特許 6989644 ガラス組成物、ガラス板及び該ガラス板を用いた車両用ガラス窓

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6989644

(24)【登録日】2021年12月6日

(45)【発行日】2022年1月5日

(54)【発明の名称】ガラス組成物、ガラス板及び該ガラス板を用いた車両用ガラス窓

(51)【国際特許分類】

   C03C 4/08 20060101AFI20211220BHJP

   C03C 3/091 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 3/089 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 3/087 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 3/085 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 3/083 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 3/078 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 3/076 20060101ALI20211220BHJP

   C03B 27/04 20060101ALI20211220BHJP

   C03C 27/12 20060101ALI20211220BHJP

   B60J 1/00 20060101ALI20211220BHJP

【ＦＩ】

   C03C4/08

   C03C3/091

   C03C3/089

   C03C3/087

   C03C3/085

   C03C3/083

   C03C3/078

   C03C3/076

   C03B27/04

   C03C27/12 Z

   B60J1/00 G

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2020-44777(P2020-44777)

(22)【出願日】2020年3月13日

(62)【分割の表示】特願2016-562310(P2016-562310)の分割

【原出願日】2015年12月2日

(65)【公開番号】特開2020-100557(P2020-100557A)

(43)【公開日】2020年7月2日

【審査請求日】2020年4月13日

(31)【優先権主張番号】特願2014-244546(P2014-244546)

(32)【優先日】2014年12月3日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2015-31352(P2015-31352)

(32)【優先日】2015年2月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000004008

【氏名又は名称】日本板硝子株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107641

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 耕一

(74)【代理人】

【識別番号】100174779

【弁理士】

【氏名又は名称】田村 康晃

(72)【発明者】

【氏名】瀬戸 啓充

【審査官】 若土 雅之

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１１４５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２４７６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２０３８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６４０３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２５５５８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２０１４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７７３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｂ ２３／００−３５／２６

４０／００−４０／０４

Ｃ０３Ｃ １／００−１４／００

２７／００−２９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ソーダ石灰ガラスを基礎ガラス組成とし、着色成分として酸化鉄及びＴｉＯ₂を含むガラス組成物からなるガラス板であって、
厚さ１〜５ｍｍであり、その厚さにおけるＩＳＯ９０５０：１９９０に規定される紫外線透過率（Ｔｕｖ３８０）が１．５％以下であり、
ＩＳＯ１３８３７：２００８ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ Ａに規定される紫外線透過率（Ｔｕｖ４００）が５．０％以下であり、
ＣＩＥ標準のＡ光源を用いてＪＩＳ Ｒ３１０６：１９９８に基づいて測定される可視光透過率（ＹＡ）が２０〜４０％であり、ＪＩＳ Ｒ３１０６：１９９８に準拠した日射透過率（ＴＧ）が１０〜４５％であり、
質量％で表わして、
ＳｉＯ₂：６５〜８５％、
Ｂ₂Ｏ₃：０〜５％、
Ａｌ₂Ｏ₃：０〜５％、
ＭｇＯ：０〜２０％、
ＣａＯ：０〜２０％、
Ｎａ₂Ｏ：１０〜２０％、
Ｋ₂Ｏ：０〜５％、
ＳＯ₃：０〜０．５％、
を母組成として含み、かつ
前記着色成分が、
質量％で表わして、
ＴｉＯ₂：０．２〜２．０％、
ＣｅＯ₂：０．２〜２．０％、
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄含有量であるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃：１．０％以上２．０％未満、
質量ｐｐｍで表わして、
ＣｏＯに換算したコバルトの酸化物（ＣｏＯ）：５０〜１５０ｐｐｍ、
ＮｉＯ：０〜２００ｐｐｍ、
Ｓｅ：８〜３５ｐｐｍ
を含むガラス組成物からなり、
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算したＦｅＯの前記Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃に対する質量比で示されるＦｅＯ比は、５〜３０％であり、
ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の含有率の合計が２％以上であり、
ＮｉＯ／Ｓｅ比が０〜１５であり、前記ＮｉＯ／Ｓｅ比は、Ｓｅに対するＮｉＯ質量比を表す、
紫外線遮蔽ガラス板。

【請求項2】

質量％で表わして、
ＳｉＯ₂：６５〜７１％、
Ｂ₂Ｏ₃：０〜５％、
Ａｌ₂Ｏ₃：１〜３％、
ＭｇＯ：３〜１０％、
ＣａＯ：５〜１５％、
Ｎａ₂Ｏ：１０〜１５％、
Ｋ₂Ｏ：０．５〜２％、
ＳＯ₃：０〜０．５％、
を母組成として含むガラス組成物からなる、
請求項１に記載の紫外線遮蔽ガラス板。

