JPH08245238A

JPH08245238A - 低透過性ガラス

Info

Publication number: JPH08245238A
Application number: JP5066395A
Authority: JP
Inventors: Takashi Uchino; 隆司内野; Yasukimi Nagashima; 廉仁長嶋
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1995-03-10
Filing date: 1995-03-10
Publication date: 1996-09-24

Abstract

(57)【要約】【目的】着色成分として、有害揮発物質であるセレン
や硫化ニッケル石を形成する可能性を有するニッケルを
本質的に含有していない低透過性ガラスを提供する。【構成】重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉ
Ｏ₂、０〜５％のＡｌ₂Ｏ₃、０〜５％のＢ₂Ｏ₃、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、０．９５〜２．２０％で、且
つＦｅＯ／全酸化鉄の比が０．１３〜０．３０であるＦ
ｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄、０．９〜２．３％のＴｉＯ
₂ 、００１０〜０．０２０％のＣｏＯ、及び０〜１．０
％のＣｅＯ₂からなる低透過性ガラスである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、緑色系の色調を有し、
且つ可視光透過率、太陽光透過率、及び紫外光透過率が
いずれも低く、特に乗物の天窓用ガラスやプライバシー
保護用ガラス等として有用な低透過性ガラスに関するも
のである。

【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並びに温室効果低
減の観点から、自動車用窓ガラスとして紫外線、赤外線
吸収能を付与した様々なガラスが提案されている。ま
た、ガラスの色調としては、従来の青色系、中性灰色系
のものよりも緑色系が好まれる傾向にある。

【０００３】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赤外線吸収ガラス
は、母組成として重量百分率で表示して６５〜７５％の
ＳｉＯ₂、０〜３％のＡｌ₂Ｏ₃、１〜５％のＭｇＯ、５
〜１５％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０．５
１〜０．９６％で、且つＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃比（ここ
でＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃とはＦｅ₂Ｏ₃換算した全酸化鉄）が０．
２３〜０．２９のＦｅ₂Ｏに₃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。

【０００４】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、赤外線吸収ガラスは、
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、且つ重量百分率で表示し
てＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃比が０．３０〜０．４０のＦｅ
₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄、０．５〜０．８％のＣｅ
Ｏ₂、及び０．２〜０．４のＴｉＯ₂を含有させている。

【０００５】さらに、特開平６−１９１８８０号に開示
された緑色系の色調を有する紫外線、赤外線吸収ガラス
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０．７５％以上で、且つ重量百分率で表示して
ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃比が０．２２〜０．２９のＦｅ₂
Ｏ₃に換算した全酸化鉄、及び０．８〜１．２％のＣｅ
Ｏ₂を含有させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術はいずれも比較的高い透明性を有したガラスに関
するものであり、乗物の天井部やプライバシー保護用と
して利用可能な低透過性ガラスを提供するものではな
い。

【０００７】他方、例えば特開平２−６４０３８号、特
開平３−１５３５４３号、特開平５−３３０８４７号、
特開平６−２４７７４０号、及び米国特許第５，３０
８，８０５号には、低い可視光透過率の透過性ガラスを
製造する試みについて開示されている。これらガラス中
には、可視光透過率を下げるために着色必須成分として
セレンを１０〜１００ｐｐｍ程度含有させているが、セ
レンは溶融過程でバッチ投入量の大部分（９０％以上）
が揮発してしまうため、予めバッチ中には１００〜１０
００ｐｐｍを越えるセレンを添加しなければならない。
しかし、セレンは極めて毒性の強い物質であるから、こ
のような多量のセレンを含むバッチを溶融することは、
環境汚染防止対策上好ましくない。

【０００８】また、従来技術における低透過性ガラス
（例えば特開平６−２４７７４０号、米国特許第５，３
０８，８０５号）では、主な着色剤としてニッケルを含
有している。しかし、ニッケルは溶融中に熱膨張係数の
大きい硫化ニッケル石を形成するため、急冷強化時に熱
的破壊を引き起こす場合がある。

