

このようなガラスは視界を損なうことなく赤外線を吸収
するので冷暖房効果を高め、また紫外線も吸収するので
、紫外線による皮膚や樹脂への悪影響を軽減することか
ら、建築用、車両用の窓ガラス等の用途に適する。

〔従来の技術］ 従来Ｃｅ”°で紫外線を、Ｆｅ”で赤外線を吸収するこ
とからなる紫外・赤外吸収ガラスは知られている（特公
昭　５２−４９０１０）。

しかし、この特許では、中灰色の熱線吸収ガラスを目的
としているため、紫外・赤外線吸収ガラスが不十分であ
った。

これらイオンの組み合わせでガラスに更に大きな紫外・
赤外線吸収性能を持たせるには、Ｃｅ”がＦｅ”″を酸
化してＦｅ”°とするため還元剤が不可欠である。還元
剤として、−前約に炭素、金属粉、有様物等が用いられ
、ＵＳＰ−０６７、５４０では石炭等の炭素含有物を用
いている。しかし、これら還元剤により１通常ソーダ・
ライム・シリカ系のガラスで清澄剤として用いられてい
る芒硝（Ｎａ２ＳＯ４）は原料が粉末状態の比較的低温
度の時に還元され分解するため、清澄剤としての効果が
失われる。即ち、気泡のないガラスを得ることが非常に
困難であった。このため、前述の特許では減圧下で気泡
を除去する方法を提案している。しかし、減圧下で脱泡
するには特殊な設備が必要となること、また理由は不明
であるが、ガラスの酸化・還元度（Ｒｅｄｏｘ）が変化
するため、色調及び赤外線吸収能を安定化することが困
難であった。

また、ＴｘＯｉ、ＦｅＯ、及び還元剤として５ｎＯｚを
用いて優れた紫外・赤外線吸収を持つガラスが提示され
ている（ＬＯＦ、ＩＪｓＰ−４，７０１，４２５）。し
かし、このガラスは、紫外線を吸収させるのにＴｉＯ□
を用いているため、ガラスが緑に着色する。即ち、ガラ
スの色を調整するのが困難であった。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、従来技術の問題点を除去するためになされた
ものであり、従来知られていなかった優れた赤外・紫外
吸収ガラスを製造する際芒硝等の清澄剤を使用でき、更
に可視域に吸収の少ないガラスを提供するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、前述の問題点を解決すべくなされたものであ
り、 重量％で、ＳｉＯ□６５〜７５、Ａｌ２Ｏ，０〜５、Ｎ
ａ、０　１０Ａ−１８、ＬＯＯ〜５　、　ＣａＱ　　５
〜１５、Ｍｇ０Ｏ〜５、酸化セリウム　０．０５〜１．
０　、　ＦｅＯＯ，２〜１　、５ｎ０２０．１〜１．５
から本質的になる組成の紫外・赤外線吸収ガラスを提供
するものである。次に、紫外・赤外線吸収ガラスを構成
する成分の限定理由を以下に述べる。

５ｉＯａが６５％より少ないと耐候性が悪くなり、７５
％より多いと失透し易く、各れも好ましくない。

Ａ１□０３は必須成分ではないが含有することにより耐
水性を向上することができる。しかし、その含有量が５
％を越えると溶解性が低下するので好ましくない。

Ｎａ２Ｏ，Ｋｉ（ｌは原料の溶解を促進する成分である
が、ＮａａＯが１０％より少ないとその効果が小さ（，
１８％より多いと耐候性が悪くなるので各れも好ましく
ない。Ｋ２Ｏは少し添加することにより、上述の効果以
外に失透を抑制する効果があるが、５％より多いとガラ
スの高温における粘度が高（なり、泡が脱けにくくなる
ので好ましくない。

ＣａＯｌＭｇＯも原料の溶解を促進し、耐候性を改善す
る成分であるが、ＣａＯが５％より少ないと上述の効果
が小さく、１５％よりも多くなると失透し易くなり、各
れ匂好ましくない。ＭｇＯも少量添加すると上述の効果
が増大するが、５％より多いと失透し易くなるので−好
ましくない。

酸化セリウムはＣｅ”、Ｃｅ”ともに紫外線を吸収する
効果がある成分であるが、０．１％より少ないとその効
果が小さく、３％より多いとその効果が飽和するので、
０．１％〜３％の範囲に限定される。

鉄はＦｅ”°、　Ｆｅ”の状態でガラス中に存在するが
、Ｆｅ２°の状態でｒ＃−圧するものは赤外に吸収帯を
持ち、赤外を吸収する成分である。ＦｅＯが、０２％よ
り少ないとその効果は小さく、１０％より多くなるとガ
ラスの色がアンバーとなるので、各れも好ましくない。

