(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜１０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ２Ｏ、０〜５％のＫ２Ｏ、５〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ、１０〜２０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ及び０〜５％のＢ２Ｏ３からなる基礎ガラス組成と、着色成分として、０．６０〜０．８５％のＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄、１．４〜１．７％のＣｅＯ２、及び０〜０．１５％のＴｉＯ２からなり、且つ以下の式を満足することを特徴とする紫外線赤外線吸収ガラス。
（０．２×ＣｅＯ２−０．０４）≦ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比≦（０．２×ＣｅＯ２＋０．０８）
【請求項２】
重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜１０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ２Ｏ、０〜５％のＫ２Ｏ、５〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ、１０〜２０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ及び０〜５％のＢ２Ｏ３からなる基礎ガラス組成と、着色成分として、０．６０〜０．８０％で、且つＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比が０．３０〜０．３５のＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄、１．４〜１．７％のＣｅＯ２、及び０〜０．１５％のＴｉＯ２からなる請求項１に記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【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７０％以上である請求項１または２のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【請求項４】
４ｍｍ厚みに換算したガラスの太陽光透過率が４８％未満である請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【請求項５】
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１〜４のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【請求項６】
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２．０〜３．５％である請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【請求項７】
４ｍｍ厚みに換算したガラスの紫外線透過率が３０％未満である請求項１〜６のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【請求項８】
４ｍｍ厚みに換算したガラスの波長３７０ｎｍにおける紫外線透過率が２４％未満である請求項１〜７のいずれかに記載の紫外線赤外線吸収ガラス。
【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。また、このような緑色系自動車用ガラスの色調としては青味を帯びた緑色が好まれる傾向にある。
【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（ＦｅＯ）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３−１８７９４６号公報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、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０．５１〜０．９６％で、且つＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３比（Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３はＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄を示す）が０．２３〜０．２９であるＦｅ２Ｏ３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号公報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、且つ重量百分率で表示してＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３比が０．３０〜０．４０であるＦｅ２Ｏ３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６−１９１８８０号公報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０．７５％以上で、且つ重量百分率で表示してＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３比が０．２２〜０．２９であるＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄、及び０．８〜１．２％のＣｅＯ２を含有させている。