【０００９】さらに、前述の従来技術に記載されるガラ
スの色調はいずれも中性暗灰色または灰青色を呈してお
り、緑色系の色調を有する低透過性ガラスを提供するも
のではない。

【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、着色成分として、有害揮発成
分であるセレンや硫化ニッケル石を形成する可能性を有
するニッケルを本質的に含有させずに、緑色系の色調を
有する低透過性ガラスを提供することを目的とする。

【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
ｌ₂Ｏ₃、０〜５％のＢ₂Ｏ₃、０〜１０％のＭｇＯ、５〜
１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ₂Ｏ、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、０．９５〜２．２０％で、且つＦｅＯ／全酸
化鉄の比が０．１３〜０．３０のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全
酸化鉄、０．９〜２．３％のＴｉＯ₂、０．０１０〜
０．０２０％のＣｏＯ、及び０〜１．０％のＣｅＯ₂か
らなり、より好ましくは前記着色成分として、１．２０
〜２．００％で、且つＦｅＯ／全酸化鉄の比が０．１４
〜０．２８のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄、１．０〜
１．５％のＴｉＯ₂、０．０１０〜０．０２０％のＣｏ
Ｏ、及び０〜１．０％のＣｅＯ₂からなることを特徴と
する低透過性ガラスである。

【００１２】本発明の低透過性ガラスは、４ｍｍ厚みに
換算したガラスのＡ光源を用いて３８０〜７７０ｎｍの
波長域で測定した可視光透過率が３８％未満、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１０％未満、３００〜
２１００ｎｍの波長域で測定した全太陽光エネルギー透
過率が２８％未満、３００〜４００ｎｍの波長域で測定
した全太陽紫外線透過率が１５％未満の光学特性を有す
ることが好ましい。

【００１３】以下に、本発明の低透過性ガラスの組成限
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】Ａｌ₂Ｏ₃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】Ｂ₂Ｏ₃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。Ｂ₂Ｏ₃が５％を越えるとＢ₂Ｏ₃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。＄％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。Ｃ
ａＯ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。

【００１７】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Ｋ₂Ｏ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。

【００１８】ガラス中の酸化鉄はＦｅ₂Ｏ₃とＦｅＯの状
態で存在する。全酸化鉄がＦｅ₂Ｏ₃に換算して０．９５
％未満では紫外線及び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、２．２％を越えると酸
化第１鉄の有する熱線吸収効果によりガラスメルトの素
地上部の温度が上昇し、その輻射熱により溶解槽天井部
の迫温が煉瓦の耐熱温度以上になる恐れがあるため好ま
しくない。なお、より好ましい範囲は１．２〜２．０％
である。

【００１９】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及び可視光吸収能を得るためには、
ＦｅＯ／全Ｆｅ₂Ｏ₃の比の下限を０．１３以上、より好
ましくは０．１４以上とし、上限を０．３以下、より好
ましくは０．２８以下にすることが重要である。しか
し、この比が０．３０を越えると、ＦｅＯの絶対量が増
えすぎ、ガラス溶解槽迫部の温度が上昇しすぎるので好
ましくない。

【００２０】ＴｉＯ₂は紫外線吸収成分として用いられ
る。ＴｉＯ₂の濃度が０．９％未満では十分な紫外線吸
収能が得られず、２．３％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、所望の緑色系色調が得られなくなる。なお、より好
ましい範囲は１．０〜１．５％である。

【００２１】ＣｏＯはＴｉＯ₂ の共存時において緑色系
の色調を得るために、また可視光透過率を低減するため
の必須の成分である。上述のように、ＴｉＯ₂ の添加量
を増加させてゆくと、ガラスの色が緑色から黄緑色又は
黄色に変化する。このようなＴｉＯ₂ の添加によるガラ
スの黄色系色調への変化は、ＣｏＯの添加により抑制す
ることが可能である。しかし、ＣｏＯ濃度が１００ｐｐ
ｍ未満ではその抑制効果が小さすぎ、他方２００ｐｐｍ
を越えるとガラスが青色系の色調へ変化するので好まし
くない。

【００２２】ＣｅＯ₂は紫外線吸収成分である。しか
し、ＣｅＯ₂の濃度が１．０％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
るため所望の緑色系の色調が得られなくなるばかりでな
く、ガラス製造のコストが上昇するので好ましくない。