【請求項3】

前記着色成分が
質量％で表わして、
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄含有量であるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃：１．２〜１．８％、
を含む、請求項１又は２に記載の紫外線遮蔽ガラス板。

【請求項4】

前記着色成分が、
質量％で表わして、
ＴｉＯ₂：０．３〜１．８％、
を含む、請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線遮蔽ガラス板。

【請求項5】

ガラス板１ｃｍ²当たりの着色成分として
ＴｉＯ₂：３〜１５ｍｇ、
ＣｅＯ₂：２〜１３ｍｇ、
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄含有量であるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃：８〜１２ｍｇ、
ＣｏＯに換算したコバルトの酸化物（ＣｏＯ）：３７．５〜１５０μｇ
Ｓｅ：２．５〜３０μｇ、
を含み、
ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の重量の和が、１３〜２０ｍｇである、
ガラス組成物からなる、
請求項１〜４のいずれかに記載の紫外線遮蔽ガラス板。

【請求項6】

風冷強化された厚さ１．０〜３．５ｍｍの請求項１〜５のいずれかに記載のガラス板を強化してなる、強化ガラス板。

【請求項7】

第１のガラス板と、合せガラス用中間膜と、第２のガラス板を含む合せガラス板であって、
第１のガラス板と第２のガラス板の少なくとも一方が請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線遮蔽ガラス板である、合せガラス板。

【請求項8】

請求項６の強化ガラス板又は請求項７の合せガラス板を含む、車両用窓ガラス。

【請求項9】

請求項８の車両用窓ガラスを含み、ＪＩＳ Ｃ８９０４：２０１１に規定するエアマス１．５の太陽光を照射したとき、車室内における波長域４００ｎｍ以下での紫外線照度が０．４５Ｊ・ｓ^-1・ｍ^-2以下である、車両用ガラス窓。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、紫外線透過率が極めて低く実質的に紫外線の透過を阻止でき、可視光透過率が中程度であるガラス組成物、及びそのガラス組成物からなる比較的厚さが薄いガラス板に関する。本発明は、さらに、車両及び建築物、特に車両の窓ガラスに関する。

【背景技術】

【0002】

車両用及び建築物用の窓ガラスにはソーダライムガラスが用いられている。こうした窓ガラスには、車内・室内の人や物品が日焼け・退色するのを防止する観点から、紫外線を遮蔽する機能が求められている。

【0003】

ソーダライムガラスにおける紫外線の吸収機能は、三価の酸化鉄による吸収と共に、必要に応じて添加される酸化チタン（ＴｉＯ₂）や酸化セリウム（ＣｅＯ₂）等の紫外線吸収成分による吸収に基づく技術が開示されている（特許文献１）。

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されているガラス組成物では、紫外線遮蔽機能としての紫外線透過率が、ガラスの厚さが４ｍｍにおいて１．６％程度以下にすることができていない。特に車両用窓ガラスは軽量化の要求が強く、ガラス板の厚さをより薄くすることが求められ、特許文献１のガラス組成物からなる４ｍｍより薄いガラス板では、紫外線遮蔽能がより不足する。

【0005】

この課題を解決するために、紫外線遮蔽能をガラス板そのものではなく、ガラス板の上に形成する紫外線遮蔽能を有する膜（紫外線遮蔽膜）に求める術が開示されている（特許文献２，３）
特許文献２，３に開示されている被膜付きガラスでは、波長３８０ｎｍにおける透過率として紫外線透過率が１％を下回る高い紫外線遮蔽能が得られてはいる。しかし、ガラス板に被膜を形成する工程が必須であり、ガラス板そのもので紫外線遮蔽能を満たせる場合より製造コストは明らかに高い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０−１１４５４０号公報