【０００８】
また、酸化セリウムは高価であるため、酸化セリウムの含有量を減じた紫外線赤外線吸収ガラスが提案されている。
【０００９】
例えば、特開平４−２３１３４７号公報には、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％を越え、且つ重量百分率で表示してＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３比が０．２７５より小さいＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄、及び０．５％未満のＣｅＯ２を含有させることにより、緑色系の色調を有する紫外線吸収ガラスについて記載されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術の紫外線赤外線吸収ガラスにおいては、紫外線吸収能はＦｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２の各々、及びそれらの間の相互作用による紫外線吸収によって付与される。これらの成分のうち、とりわけ自動車用窓ガラスとしては好まれない黄色味を帯びた色調を与えずに、最も紫外線吸収能を高めることができるのはＣｅＯ２である。しかしながら、ＣｅＯ２は高価であり、その使用量をできるだけ少なく抑えるため、ＣｅＯ２の含有量を減らし、その分紫外線吸収能が低下するのをＦｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２で補うという組成の調整が行われる。しかし、Ｆｅ２Ｏ３の紫外線吸収あるいはＴｉＯ２のＦｅＯとの相互作用による紫外線吸収は可視域まで尾を引いているため、ガラスの紫外線吸収を高めようとすると、可視光の短波長域の透過率も同時に低下し、ガラスの色調は黄色味を帯びたものとなる。
【００１１】
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、ガラスに自動車用ガラスとして好ましくない黄色味を帯びさせること無く優れた紫外線赤外線吸収ガラスを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜１０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ２Ｏ、０〜５％のＫ２Ｏ、５〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ、１０〜２０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ及び０〜５％のＢ２Ｏ３からなる基礎ガラス組成と、着色成分として、０．６０〜０．８５％のＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄、１．４〜１．７％のＣｅＯ２、及び０〜０．１５％のＴｉＯ２からなり、且つ以下の式を満足することを特徴とする紫外線赤外線吸収ガラスである。
（０．２×ＣｅＯ２−０．０４）≦ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比≦（０．２×ＣｅＯ２＋０．０８）
【００１３】
ここで、前記本発明の紫外線赤外線吸収ガラスは、重量％で表示して、６５〜８０％のＳｉＯ２、０〜５％のＡｌ２Ｏ３、０〜１０％のＭｇＯ、５〜１５％のＣａＯ、１０〜１８％のＮａ２Ｏ、０〜５％のＫ２Ｏ、５〜１５％のＭｇＯ＋ＣａＯ、１０〜２０％のＮａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ及び０〜５％のＢ２Ｏ３からなる基礎ガラス組成と、着色成分として、０．６０〜０．８０％で、且つＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比が０．３０〜０．３５のＦｅ２Ｏ３に換算した全酸化鉄、１．４〜１．７％のＣｅＯ２、及び０〜０．１５％のＴｉＯ２からなることが好ましい。
【００１４】
前記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３８０〜７７０ｎｍ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２．０〜３．５％、及び３００〜２１００ｎｍの波長域で測定した全太陽光エネルギー透過率が４８％未満の光学特性を有することが好ましい。また、３００〜４００ｎｍの波長域で測定した全太陽紫外線透過率が３０％未満の光学特性を有することが好ましく、中でも２８％未満が望ましい。
【００１５】
さらに、前記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波長３７０ｎｍにおける紫外線透過率が２４％未満であることが好ましい。
【００１６】
次に、前記本発明の紫外線赤外線吸収ガラスの基礎ガラス組成の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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【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Ｋ２Ｏ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】
Ｂ２Ｏ３はガラスの耐久性向上のため、あるいは溶解助剤としても使用される成分であるが、紫外線の吸収を強める働きもある。５％を越えると紫外域の透過率の低下が可視域まで及ぶようになり、色調が黄色味を帯び易くなると共に、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。
【００２２】
酸化鉄は、ガラス中ではＦｅ２Ｏ３とＦｅＯの状態で存在する。Ｆｅ２Ｏ３はＣｅＯ２、ＴｉＯ２と共に紫外線吸収能を高める成分であり、ＦｅＯは熱線吸収能を高める成分である。
