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JPH0840742A - 窓ガラスを製造するための透明なガラス組成物 - Google Patents

窓ガラスを製造するための透明なガラス組成物

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JPH0840742A
JPH0840742A JP7157920A JP15792095A JPH0840742A JP H0840742 A JPH0840742 A JP H0840742A JP 7157920 A JP7157920 A JP 7157920A JP 15792095 A JP15792095 A JP 15792095A JP H0840742 A JPH0840742 A JP H0840742A
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JP
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glass
weight
oxide
glass composition
composition according
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JP7157920A
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Jean-Marie Combes
コブ ジャン−マリ
Dominique Sachot
サショ ドミニク
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Saint Gobain Vitrage SA
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Saint Gobain Vitrage SA
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Publication date
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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
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    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＦｅＯの形態の鉄の含有率が同じであり且つ
同じ厚さのガラスであっても、公知のガラスより着色が
少なく且つ赤外線の吸収が良好な窓ガラスの製造を可能
にするガラス組成物を提供する。 【構成】 ６９〜７５％（全て重量％）のＳｉＯ2 、０
〜３％のＡｌ2 Ｏ3 、０〜５％のＢ2 Ｏ3 、２〜１０％
のＣａＯ、＜２％のＭｇＯ、９〜１７％のＮａ2Ｏ、０
〜８％のＫ2 Ｏ、０〜０．００２％のＳｅ、０〜０．０
０１％のＣｏＯ、０〜０．００１％のＣｒ2 Ｏ3 、０．
０２〜０．２％のＦｅ2 Ｏ3 （合計）を含み、さらにフ
ッ素、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、及び４％未満の酸
化バリウムを含んでもよく、ただしアルカリ土類金属の
酸化物の合計は１０％以下である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建築や自動車に使用さ
れる窓ガラスを製造するに適するソーダ石灰シリカ系ガ
ラス組成物に関係する。本発明による組成物は、フロー
トガラス法による連続的なガラスリボンの形態のガラス
の製造に特に適する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】フロー
トガラス法に使用されるソーダ石灰シリカ系ガラスの組
成は、次の非常に代表的な組成から長い間に極めてわず
かしか変わっていない特徴がある。 ＳｉＯ2 ７３．０８重量％ Ａｌ2 Ｏ3 ０．１１ ＣａＯ ８．９４ ＭｇＯ ３．８８ Ｎａ2 Ｏ １３．６８ Ｋ2 Ｏ ０．０２ Ｆｅ2 Ｏ3 ０．１２ ＳＯ3 ０．２３ 特に酸化鉄の濃度が低いことを特徴とするガラスは、照
射Ａ（ＴＬA ）における全光透過率が極めて高いガラス
シートを製造することを可能にする。この特徴は、自動
車、ビルディング、船舶に装備するための窓ガラスの製
造に望まれる。
【０００３】通常Ｆｅ2 Ｏ3 で表される鉄は、酸化第１
鉄と酸化第２鉄の形態でガラスの中に分布し、それぞれ
の濃度はガラスの酸化還元の程度に依存する。酸化第２
鉄の存在は紫外線と可視範囲の短波長のスペクトルの吸
収を可能にし、酸化第１鉄の存在は近赤外線と長波長の
スペクトルの吸収を可能にする。後者の吸収現象は全エ
