JPH08217486A - 紫外線赤外線吸収ガラス - Google Patents

紫外線赤外線吸収ガラス

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JPH08217486A
JPH08217486A JP3050095A JP3050095A JPH08217486A JP H08217486 A JPH08217486 A JP H08217486A JP 3050095 A JP3050095 A JP 3050095A JP 3050095 A JP3050095 A JP 3050095A JP H08217486 A JPH08217486 A JP H08217486A
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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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Abstract

(57)【要約】 【目的】 酸化剤であり且つ高価な酸化セリウムを使用
せずに、主波長が520nm未満の緑色系の色調を有す
る紫外線赤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0.5〜0.9%で、且つFe
O/全酸化鉄の比が0.22〜0.38のFe23に換
算した全酸化鉄、0.1〜1.2%のTiO2、及び
0.0001〜0.0020%のCoOからなる紫外線
赤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、紫外線赤外線吸収ガラ
スに関する。更に詳しくは、酸化セリウム等の高価な原
料を含むことなく製造可能な、緑色系の色調を有する紫
外線赤外線吸収ガラスに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車の室内内装材の高級化に伴
う内装材の劣化防止の要請や冷房負荷低減の観点から、
自動車用窓ガラスとして紫外線赤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。
【0003】例えば、紫外線透過率を約38%以下、且
つ全太陽光エネルギー透過率を約46%以下に制限し、
更に自動車内からの視野確保のため少なくとも70%の
可視光透過率を有したものが知られている。
【0004】全太陽光エネルギー透過率を減ずるには、
ガラス中に導入された酸化鉄のうち酸化第一鉄(Fe
O)の絶対量を増加させればよいことが知られており、
過去に提案された赤外線吸収ガラスの殆どはこの方法を
採用している。
【0005】他方、従来より紫外線透過率を減ずる方法
について種々提案されている。例えば、特開平3−18
7946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、酸化セリウム及び酸化チタンを用いるもの
である。すなわち、母組成として重量百分率で表示して
65〜75%のSiO2、0〜3%のAl23、1〜5
%のMgO、5〜15%のCaO、10〜15%のNa
2O、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−Fe
23比が0.23〜0.29である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。
【0006】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であるFe23に換算した全酸化
鉄、0.5〜0.8%のCeO2、及び0.2〜0.4
のTiO2を含有させている。
【0007】さらに、特開平4−231347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
0.85%以上で、且つFeO/T−Fe23比が0.
275未満であるのFe23に換算した全酸化鉄、0.
5%未満のCeO2を含有させている。
【0008】上記のように、従来技術における緑色系の
色調を有するほとんどの紫外線赤外線吸収ガラスは、紫
外線吸収剤として酸化セリウムを含有している。しか
し、酸化セリウムは高価であるため、紫外線吸収剤とし
て用いると原料コストを実質的に高めてしまう。
【0009】以上述べた観点から、酸化セリウムを用い
ずに紫外線赤外線吸収ガラスを得る方法が新たに提案さ
れている。
【0010】例えば、特開平6−191881号には、
酸化セリウムを用いず酸化チタンのみで紫外線赤外線吸
収ガラスを得る方法として、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0.35未満であるFe23
に換算した全酸化鉄、及び2.0%未満のTiO2を含
有させたことにより、淡い緑色系の色調を有する紫外線
赤外線吸収ガラスについて記載されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】酸化チタンは、ガラス
中の酸化鉄と相互作用して紫外線吸収に寄与するが、そ
の吸収帯は可視域の短波長側にも幾分伸びている。従っ
て、酸化チタンにより所期の紫外線吸収能を確保しよう
とすると、ガラスの色調は幾分黄色味を帯びた緑色を呈
し、その結果ガラスの主波長は520nm以上の長波長
側へと移動する場合がある。しかし、一般に車輌用ガラ
スとして主波長が520nm未満で緑色系の色調を有す
るガラスが好まれていることを考えると、酸化チタンの
みの使用ではまだ十分であるとはいえない。
【0012】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みな
されたものであって、酸化剤であり且つ高価な酸化セリ
ウムを使用せずに、主波長が520nm未満の緑色系の
色調を有する紫外線赤外線吸収ガラスを提供することを
目的とする。
【0013】
【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、0.5〜0.9%で、且つFeO/全酸化鉄
の比が0.22〜0.38のFe23に換算した全酸化
鉄、0.1〜1.2%のTiO2、及び0.0001〜
0.0020%のCoOからなり、より好ましくは前記
着色成分として0.6〜0.9%で、且つFeO/全酸
化鉄の比が0.23〜0.38のFe23に換算した全
酸化鉄、0.2〜1.2%のTiO2、及び0.000
1〜0.0015%のCoOからなることを特徴とする
紫外線赤外線吸収ガラスである。
【0014】また、本発明の紫外線赤外線吸収ガラス
は、4mm厚みに換算したガラスのA光源を用いて38
0〜770nmの波長域で測定した可視光透過率が70
%以上、C光源を用いて380〜770nmの波長域で
