JPH0748140A - 紫外線シャープカットガラスの製造法 - Google Patents

紫外線シャープカットガラスの製造法

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JPH0748140A
JPH0748140A JP21230893A JP21230893A JPH0748140A JP H0748140 A JPH0748140 A JP H0748140A JP 21230893 A JP21230893 A JP 21230893A JP 21230893 A JP21230893 A JP 21230893A JP H0748140 A JPH0748140 A JP H0748140A
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JP
Japan
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glass
mol
fine particles
cucl
sharp cut
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JP21230893A
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English (en)
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Naoki Sugimoto
直樹 杉本
Tsuneo Manabe
恒夫 真鍋
Hiromi Kondo
裕己 近藤
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【構成】モル%表示で、SiO2 62〜85%、B2 O
3 10〜20%、Al2O3 1〜10%、Li2 O+N
a2 O+K2 O 3〜15%、CuO 0.01〜2
%、Cl+Br 0.01〜4%、Fe2 O3 0.00
1〜0.5%、SnO+Sb2 O3 0.01〜3%、か
らなる素ガラスを熱処理し、CuCl、CuBr微粒子
を析出し、ガラスを製造する。 【効果】紫外線の遮蔽性能に優れ、無色のガラスが得ら
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線シャープカット
ガラスの製造法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、紫外線をカットするガラスとして
は、いわゆる紫外線シャープカットガラスとして市販さ
れているものや、人工衛星の太陽電池を紫外線から保護
する目的のカバーガラスなどが知られている。これらの
ガラスは、種々のイオンをドープしたガラスの紫外域の
吸収を利用して紫外線の遮蔽を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらイオン
をドープしたガラスは、紫外側吸収端付近での波長に対
する透過率の変化の割合が比較的ゆるやかであるため、
近紫外線をカットするためには可視域での吸収がさけら
れず、ガラスが黄色く着色してしまい、逆に、可視域で
吸収のない無色なガラスでは近紫外域がカットできない
という課題があった。
【0004】また、この欠点の解消を目的として特公昭
46−3464の波長傾斜幅の小さい紫外線吸収ガラス
が提案された。このガラスはCuClやCuBrの結晶
をガラス中に析出させることを特徴とするが、ガラスの
化学的耐久性が不十分であったり、化学的耐久性が良好
であってもガラスが青色や緑色や赤色に着色してしまう
という課題があった。
【0005】
【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あり、ガラスの組成がモ
ル%表示で SiO2 62〜85% B2 O3 10〜20% Al2 O3 1〜10% Li2 O+Na2 O+K2 O 3〜15% 銅の酸化物を CuO換算で 0.01〜 2% Cl+Br 0.01〜 4% 鉄の酸化物を Fe2 O3 換算で 0.001〜0.5% 錫及びアンチモンの酸化物を SnO+Sb2 O3 換算で 0.01〜 3% からなる素ガラスを準備し、素ガラスを熱処理して、C
uCl又は/及びCuBr微粒子を析出させる紫外線シ
ャープカットガラスの製造法である。
【0006】本発明により製造される紫外線シャープカ
ットガラスは、紫外線領域で非常にシャープな吸収を持
つCuCl又は/及びCuBr微粒子(結晶)がガラス
中に析出しているため、可視域の光を吸収することなく
紫外線だけを選択的に遮蔽できる。
【0007】本発明は、上記特定組成の素ガラスを準備
し、それを熱処理することにより、CuCl又は/及び
CuBr微粒子を析出させるものである。まず、素ガラ
スの組成限定理由について説明する。
【0008】本発明における素ガラスにおいて、SiO
2 が62モル%未満では、ガラスの分相によってガラス
の白濁や銅コロイドによる着色が起こりやすく、85モ
ル%超では、ガラスの生成温度が高くなり、Cu、Cl
及びBr成分の揮散が多くなる。
【0009】B2 O3 が10モル%未満では、CuC
l、CuBrの析出が得られ難く、20モル%超では、
ガラスの化学的耐久性が低くなる。
【0010】Al2 O3 が1モル%未満では、ガラスが
分相により白濁しやすくなり、10モル%超では、ガラ
ス化し難くなる。
【0011】Li2 O、Na2 O、K2 Oは、1種類の
みを用いても2種類以上混合して用いても支障ない。合
計量が3モル%未満では、ガラスの生成温度が高くなり
Cu及びCl、Br成分の揮散が多くなり、合計量が1
5モル%超では、ガラス中に銅コロイドが析出して赤色
化しやすくなるとともに化学的耐久性が低くなる。
【0012】さらに、ガラス中にCuCl又は/及びC
uBr微粒子を析出させるために、銅の酸化物をCuO
換算で0.01〜2モル%、Cl又は/及びBrを0.
