(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラスの構成成分としてアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛を含有させたことを特徴とする紫外線および赤外線遮蔽機能を有する導電性ガラス。
【請求項２】
前記アルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛の含有量がガラス原料の０．１〜２５重量％である請求項１に記載の紫外線および赤外線遮蔽機能を有する導電性ガラス。
【請求項３】
前記アルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛におけるアルミニウム含有量が、０．５〜１０重量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の紫外線および赤外線遮蔽機能を有する導電性ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線、赤外線、Ｘ線などの遮蔽機能を有するガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、冷房設備の省エネルギ化の要請が高まるとともに、太陽光に含まれる紫外線や赤外線が人体に及ぼす影響について広く知られるようになり、その対策として、自動車のウィンドウガラス、眼鏡レンズ、オフィスビルの窓ガラスなどに紫外線・赤外線遮蔽ガラスが使用されるようになっている。
【０００３】
これらの紫外線・赤外線遮蔽ガラスは、通常の板ガラスなどの表面に、紫外線・赤外線の遮蔽機能を有するフィルムを貼着したもの、薄膜をコーティングしたもの、あるいは光学的な屈折率差を利用した複数層構造のものなどである。
【０００４】
また、ガラスに、紫外線・赤外線遮蔽剤として、酸化第１鉄を含有させた酸化第２鉄を加えたもの、還元剤としての珪素、亜鉛、アルミニウム、アンチモンなどの金属粉末存在下に酸化第２鉄を加え、その一部を酸化第１鉄に還元させた状態でガラス中に存在させたものなどもある。
【０００５】
このような紫外線・赤外線遮蔽ガラスを太陽光が透過する際に、有害な紫外線成分（波長１９０〜４００ｎｍ）および赤外線成分（８００〜２５００ｎｍ）が減衰されるので、紫外線や赤外線の弊害を軽減することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ガラス表面に紫外線・赤外線を遮蔽するフィルムを貼着したり薄膜をコーティングしたりした従来の紫外線・赤外線遮蔽ガラスは、ガラスのみの場合より透明度が悪く、ガラス表面に硬い物が接触したり、強く摩擦されたりすると、フィルムや薄膜が損傷して遮蔽機能が低下したり、失われたりするおそれがある。
【０００７】
また、長期間使用すると、太陽光によってフィルムや薄膜が劣化していき、遮蔽機能も徐々に低下していくので、耐久性が不十分である。このような紫外線・赤外線遮蔽ガラスは、ガラス表面にフィルムを貼着したり薄膜をコーティングしたりして製造するため、表面形状が複雑なもの、表面に凹凸の多いものなどには、適用が困難である。
【０００８】
光学的な屈折率差を利用した複数層構造の紫外線・赤外線遮蔽ガラスは、製造に高度な技術力と大がかりな設備を必要とし、高コストであるため、一般的なガラスには採用が困難である。
【０００９】
一方、紫外線・赤外線遮蔽剤として酸化第１鉄および酸化第２鉄を含有させた紫外線・赤外線遮蔽ガラスは、これらの紫外線・赤外線遮蔽剤中の鉄分によって着色され、透明度が低くなるとともに、着色のために用途が限定されるという問題がある。
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、表面形状に関する制約がなく、透明度が高くて着色もなく、表面損傷や経時変化による機能低下や透明度の悪化が発生せず、耐久性に優れた紫外線・赤外線遮蔽ガラスを得ることにあり、さらに加えて、Ｘ線遮蔽機能と導電性を有するガラスを得ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明のガラスは、ガラスの構成成分としてアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛を含有させたことを特徴とする。ガラスの構成成分としてアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛を含有させることにより、紫外線（波長１９０〜４００ｎｍ）、赤外線（８００〜２５００ｎｍ）のみならずＸ線（波長０．６〜２３０Å）も効果的に遮蔽することができ、導電性も発現する。
【００１２】
本発明のガラスは、ガラス自体にアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛を含有させて形成されるので、表面形状に関する制約がなく、透明度の低下や着色が発生せず、表面損傷による機能低下や経時変化が発生せず、耐久性にも優れている。したがって、従来の赤外線・紫外線遮蔽ガラスの使用分野はもちろん、たとえばガラス繊維、医療機器などの特殊な形状のガラスや、精密機器、危険を伴う箇所などの過酷な環境で使用するガラスなどにも適用することができる。さらにＸ線遮蔽機能を有しているので、原子力施設の建物の窓ガラス、原子力施設周辺の建築物や構造物の窓ガラスなどとして使用することにより、万一、事故が発生した場合の放射能被害の防止にも有効である。また、導電性を有しているので、静電気防止効果がある。