ネルギー透過率（Ｔg ）を下げる効果を有する。これら
酸化鉄、特にＦｅＯはガラスの着色に寄与する。
【０００４】前記のような装備用のタイプのガラスから
製造される窓ガラスは、厚さが増してくると酸化鉄が低
濃度であっても有意な色を有する。本発明の目的は、特
にＦｅＯの形態の鉄の含有率が同じであり且つ同じ厚さ
のガラスであっても、公知のガラスより着色が少なく且
つ赤外線の吸収が良好な窓ガラスの製造を可能にするガ
ラス組成物を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用効果】本発明は、
グレー又はブロンズ色を有し、照射Ａにおける光透過率
が高いガラス組成物を提供する。本発明の目的は、下記
の組成で成分を含むソーダ石灰シリカ系ガラス組成物に
よって達成される。単位は全て重量％である。
【０００６】ＳｉＯ2 ６９〜７５％ Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３％ Ｂ2 Ｏ3 ０〜５％ ＣａＯ ２〜１０％ ＭｇＯ ＜２％ Ｎａ2 Ｏ ９〜１７％ Ｋ2 Ｏ ０〜８％ Ｓｅ ０〜０．００２％ ＣｏＯ ０〜０．００１％ Ｃｒ2 Ｏ3 ０〜０．００１％ ０．０２％＜Ｆｅ2 Ｏ3 （合計）＜０．２％ ここで、この組成物はフッ素、酸化亜鉛、酸化ジルコニ
ウム、及び４％未満の酸化バリウムむ含むことがあり、
アルカリ土類金属の酸化物の％値の合計は１０％未満に
維持される。
【０００７】次に説明するように、本発明のガラス組成
物の一部を構成する各々の成分の含有率と性質は、フロ
ートガラスのリボンから切断されたシートより窓ガラス
を製造するに必要な生産性を有しながら、ＦｅＯの最大
吸収帯が長波長側に移動する特徴を有するガラスの製造
を可能にする。シリカは次の理由によって比較的狭い範
囲に限定される。約７５％より多いとガラスの粘度が高
くなり、失透する傾向が増し、このため錫浴の上に溶融
して注型することがかなり難しくなり、６９％未満であ
るとガラスの耐加水分解性が急激に低下し、さらに可視
領域での透過率が減少する。
【０００８】このガラスの耐加水分解性の低下はＡｌ2
Ｏ3 を導入することによって少なくとも部分的に補うこ
とができるが、この酸化物は粘度の増加を生じ、可視領
域の透過率を下げるため、非常に限られた量でしか使用
できない。アルカリ金属酸化物のＮａ2 ＯとＫ2 Ｏはガ
ラスの溶融を容易にすることができ、高温での粘度が標
準ガラスに近い粘度に保たれることができる。Ｋ2 Ｏは
約８％まで使用可能である。この割合を超えると、その
組成物のコストの増加が経済的に問題となる。また、Ｋ
2 Ｏの割合の増加は、基本的にＮａ2 Ｏを減らすことに
よってのみ実施でき、このことは粘度の増加に影響する
ことがある。ここで、特定の組成において、Ｋ2 Ｏの存
在は赤外におけるガラスの吸収を増加させることができ
る。Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏの合計は、好ましくは１５重量％
より多い。
【０００９】アルカリ土類金属の酸化物は、本発明のガ
ラスの特性を達成するに決定的な役割を果たす。本発明
のガラス組成物中のＭｇＯ含有率を２％未満、好ましく
は１％未満、さらには実質的に含まないように制限する
ことは、特にＦｅＯ吸収帯を長波長に移動させる効果を
有することが事実上見出されている。粘度に大きな影響
を及ぼすＭｇＯを全て除去することは、Ｎａ2 Ｏを増や
すことによって少なくとも部分的に補うことができる。
即ち、ＭｇＯ含有率がゼロの場合、Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏの
含有率の合計は１５重量％より高いことが好ましい。
【００１０】ＣａＯは１０重量％までに制限すべきであ
り、この値を超えるとガラスの失透の傾向が急激に高く
なる。光透過率を高くすることができるＢａＯは、本発
明の組成物に４％未満の含有率で添加することができ
る。事実として、ＢａＯはＭｇＯやＣａＯよりもガラス
の粘度に対する影響が非常に小さい。本発明の範囲にお
いて、ＢａＯの増加は、基本的にアルカリ土類金属酸化
物、ＭｇＯ、とりわけＣａＯを犠牲にして行われる。し
たがって、ＢａＯのかなりの増加は、特に低温でのガラ
ス粘度の増加を生じさせる。また、高い割合でＢａＯを
導入すると、組成物のコストをかなり増加させ、ガラス
の耐加水分解性を下げる傾向が生じる。本発明のガラス
が酸化バリウムを含む場合、この酸化物の割合は０．５
〜３．５重量％が好ましい。
【００１１】各々のアルカリ土類金属酸化物の含有率の
範囲を限定する他に、所望の透過性を得るためには、Ｍ
ｇＯ、ＣａＯ、及びＢａＯの含有率の合計を１０％以下
に制限することが必要である。基本的に経済的理由によ
り、本発明のガラス組成物は酸化ストロンチウムを実質
的に全く含まないことに注目すべきである。また、本発