【特許文献2】特開２０１１−１３６８４６号公報

【特許文献3】国際公開第２０１０／１３１７４４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

そこで、本発明は、ソーダライムシリケートガラスからなる組成物であって、紫外線の透過の阻止特性に優れ、中程度の可視光透過率を備えるガラス組成物、及びそのガラス組成物からなる比較的薄いガラス板であって、車両用ガラス窓に用いて、太陽光からの紫外線の透過を実質的に阻止できるガラス板を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、ソーダ石灰ガラスを基礎ガラス組成とし、着色成分として酸化鉄及びＴｉＯ₂を含むガラス組成物からなるガラス板であって、厚さ１〜５ｍｍであり、その厚さにおけるＩＳＯ９０５０：１９９０に規定される紫外線透過率（Ｔｕｖ３８０）が１．５％以下である、紫外線遮蔽ガラス板を提供する。紫外線遮蔽ガラス板としては、
質量％で表わして、
ＳｉＯ₂：６５〜８５％、
Ｂ₂Ｏ₃：０〜５％、
Ａｌ₂Ｏ₃：０〜５％、
ＭｇＯ：０〜２０％、
ＣａＯ：０〜２０％、
Ｎａ₂Ｏ：１０〜２０％、
Ｋ₂Ｏ：０〜５％、
ＳＯ₃：０〜０．５％、
を母組成として含み、かつ
着色成分として
質量％で表わして、
ＴｉＯ₂：０．２〜２．０％、
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄含有量であるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃：１．０〜３．０％、
質量ｐｐｍで表わして、
ＣｏＯに換算したコバルトの酸化物（ＣｏＯ）：５０〜３００ｐｐｍ、
を含むガラス組成物からなる、紫外線遮蔽ガラス板が好ましい。また、ガラス組成物としては、質量％で表わして、
ＳｉＯ₂：６５〜７１％、
Ｂ₂Ｏ₃：０〜５％、
Ａｌ₂Ｏ₃：１〜３％、
ＭｇＯ：３〜１０％、
ＣａＯ：５〜１５％、
Ｎａ₂Ｏ：１０〜１５％、
Ｋ₂Ｏ：０．５〜２％、
ＳＯ₃：０〜０．５％、
を母組成として含むものがより好ましい。さらに、本発明は、太陽光に含まれる紫外線の透過を阻止することができる厚さ１．０〜３．５ｍｍの強化ガラス板を提供する。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、厚さが１．０〜３．５ｍｍと薄い場合であっても、付加的なコーティングに拠ることなく、太陽光からの紫外線の透過を実質的に阻止できるガラス組成物及びそのガラス組成物からなるガラス板が提供される。さらに本発明の強化ガラス板は、１．０〜３．５ｍｍ厚さであって、１．５％以下の紫外線透過率（Ｔｕｖ３８０）と、２０〜４０％の可視光透過率（ＹＡ）を有する。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下は、本発明の実施形態に関する説明であって本発明を説明した対象に限定する趣旨ではない。以下では、各成分の含有率を示す％表示は、特記する場合を除きすべて質量％であり、含有率の比も質量基準で記述する。ＹＡはＣＩＥ標準のＡ光源を用いて測定した可視光透過率を、Ｔｕｖ３８０はＩＳＯ９０５０：１９９０に定める紫外線透過率を、Ｔｕｖ４００はＩＳＯ１３８３７：２００８ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ Ａに定める紫外線透過率を、それぞれ意味し、これらの透過率は各々記載する厚さのガラス板における値である。ＴＧ２５００は波長３００〜２５００ｎｍで測定した全太陽光エネルギー透過率を意味し、％Ｔ１５００は波長１５００ｎｍで測定した光線透過率を意味する。ＤＷはＣＩＥ標準のＣ光源を用いて測定した主波長を意味し、ＰｅはＣＩＥ標準のＣ光源を用いて測定した刺激純度を意味し、ａ^*及びｂ^*はＪＩＳ Ｚ ８７８１−４：２０１３に規定されるＣＩＥ １９７６（Ｌ^*，ａ^*，ｂ^*）色空間(CIELAB)におけるクロマティクネス指数（色座標）を意味する。

【0011】

また、ＲＯはＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの総称として、Ｒ₂ＯはＬｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの総称として使用する。さらに、本明細書において「実質的に含まれていない」は、含有率が０．１質量％未満、好ましくは０．０５質量％未満、特に好ましくは０．０１質量％未満であることを示す用語として使用する。

【0012】

［母組成の各成分］
まず、本発明のガラス組成物及びガラス板の母組成の各成分について説明する。

【0013】

（ＳｉＯ₂）
ＳｉＯ₂はガラス骨格を形成する主成分である。ガラス組成物の耐久性のみを考慮すると、ＳｉＯ₂は６５％程度以上含まれていればよい。ＳｉＯ₂の含有率が高すぎるとガラス原料の溶融が困難となる。このため、ＳｉＯ₂の含有率は８５％以下である必要があり、さらに、より低い紫外線透過率と２０〜３０％のＹＡとを両立させるためには、ＳｉＯ₂の含有率は７１％以下であることが好ましい。