【００１３】
本発明のガラスの構成成分は、ＳｉＯ２が６５％〜８０％，Ｎａ２Ｏが１０％〜２０％，ＣａＯが５％〜１５％，ＭｇＯが０％〜１０％，Ｋ２Ｏが０％〜５％，Ａｌ２Ｏ３が０％〜５％を基本成分とし、そのほかに、酸素、珪素、ナトリウム、カルシウム、ホウ素、リチウム、イオウ、アンチモン、アルミニウム、カリウム、チタン、バリウム、ジルコニウム、亜鉛、鉛、砒素、マグネシウム、ストロンチウム、セリウム、セレン、鉄、コバルト、ニッケル、マンガン、モリブデン、クロムなどを含有していても差し支えない。
【００１４】
上記の構成成分に対するアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛の含有量は、０．１〜２５重量％の範囲、望ましくは０．５％〜１０重量％の範囲とするのがよい。アルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛の含有量が２５重量％を超えると、ガラス構成成分の含有比率の自由度が低下するのでガラス本来の特徴を失うような弊害が生じ、アルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛の含有量が０．１重量％より少ないと紫外線・赤外線・Ｘ線遮蔽機能および導電性が十分に発現しない。
【００１５】
透明導電性金属酸化物として導電性酸化亜鉛を含有させたガラスは、導電性酸化錫や酸化錫ドーピングインジウムを含有させたガラスに比してＸ線遮蔽機能に優れている。この導電性酸化亜鉛としては、アルミニウムやチタン、錫、これらの複合物などを含有するものがあるが、０．５〜１０重量％のアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛がとくにＸ線遮蔽機能に優れている。このようなアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛として、ハクスイテック株式会社製の導電性酸化亜鉛（商品名  ２３−Ｋ）を好適に使用することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実験例に基づいて説明する。表１に示す組成のガラス原料粉粒体に、ハクスイテック株式会社製の導電性酸化亜鉛（商品名  ２３−Ｋ）の粉末（平均粒径０．１〜０．２５μｍ）３〜１０重量％を添加し、これを予め６００〜１３００℃に加熱した電気炉中で４時間加熱、溶融した後、ステンレス鋼板上に流し出し、室温まで徐冷して厚さ１３ｍｍのガラス板を得た。次いで、このガラス板を厚さが１０ｍｍになるように研磨してサンプル（発明品）とした。
【００１７】
【表１】
0004526146.tif 000002
【００１８】
同様に、表１に示す組成のガラス原料粉粒体のみを加熱、溶融して作製したサンプルを比較品１とし、導電性酸化亜鉛の代わりに酸化亜鉛を添加して、加熱、溶融して作製したサンプルを比較品２とした。
【００１９】
これらの各サンプルについて、サンプルの背面側に配置した光源から波長１９０〜４００ｎｍの紫外線、波長４００〜８００ｎｍの可視光線、波長８００〜２５００ｎｍの赤外線を照射し、透過してきた紫外線、可視光線、赤外線の強さを、サンプルの表面側に配置した測定装置で測定し、その測定結果から透過率を算出して、図１に示す結果を得た。
【００２０】
図１からわかるように、発明品に含有されている導電性金属酸化物は酸化亜鉛を含有していることから、紫外線の中で光線量の多い長波長（３２０〜３６０ｎｍ）の紫外線を効率よく遮蔽している。同時に、波長８００〜２５００ｎｍの赤外線を遮蔽する機能を有していることもわかる。
【００２１】
一方、比較品１は赤外線を透過していることから、赤外線遮蔽機能は有していないことが分かる。紫外線の遮蔽効果は通常のガラスと同程度である。比較品２は、赤外線遮蔽機能は発明品よりも劣るが、酸化亜鉛を含有していることから、紫外線の中で光線量の多い長波長の紫外線を遮蔽していることがわかる。
【００２２】
表２に、発明品、比較品１、比較品２についての電気伝導特性（面積抵抗）を測定した結果を紫外線、赤外線、可視光線の各透過率とともに示す。
【００２３】
【表２】
0004526146.tif 000003
【００２４】
表２からわかるように、発明品は紫外線、赤外線を効率的に遮蔽し、可視光線は透過している。また、発明品は導電体となっている。一方、比較品１は赤外線遮蔽機能を有しておらず、紫外線遮蔽機能も通常のガラスと同じである。比較品２は赤外線遮蔽機能は発明品に比して劣るが、紫外線遮蔽機能は発明品と同程度有している。
【００２５】
ガラスの構成成分としてアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛を含有させることにより、紫外線、赤外線、Ｘ線を効果的に遮蔽することができる、さらにガラスに導電性を発現させることもできる。
【００２６】
本発明のガラスはガラス自体にアルミニウムを含有する導電性酸化亜鉛を含有させて製造されるので、従来法によるガラスの場合のような表面形状に関する制約がなく、また透明度の低下や着色が発生せず、表面損傷による機能低下や経時変化が発生せず、耐久性にも優れている。さらにＸ線遮蔽機能を有しているので、広い用途にわたって適用することができる。また、導電性を有しているので、静電気防止効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  紫外線、可視光線、赤外線の透過率の測定結果を示すグラフである。
【図１】
0004526146.tif 000004