明のガラス組成物は、好ましくは０．５〜２重量％の範
囲でフッ素を含むことができる。ガラスの溶融と粘度に
対する周知の作用に加え、この成分は、赤外線の吸収に
対して特定の影響を有し、この影響はＭｇＯの除去とＮ
ａ2ＯとＫ2 Ｏの導入によって生じる影響に付加的であ
る。この影響は赤外におけるＦｅＯ吸収帯のピークを若
干移動させることに現れるが、とりわけ赤外の近くの可
視範囲の端で吸収帯の勾配を直線的にさせる。
【００１２】また、本発明のガラス組成物は酸化亜鉛を
含むことができる。この酸化物は必要によりガラスの粘
度を低下させることができ、ガラスの耐加水分解の増加
と失透し易さの低下に寄与する。このことが、高い割合
でシリカとアルミナ、又はシリカのみを含む本発明のガ
ラス組成物にＺｎＯを導入することが好ましい理由であ
る。また、酸化亜鉛は、還元(reduced) ガラスの製造に
使用可能なガラス化できる混合物に有益に添加すること
がある。この酸化物は、このタイプのガラスに生成する
ことがある硫化鉄の生成によって生じる琥珀色の外観を
防ぐことができる。即ち、ＦｅＯ／Ｆｅ2 Ｏ3 （合計）
の比が約０．４以上の場合、本発明のガラス組成物に少
なくとも０．０５％の割合で酸化亜鉛を導入することが
できる。組成物のコストを過度に増加させないため、Ｚ
ｎＯの含有率は約３重量％を超えないことが好ましい。
【００１３】また、本発明のガラス組成物は酸化ジルコ
ニウムを含むことができる。この酸化物は、ガラスを安
定化と耐薬品性を向上させることができ、特に耐加水分
解を改良することができる。この酸化物は、アルミナを
殆ど又は全く含まない本発明のガラス組成物に１．５重
量％までの量で導入することができる。また、本発明の
ガラス組成物は、ガラス原料の不純物として及び／又は
ガラス用混合物中にカレットを入れる結果として及び／
又は精製剤（ＳＯ3 、Ｃｌ、Ｓｂ2 Ｏ3 、Ａｓ2 Ｏ3 ）
の使用に由来する不純物から付与される他の成分を１重
量％までの量で含んでもよい。
【００１４】ブロンズ色を有する本発明のガラスは一般
にセレンとコバルトを含む。これらは、照射Ｃにおける
約５６５ｎｍ以上の主要な波長によって特徴づけられ
る。グレーの陰影を有する本発明のガラスは、一般にセ
レンとさらに酸化コバルトと酸化クロムを含む。これら
は照射Ｃにおける約５５０ｎｍ未満の主要な波長によっ
て特徴づけられる。
【００１５】本発明によるガラスは、所望とする酸化還
元度を達成することができる条件で製造することができ
る。即ち、本発明のガラスは、０．３５未満、一般に
０．２〜０．３のレドックスのスルフェートのような公
知の精製剤を使用して製造することができる。このこと
は特にセレンを含むガラスについて当てはまる。また、
これらは、例えば欧州特許明細書第２９７４０４号に記
載の条件で製造することができ、０．４又は０．５以上
のレドックスを有することができる。ここで、本発明の
よるガラスのレドックスは常に０．８未満に維持され
る。
【００１６】本発明によるガラス組成物の一部を構成す
る各々の成分の性質と含有率において、特にアルカリ土
類金属酸化物は、スペクトル範囲のＦｅＯ吸収帯の最大
波長を長い方に移動させることによって近赤外の吸収が
改良されたガラスを得ることを可能にする。この移動
は、その吸収帯及び／又はその波長の強度を増すことに
よって達成されることが多い。この移動は、本発明によ
るガラスの赤外における吸収を増加させるだけでなく、
ＦｅＯによって生じる着色を弱くする作用を有する。し
たがって、この現象は、同じ鉄含有率を有する普通のガ
ラス、即ち同等な品質のガラス原料を有するガラスより
も、所定の厚さにおいて着色の少ないガラスが製造され
ることを可能にする。また、このことは、所定の厚さに
おいて、高い鉄含有率を有する、即ちガラス原料の純度
が悪くても同等な色を有するガラスの製造を可能にす
る。この現象の結果、本発明のガラス組成物のＦｅ2 Ｏ
3 の形態で表される全鉄含有率が約０．０４重量％以上
の場合、有意な赤外線の吸収とガラスの弱い色が得られ
る。
【００１７】本発明のガラスは、３．８５ｍｍの厚さに
おいて８０％より高い全光透過率と１以上のＴＬA ／Ｔ
E の比を有することを特徴とする。本発明によるガラス
は、照射Ｃ（ＰC ）において３．８５ｍｍの厚さで２％
未満の励起純度(excitation purity) を有する。本発明
によるグレーのガラスに関して、この純度は同じ厚さで
１．５％未満、３．１５ｍｍの厚さで１％未満である。
【００１８】
【実施例】本発明によるガラスの長所は、下記の例によ
ってさらに理解することができる。２種のガラス組成物
を重量％で表している。ガラス１は、特にＭｇＯの含有
率に関して公知のタイプを代表し、ガラス２は本発明の
組成物である。ＰＡＲＲＹＭＯＯＮ ＭＡＳＳ ２ 法
によって、厚さ３．８５ｍｍについて照射Ａ（ＴＬA ）
における全光透過率、全エネルギー透過率（ＴE ）、及