測定した主波長が495〜520nm、刺激純度が2〜
3%、300〜2100nmの波長域で測定した全太陽
光エネルギー透過率が47%未満、300〜400nm
の波長域で測定した全太陽紫外線透過率が38%未満の
光学特性を有することが好ましい。
【0015】以下に、本発明の紫外線赤外線吸収ガラス
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。
【0016】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。
【0017】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。
【0018】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。
【0019】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。
【0020】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。
【0021】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0.5%
未満では紫外線赤外線の吸収効果が小さく、所望の光学
特性が得られない。他方、0.9%を越えても所望の可
視光透過率が得られない。より好ましくは0.6〜0.
9%の範囲である。
【0022】以上述べた全鉄量のもとで、所望の全太陽
光エネルギー吸収能を得るためには、FeO/全Fe2
3の比の下限を0.22以上、より好ましくは0.2
3以上とし、上限を0.38以下の範囲にすることが重
要である。しかし、この比が0.38を越えると、Fe
Oの絶対量が増えすぎて所望の可視光透過率が得られな
い。
【0023】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能が
得られず、1.2%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0.2〜1.2%である。
【0024】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を含むガラスに紫外線吸収
剤として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C
oO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、
CoO濃度が1ppm未満では緑色系の色調を得るのに
不十分であり、他方20ppm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1〜15ppmである。
【0025】
【作用】本発明に係る紫外線赤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、赤外線吸収
能、及び可視光透過率を発揮する。
【0026】
【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【0027】(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。
【0028】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、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。
【0029】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70%以
上、C光源を用いて測定した主波長が495〜520n
m、刺激純度が2〜3%、全太陽光エネルギー透過率が
47%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。
【0030】
【表1】
【0031】(比較例)表2に、本発明に対する比較例
を示す。また、実施例と同じ組成で酸化コバルトのみを
添加せずに溶融した比較例のガラスの光学特性を示す。
表2から明らかなように、いずれの比較例も主波長が5
20nm以上であり、所期の緑色系の色調が得られてい
ないことがわかる。
【0032】
【表2】
【0033】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の紫外線赤外
線吸収ガラスによれば、紫外線吸収剤として酸化セリウ
ムを用いていないため低コストで製造可能である。ま
た、本発明の紫外線赤外線吸収ガラスは緑色系の色調を
保持しているため、自動車用窓ガラスとして特に有用で
ある。

Claims (7)

    【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、0.5〜0.9%で、且
    つFeO/全酸化鉄の比が0.22〜0.38のFe2
    3に換算した全酸化鉄、0.1〜1.2%のTiO2
    及び0.0001〜0.0020%のCoOからなるこ
    とを特徴とする紫外線赤外線吸収ガラス。
  2. 【請求項2】 前記着色成分として、0.6〜0.9%
    で、且つFeO/全酸化鉄の比が0.23〜0.38の
    Fe23に換算した全酸化鉄、0.2〜1.2%のTi
    2、及び0.0001〜0.0015%のCoOから
    なる請求項1記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  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70%以上である請求項
    1または2記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  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495〜520nmである請求
    項1または2記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
  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
    赤外線吸収ガラス。
  6. 【請求項6】 4mm厚みに換算したガラスの太陽光透
    過率が47%未満である請求項1または2記載の紫外線
    赤外線吸収ガラス。
  7. 【請求項7】 4mm厚みに換算したガラスのC光源を
    用いて測定した刺激純度が2〜3%である請求項1記載
    の紫外線赤外線吸収ガラス。
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