【００２３】
本発明においては、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比が次式、（０．２×ＣｅＯ２−０．０４）≦ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比≦（０．２×ＣｅＯ２＋０．０８）を満足するように設定される。この場合のＦｅＯの量としては、Ｆｅ２Ｏ３に換算した数値を用いる。このとき、所望の全太陽光エネルギー吸収能を得るためには、全鉄量を０．６０〜０．８５％の範囲とする。なお、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比は０．３０〜０．３５の範囲であるのがより好ましい。このような全鉄量及びＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３の比の範囲内において、さらに所望の紫外線吸収能を得ために、ＣｅＯ２の量は１．４〜１．７％の範囲とする。ＣｅＯ２の量が１．４％未満では紫外線吸収効果が十分でなく、１．７％を越えると可視光線の短波長側の吸収が大きくなり過ぎ、ガラスが黄色味を帯びる（つまり、主波長が５２０ｎｍを越えて、自動車用等のガラスとしては好ましくない程に黄色味を帯びる）ため、所望の可視光透過率、主波長が得られなくなる。
【００２４】
さらに、ガラスが黄色味を帯びるのを実質的に抑制し、より良好な紫外線吸収能を得るために全鉄量を０．６０〜０．８０％の範囲とすると共に、ＣｅＯ２の量を１．５〜１．７％の範囲とするのが好ましい。
【００２５】
なお、ＴｉＯ２は必須成分ではないが、本発明が目的とする光学特性を損なわない範囲で紫外線吸収能を高めるために少量加えることができる。その上限量は０．１５％で、これを越えるとガラスが黄色味を帯び易くなる。
【００２６】
本発明の技術的事項として、上記の組成範囲のガラスに、着色剤としてＣｏＯ、ＮｉＯ、ＭｎＯ、Ｖ２Ｏ５、ＭｏＯ３等、また還元剤としてＳｎＯ２を１種類または２種類以上の合計量で０〜１％の範囲で、本発明が目的とする緑色系の色調を損なわない範囲で添加しても良い。特にＣｏＯは青色の色調を与えるので、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２の量の増加によりガラスの色調が黄色味を帯びるのを抑制するのに有効であり、その好ましい範囲は３〜２０ｐｐｍである。
【００２７】
【作用】
本発明によ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、とりわけ優れた紫外線吸収能を発揮する。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の具体的な実施例を説明する。
【００２９】
（実施例１〜９）
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のガラス板を得た。次いで、このガラス板を厚さが４ｍｍになるように研磨して、本実施例のサンプルとした。得られたサンプルの光学特性として、Ａ光源を用いて測定した可視光透過率（ＹＡ）、全太陽光エネルギー透過率（ＴＧ）、紫外線透過率（ＴＵＶ）、Ｃ光源を用いて測定した主波長（ＤＷ）、刺激純度（Ｐｅ）を測定した。また、紫外線透過のもう一つの尺度として、透過率曲線における吸収端からの急激な立ち上がりの途中で紫外線透過率の変化がその変化として敏感に現れる３７０ｎｍの透過率（Ｔ３７０）を測定した。
【００３０】
【表１】
0003899531.tif 000002
【００３１】
表１に、得られたサンプルのＴ−Ｆｅ２Ｏ３濃度、ＦｅＯ／Ｔ−Ｆｅ２Ｏ３比、ＴｉＯ２濃度、ＣｅＯ２濃度及びその光学特性値を示す。表中の濃度はいずれも重量％表示である。
【００３２】
本実施例１〜９は、請求項１の範囲内の組成である。表１から明らかなように、本実施例１〜９のサンプルはいずれも厚さ４ｍｍでＡ光源を用いて測定した可視光透過率（ＹＡ）が７０％以上、Ｃ光源を用いて測定した主波長（ＤＷ）が４９５〜５２０ｎｍ、刺激純度（Ｐｅ）が２．０〜３．５％、全太陽光エネルギー透過率（ＴＧ）が４８％未満、紫外線透過率（ＴＵＶ）が３０％未満の光学特性を有するガラスである。また、このうち実施例２〜４，７はより好ましい範囲である請求項２の範囲内の組成であるが、いずれも紫外線透過率（ＴＵＶ）が２８％未満、３７０ｎｍの透過率（Ｔ３７０）が２４％未満の光学特性を有するガラスであることが分かる。従って、実施例２〜４，７のガラスを自動車用等車両用窓ガラスや建築物用窓ガラス等として用いた場合には、室内内装材に対する優れた劣化防止効果が期待される。
【００３３】
（比較例１〜５）表１に、本発明に対する比較例を示す。比較例１〜５は、いずれも本発明の範囲外の組成であり、このうち比較例１は本文中に引用した特開平３−１８７９４６号公報中に実施例として挙げられている組成の一つである。
【００３４】
比較例２、４の組成のガラスは、紫外線吸収能については本発明の実施例と同等以上であるが、Ｃ光源での主波長（ＤＷ）が本発明の範囲の組成を有するガラス（すなわち、４９５〜５２０ｎｍ）に比べて大きく越えており、色調が黄色味を帯びていることが分かる。
【００３５】
また、比較例１、３及び５の組成のガラスは、いずれも紫外線透過率（ＴＵＶ）が２８％より大きく、３７０ｎｍの透過率（Ｔ３７０）が２４％を越えており、実施例に比べて紫外線吸収能が悪いことが分かる。
【００３６】
【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、色調を黄色味を帯びさせる事無く、優れた紫外線吸収能を有する紫外線赤外線吸収ガラスを製造することが可能である。
【００３７】
また、本発明の紫外線赤外線吸収ガラスは紫外線吸収能が高く、青味を帯びた緑色系の色調を保持しているため、自動車用等車両用窓ガラスや、建築物用窓ガラス等として適用した場合には、室内内装材の劣化防止効果や褪色防止効果等に優れるものである。