01〜4モル%含有させることが必要である。
【0013】CuO換算した銅の酸化物が0.01モル
%未満では、CuCl又は/及びCuBr微粒子が充分
析出せず紫外線の遮蔽性能が十分でなく、2モル%超で
は、紫外線遮蔽性能はそれ以上向上せず、逆にCuCl
又は/及びCuBr微粒子の巨大粒子が析出し、ガラス
の透明性が失われる。Cl、Brは、遮蔽波長により適
宜その混合比も選定される。
【0014】ClとBrの合計量が0.01モル%未満
では、CuCl又は/及びCuBr微粒子が充分析出せ
ず紫外線の遮蔽性能が十分でなく、4モル%超では、紫
外線遮蔽性能はそれ以上向上せず、逆にガラスの分相が
生じやすくなりガラスの透明性が失われるおそれがあ
る。Cl、Brは、それぞれ単独で用いてもよい。
【0015】さらに、ガラス中に銅コロイドが析出する
ことによる赤色化を防ぐために、Fe2 O3 換算した鉄
の酸化物を0.001〜0.5%含有させることが必要
である。Fe2 O3 換算した鉄の酸化物が0.001モ
ル%未満では、銅コロイド析出の抑止が十分でなく、ガ
ラスが赤色化しやすくなり、0.5%超では、ガラスが
茶褐色や緑色に着色してしまう。
【0016】上記成分の外に、錫及びアンチモンの酸化
物をSnO+Sb2 O3 換算で0.01〜3モル%含有
させることにより、ガラスが着色せずかつCuCl又は
/及びCuBr微粒子がさらに析出しやすくなる。Sn
O+Sb2 O3 換算した錫及びアンチモンの酸化物が
0.01モル%未満では、ガラスが青色や緑色に着色し
やすく、3モル%超では、ガラスが赤色に着色しやすい
ため好ましくない。
【0017】そしてこれらの範囲のうち、SiO2 6
3〜82モル%、B2 O3 12〜18モル%、Al2
O3 1.5〜8モル%、Li2 O+Na2 O+K2 O
4〜13モル%、CuO換算した銅の酸化物0.1〜
2モル%、Cl又は/及びBr 0.1〜3モル%、F
e2 O3 換算した鉄の酸化物0.002〜0.05モル
%、SnO+Sb2 O3 換算した錫及びアンチモンの酸
化物0.05〜2モル%からなるガラスは、無色透明の
外観を有するとともに制御された粒径のCuCl又は/
及びCuBr微粒子が容易に析出しうるので特に好まし
い。
【0018】上記以外の成分として、ガラスの溶解性や
耐久性や熱的特性などを制御する目的でCaO、Mg
O、BaOなどのアルカリ土類成分を含有してもよい。
【0019】析出させるCuCl又は/及びCuBr微
粒子の粒径は0.5〜400nmであることが好まし
い。粒径が0.5nm未満ではCuCl又は/及びCu
Brの吸収が充分でなく期待される紫外線の遮蔽が不十
分であり、400nm超では、可視光がガラス中で散乱
してしまいガラスの透明度が失われるので好ましくな
い。この範囲のうち1〜100nmの粒径の場合、十分
に紫外線を遮蔽するとともに可視光に対して透明なガラ
スとなるので特に好ましい。
【0020】本発明の紫外線シャープカットガラスの製
造に際し、用いられる原料としては、例えば次の物質が
あげられる。
【0021】ケイ素原料としては、例えば二酸化ケイ素
などのケイ素の酸化物の他、窒化物、有機ケイ素化合物
や、ケイ酸アルカリなどのケイ酸塩も他のアルカリ化合
物と混合して用いうる。
【0022】ホウ酸原料としては、ホウ酸(H3 BO
3 )、無水ホウ酸(B2 O3 )などの酸化物の他、窒化
物、有機ホウ素化合物や、ホウ酸アルカリなどのホウ酸
塩も他のアルカリ化合物と混合して用いうる。
【0023】アルミニウム原料としては、水酸化アルミ
ニウム(Al(OH)3 )、アルミナ(Al2 O3 )な
どの水酸化物、酸化物の他、窒化物、有機アルミニウム
化合物なども用いうる。
【0024】アルカリ金属の原料としては、例えば炭酸
塩が代表的であるが、水酸化物、塩化物等の他のアルカ
リ化合物を適宜用いうる。
【0025】銅及び塩素並びに臭素の原料としては、例
えばCuCl、CuCl2 、CuBr、CuBr2 など
の銅の塩化物、臭化物が用いうる。さらに、銅原料とし
ては銅単体あるいは銅の酸化物、水酸化物、硫酸塩等の
無機塩や有機塩を用いうる。また、塩素、臭素原料とし
てはアルカリ塩化物、アルカリ臭化物、塩化アンモニウ
ム、臭化アンモニウムも用いうるし、他の添加成分の塩
化物、臭化物としても供給しうる。さらに、塩素、臭素
は単体あるいは塩化物、臭化物の気体としてガラスと反
応させ導入することもできる。
【0026】鉄の原料としては、鉄単体、鉄の酸化物、
ハロゲン化物などを用いうる。
【0027】スズの原料としては、酸化第1スズ(Sn
O)、酸化第2スズ(SnO2 )などの酸化物の他、塩
化物、有機スズ化合物も用いうる。
【0028】アンチモンの原料としては、三酸化アンチ
モン(Sb2 O3 )、五酸化アンチモン(Sb2 O5 )