ＳｎＯ，は還元剤であるが、０１％より少ないとその効
果が小さ（，３％より多いとガラスの色のアンバーとな
るので各れも好ましくない。

また上述の組成範囲のガラスに着色剤として、ＮｉＯＣ
ｏＯ，ＭｎＯ，Ｖ、Ｏｑ、ＭｏＯ３等を１種類または２
種類以上の合計量が０〜１．５％の範囲で添加しても良
い。

更に、紫外線による色調の変化（ｓｏｌａｒｉｚａｔｉ
。

ｎ）やアンバーの発色を防止するのにＺｎＯを０〜３％
添加しても良い。

［作用１ 赤外線の吸収能の高い還元性のガラスを溶融する時、Ｓ
ｎＯ□を還元剤として用いると、従来知られていなかっ
た芒硝が清澄剤として使用できることがわかった。その
機構は必ずしも明確ではないが以下のように考えられる
。

還元剤として炭化物を用いいると、ガラス化反応の初期
過程で芒硝は以下の反応により分解するため清澄効果が
失われる。

Ｎａ２５Ｏｉ　（原料）　＋　Ｃ＝Ｎａ２０　（ガラス
）　＋ＳＯ＊十ＣＯこれに対し、還元剤として酸化第二
錫を用いるとガラス化反応の初期過程では以下の反応を
し、酸素を発生すると考えられ、芒硝は分解しない。

２ＳｎＯ□（原料）　−＝　２ＳｎＯ（ガラス）十〇□
従って、芒硝はガラス中に溶解しＳ成分はＳ０３として
存在することが可能となる。

更に高温ではガラス中のＳｎＯは次式のように分解し、
Ｓｎが生成する。

Ｓｎ２”→Ｓｎ’　”＋５ｎ Ｓｎは還元剤として働き、溶けたガラスを還元にする。

ガラスのレドックスが還元に移行するとガラス中のＳｏ
ｎの溶解度が減少する。即ち、Ｓ０３はガスとして気泡
中に拡散し、気泡を大きくし浮上し易くする。以上のよ
うに、芒硝が清澄剤としての効果を発現すると考えられ
る。

〔実施例〕

珪砂、長石、石灰石、苦灰石、水酸化マグネシウム、ソ
ーダ灰、芒硝を主原料とし、酸化第二鉄粉、酸化セリウ
ム粉、５ｎ０２源として酸化第二錫粉、更に着色剤とし
てＮｉ、Ｃｏ、　Ｍｎ、Ｖ、　Ｍｏの酸化物粉な用いた
。なお、原料として例えば芒硝を他の硫酸化合物等の複
合化合物の使用を防げるものではない。

上記原料を目標の組成となるよう調合した混合物（バッ
チ）　５００ｇを酸素１度０．５％の電気炉を用いて、
１５００℃で３時間溶解し、型に流し、徐冷した。これ
らのガラスの光学的特性及び残存気泡数を測定した（表
−１）。

また、比較例として同様に調合し、溶融したガラスの光
学的特性及び残存気泡数も表１にまとめて示す。

表 なお光学特性は厚さ５ｍｍの試料で測定された値であり
、表中の２号ＴＶａは可視通過率（３８０〜７８０ｎｍ
）、ＴＥは太陽放射透過率（３４０〜１８００ｎｍ）、
Ｄｗは主波長、Ｐｅは色純度をそれぞれ表わす。

［発明の効果］ 上述のとおり本発明に係わる紫外・赤外線吸収ガラスは
紫外線をＣｅ”、Ｃｅ”赤外線をＦｅ”・で吸収させ、
還元剤としてＳｎＯ２を用いたことにより、清澄剤とし
て芒硝が使用可能となり、また可視域の透過率が高いこ
とがら、視界が良く、更に着色が少ないことから、着色
剤で種々の色のガラスの製造が容易である。

従って、本発明の紫外・赤外線吸収ガラスは、その吸収
能が高いこと、また清澄剤として芒硝が使用できるので
特殊な装置を使用することな（容易にそして安価に泡の
ないガラスが製造可能であること、更に種々に着色も容
易なことから、大量に使用される建築・車両用の窓ガラ
スとして特に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 重量％で ＳｉＯ＿２６５〜７５ Ａｌ＿２Ｏ＿３０〜５ Ｎａ＿２Ｏ１０〜１８ Ｋ＿２Ｏ０〜５ ＣａＯ５〜１５ ＭｇＯ０〜５ 酸化セリウム０．１〜３ ＦｅＯ０．２〜１ ＳｎＯ＿２０．１〜３ から本質的になる組成の紫外・赤外線吸収ガラス