び赤外における透過率（ＴIR）を測定した。２種のガラ
ス組成はＦｅＯ含有率は同じく０．０２８％であった。
【００１９】 ───────────────────────────── 組成１ 組成２ ───────────────────────────── ＳｉＯ2 ７１．１０重量％ ７３．５０重量％ Ａｌ2 Ｏ3 ０．７０ ０．９０ ＣａＯ ８．８０ ９．００ ＭｇＯ ４．００ −− Ｎａ2 Ｏ １４．３０ １５．８０ Ｋ2 Ｏ ０．２２ ０．２９ Ｆｅ2 Ｏ3 ０．１０ ０．１０ ＳＯ3 ０．３０ ０．３０ ───────────────────────────── λFeO(nm) １０２０ １１１０ σFeO(nm) １８０ ４５０ ＴＬA (%) ８９．２０ ８９．９０ ＴＬA ／ＴE １．０３ １．０５ ＴIR ８１．８０ ８０．５０ Ｐc(%) ０．２５ ０．３０ λD(nm) ５１８ ５４１ ───────────────────────────── 公知のガラスに比較して本発明のガラスのＦｅＯの吸収
帯のピークに相当する波長（λFeO)が約９０ｎｍ移動
し、この帯のかなりの広がりを伴った。この広がりの値
は、最小透過率より０．５％高い透過率に対応する２つ
の波長の間の差（σFeO)によって把握できる。ガラスの
着色への影響の他に、同じＦｅＯ含有率であってその酸
化物の含有率が少なくても、このスペクトル上の変化
は、本発明のガラスの赤外吸収の若干の増加を生じさせ
た。
【００２０】本発明のガラス組成物は、通常のフロート
ガラス法に適する。溶融ガラスを錫浴の上に注ぐことに
よって得られるリボンの厚さは０．８〜１０ｍｍまで変
えることができる。ガラスリボンを切断して得られる窓
ガラスは、特に自動車に装着すべき場合は次に曲げ操作
に供することができる。別な窓ガラスの製造において
は、本発明によるガラス組成物から得られる窓ガラスを
表面処理に供することがあり、あるいは例えば破壊の際
の飛散防止性(antilacoration)や漏れ防止性のフィルム
のような有機物のコーティングを施すこともできる。ま
た、エナメルコーティングで局部的にコーティングする
こともできる。
【００２１】本発明によるガラスは、高温における熱分
解法、減圧下での気相の化学蒸着（ＣＶＤ）等による化
学的堆積によって少なくとも１種の金属酸化物の皮膜を
コーティングすることもできる。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の成分を含み、 ・ＳｉＯ2 ６９〜７５重量％ ・Ａｌ2 Ｏ3 ０〜３重量％ ・Ｂ2 Ｏ3 ０〜５重量％ ・ＣａＯ ２〜１０重量％ ・ＭｇＯ ＜２重量％ ・Ｎａ2 Ｏ ９〜１７重量％ ・Ｋ2 Ｏ ０〜８重量％ ・Ｓｅ ０〜０．００２重量％ ・ＣｏＯ ０〜０．００１重量％ ・Ｃｒ2 Ｏ3 ０〜０．００１重量％ ・Ｆｅ2 Ｏ3 （酸化第２鉄に換算した酸化鉄の全量）
    ０．０２〜０．２重量％ また随意にフッ素、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、及び
    ４重量％未満の酸化バリウムを含み、ただしアルカリ土
    類金属の酸化物の合計は１０重量％以下であることを特
    徴とする特に窓ガラスの製造を目的とするソーダ石灰シ
    リカ系ガラス組成物。
  2. 【請求項２】 ＭｇＯの含有率が１重量％未満、好まし
    くは０重量％である請求項１に記載のガラス組成物。
  3. 【請求項３】 アルカリ金属酸化物の合計が約１５重量
    ％より多い請求項１又は２に記載のガラス組成物。
  4. 【請求項４】 ０．５〜３．５重量％のＢａＯを含む請
    求項１〜３のいずれか１項に記載のガラス組成物。
  5. 【請求項５】 ０．５〜２重量％のフッ素を含む請求項
    １〜４のいずれか１項に記載のガラス組成物。
  6. 【請求項６】 ０．０５〜３重量％のＺｎＯを含む請求
    項１〜５のいずれか１項に記載のガラス組成物。
  7. 【請求項７】 １．５重量％までのＺｒＯ2 を含む請求
    項１〜６のいずれか１項に記載のガラス組成物。
  8. 【請求項８】 請求項１〜７のいずれか１項に記載のガ
    ラス組成物から得られた少なくとも１枚のガラスシート
    によって作成され、そのガラスシートの厚さが０．８〜
    １０ｍｍである窓ガラス。
  9. 【請求項９】 少なくとも１枚のガラスシートを含み、
    ３．８５ｍｍの厚さにおいて８０％以下のＴＬA 値を有
    する請求項８に記載の窓ガラス。
JP15792095A 1994-06-23 1995-06-23 窓ガラスを製造するための透明なガラス組成物 Expired - Fee Related JP3996217B2 (ja)

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