などの酸化物やピロアンチモン酸ソーダなどの複合酸化
物の他、塩化物や有機アンチモン化合物も用いうる。
【0029】本発明の紫外線シャープカットガラスの製
造手段としては、特に制限はなく、例えば諸原料を所定
量秤量して混合し、これを1200〜1800℃で5分
〜数日間加熱溶融し、所定形状に成形せしめる方法が用
いられる。CuCl又は/及びCuBr微粒子の析出方
法としては、成形されたガラスを一旦室温まで冷却しつ
いで加熱して所定温度に保持して微粒子を析出する方法
と、成形する温度までの冷却過程あるいは成形後のガラ
スを室温まで冷却する過程で所定の温度で保持したり、
冷却速度を制御することによって微粒子を析出する方法
とがあり、どちらの方法も好ましい。
【0030】本製造法による紫外線シャープカットガラ
スは、融液状態からの冷却過程においても、本質的にガ
ラスの分相や着色がおこりにくいため、プレス法、ロー
ルアウト法、フロート法、ダンナー法など種々の方法や
雰囲気での所定の形状のガラス成形が可能である。
【0031】
【実施例】
例1〜14(実施例) 表1、2に示す組成(単位:モル%)のガラス400g
になるように原料を調合し、これを白金坩堝に入れ15
50℃で2時間溶融した。ついで、これをステンレス板
上に流しだして板状のガラスを成形した。この成形した
ガラスを同表に示す熱処理温度(単位:℃)、熱処理時
間(単位:分)で熱処理を行う、あるいは同表に示す冷
却速度(単位:℃/分)でガラス転移温度以下まで冷却
を行うことによって、ガラス中に微粒子の析出を行っ
た。
【0032】この微粒子析出ガラスの外観を観察すると
ともに、1mmの厚さに研磨し、分光透過率を測定し、
50%透過率を示す波長(単位:nm)及び80%から
10%に透過率が変化する波長傾斜幅(単位:nm)を
求めた。ガラス中の微粒子の粒径(単位:nm)は透過
型電子顕微鏡観察により測定した。外観及びその他の測
定値を同表に示す。
【0033】例21〜23(比較例) 表2に示す組成のガラスを実施例と同様にして作製し、
外観を観察するとともに、分光透過率を測定した。その
結果を表2に示した。これらのガラスは570nm付近
にガラス中に生成した銅コロイドの吸収により赤く着色
したり、褐色に着色したり、ガラスの分相により不透明
化したりした。
【0034】
【表1】
【0035】
【表2】
【0036】
【発明の効果】本発明によれば、紫外線の遮蔽性能が極
めて優れ、可視域の透過率が高いので無色のガラスが製
造される。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラスの組成がモル%表示で SiO2 62〜85% B2 O3 10〜20% Al2 O3 1〜10% Li2 O+Na2 O+K2 O 3〜15% 銅の酸化物を CuO換算で 0.01〜 2% Cl+Br 0.01〜 4% 鉄の酸化物を Fe2 O3 換算で 0.001〜0.5% 錫及びアンチモンの酸化物を SnO+Sb2 O3 換算で 0.01〜 3% からなる素ガラスを準備し、素ガラスを熱処理して、C
    uCl又は/及びCuBr微粒子を析出させる紫外線シ
    ャープカットガラスの製造法。
  2. 【請求項2】析出させるCuCl又は/及びCuBr微
    粒子の粒径は0.5〜400nmである請求項1の紫外
    線シャープカットガラスの製造法。
JP21230893A 1993-08-04 1993-08-04 紫外線シャープカットガラスの製造法 Pending JPH0748140A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007058185A1 (ja) 2005-11-15 2007-05-24 Isuzu Glass Co., Ltd. 青紫光遮断ガラス
JP2008222542A (ja) * 2007-02-16 2008-09-25 Nippon Electric Glass Co Ltd 太陽電池用ガラス基板
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

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007058185A1 (ja) 2005-11-15 2007-05-24 Isuzu Glass Co., Ltd. 青紫光遮断ガラス
JP2008222542A (ja) * 2007-02-16 2008-09-25 Nippon Electric Glass Co Ltd 太陽電池用ガラス基板
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

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