【００２３】

【作用】本発明に係る低透過性ガラスは緑色の色調を有
しており、紫外域、可視域、及び赤外域における光の透
過率が低い。

【００２４】

【実施例】以下、本発明の具体的な実施例を説明する。

【００２５】（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、酸化セリウム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。

【００２６】表１及び表２に、得られたサンプルの全酸
化鉄濃度、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃比、ＴｉＯ₂濃度、Ｃ
ｏＯ濃度、ＣｅＯ₂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。

【００２７】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３８％未
満、Ｃ光源を用いて測定した主波長が４９５〜５２０ｎ
ｍ、刺激純度が１０％未満、全太陽光エネルギー透過率
が２８％未満、紫外線透過率が１５％未満の光学特性を
有する低透過性ガラスである。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】（比較例）表３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、ＴｉＯ₂
濃度及びＣｏＯ濃度のいずれも本発明で提唱した濃度域
未満である。その結果、比較例１におけるガラスの色調
は緑色系であるものの（主波長５０１．５６ｎｍ）、可
視光透過率、紫外光透過率及び太陽光透過率はともに本
発明の範囲を越えており、所期の低透過性ガラスは得ら
れていない。

【００３１】また比較例２は、全酸化鉄濃度のみ本発明
で提唱した濃度域よりも低いガラスの光学特性を有す
る。比較例２におけるガラスの色調は僅かに緑色を帯び
た青色を呈しており（主波長４８９．１２ｎｍ）、さら
に可視光透過率、紫外光透過率及び太陽光透過率はとも
に本発明の範囲を越えており、従って所期の緑色を呈す
る低透過性ガラスは得られていない。

【００３２】さらに比較例３では、全酸化鉄濃度、Ｔｉ
Ｏ₂ 濃度は本発明で提唱した濃度域であるものの、Ｃｏ
Ｏを全く添加していない。比較例３におけるガラスは可
視光透過率が高く、さらにガラスの色調はかなり黄色味
を帯びた緑である（主波長５６１．５４ｎｍ）ことがわ
かる。このことよりＣｏＯの添加が所望の緑色系色調を
得、且つ低い可視光透過率を得るために必須であること
がわかる。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の低透過性ガ
ラスによれば、ガラス製造上の問題となるセレンやニッ
ケル等の着色成分を含有させずに製造可能である。ま
た、本発明の低透過性ガラスは緑色系の色調を呈してい
るため、自動車用窓ガラスとして特に好適であり、本ガ
ラスの使用により自動車内部の温室効果の低減、内装の
劣化防止及びプライバシー保護等の効果が期待できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉ
Ｏ₂、０〜５％のＡｌ₂Ｏ₃、０〜５％のＢ₂Ｏ₃、０〜１
０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮ
ａ₂Ｏ、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、０．９５〜２．２０％
で、且つＦｅＯ／全酸化鉄の比が０．１３〜０．３０の
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄、０．９〜２．３％のＴｉ
Ｏ₂、０．０１０〜０．０２０％のＣｏＯ、及び０〜
１．０％のＣｅＯ₂からなることを特徴とする低透過性
ガラス。
【請求項２】前記着色成分として、１．２０〜２．０
０％で、且つＦｅＯ／全酸化鉄の比が０．１４〜０．２
８のＦｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄、１．０〜１．５％の
ＴｉＯ₂、０．０１０〜０．０２０％のＣｏＯ、及び０
〜１．０％のＣｅＯ₂からなる請求項１記載の低透過性
ガラス。
【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３８％未満である請求項
１または２記載の低透過性ガラス。
【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記載の低透過性ガラス。
【請求項５】４ｍｍ厚みに換算したガラスの紫外線透
過率が１５％未満である請求項１または２記載の低透過
性ガラス。
【請求項６】４ｍｍ厚みに換算したガラスの太陽光透
過率が２８％未満である請求項１または２記載の低透過
性ガラス。
【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１０％未満である請求項１ま
たは２記載の低透過性ガラス。