【0014】

（Ｂ₂Ｏ₃）
Ｂ₂Ｏ₃は、必須成分ではないが、溶融助剤等として５％を限度として含まれていてよい成分である。Ｂ₂Ｏの含有率が高すぎると、その揮発性により製造上の問題が生じることがある。Ｂ₂Ｏ₃の好ましい含有率は、３．０％未満、特に２．０％未満である。Ｂ₂Ｏ₃は実質的に含まれていなくてもよい。

【0015】

（Ａｌ₂Ｏ₃）
Ａｌ₂Ｏ₃の含有率は０〜５％の範囲に調整される。ＲＯの含有率が低い組成では、ガラス組成物の耐久性の低下を補う観点から、Ａｌ₂Ｏ₃は、１．０％以上、特に１．２％以上含ませることが好ましい。ただし、Ａｌ₂Ｏ₃の含有率が高すぎるとガラス原料の溶融が困難になりやすい。また、Ａｌ₂Ｏ₃は熱膨張係数を低下させる。このため、ガラス組成物を熱強化（風冷強化）する場合、Ａｌ₂Ｏ₃の含有率は３．０％以下が好ましい。

【0016】

（ＭｇＯ）
ＭｇＯの含有率は０〜２０％の範囲に調整される。ＭｇＯは、ガラス組成物の耐久性の向上に寄与し、失透温度及び粘度の調整に使用できる成分である。ＭｇＯの含有率が高すぎると、失透温度が上昇してフロート法による量産ができなくなることがある。具体的にはＭｇＯの含有率は、３〜１０％が好ましい。

【0017】

（ＣａＯ）
ＣａＯの含有率は０〜２０％の範囲に調整される。ＣａＯも、ＭｇＯとはその影響の程度が相違するものの、ガラス組成物の耐久性の向上に寄与し、失透温度及び粘度の調整に使用できる成分である。ＣａＯの含有率が低すぎるとガラス融液の粘性が高くなりすぎて融液の清澄に不都合をきたす場合がある。ＣａＯの含有率は、５〜１５％が好ましい。

【0018】

（ＳｒＯ、ＢａＯ）
ＳｒＯ及びＢａＯは、必須成分ではないが、ガラス組成物の耐久性の向上等に寄与する成分として、それぞれ１．０％を限度として、好ましくは０．５％を限度として含まれていてよい成分である。ＳｒＯとＢａＯの添加には、ＣａＯ等と比較して相対的に高価な原料を使用する必要がある。ＢａＯについてはその取扱いに注意を要する。このため、ＳｒＯ及びＢａＯは、それぞれ、実質的に含まれていなくてもよい。

【0019】

（ＲＯ）
ＲＯの含有率（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの含有率の合計）は２０％以下、好ましくは１５％以下である。ＲＯの含有率の下限は、特に限定されないが、前述のＭｇＯ、ＣａＯの好ましい効果を得る点からは、通常は５％以上、さらには１０％以上である。

【0020】

さらに、ＳｒＯ及びＢａＯを実質的に含まない、ガラス組成物としてもよい。

【0021】

（Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ）
Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏは、アルカリ金属酸化物であり、溶融促進剤としてガラス原料の溶融に役立つ成分である。Ｎａ₂Ｏは、製造コストの観点から使用が望ましいアルカリ金属酸化物である。Ｎａ₂Ｏの含有率は１０〜２０％の範囲に調整される。Ｎａ₂Ｏの含有率は１０〜１５％が好ましい。
Ｋ₂Ｏは、任意成分であり、５％を限度として、好ましくは２％を限度として、含まれていてもよい。Ｋ₂Ｏの含有率は、例えば０．５〜２．０％であってもよい。
また、Ｌｉ₂Ｏも、任意成分であり、１．０％を限度として含まれていてもよい。Ｌｉ₂Ｏは実質的に含まれていなくてもよい。

【0022】

（Ｒ₂Ｏ）
Ｒ₂Ｏの含有率（Ｌｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ及びＫ₂Ｏの含有率の合計）は、１０〜２０％の範囲に調整される。Ｒ₂Ｏの含有率は１０〜１５％の範囲が好ましい。Ｒ₂Ｏの含有率が高すぎるとガラス組成物の耐久性が低下する場合がある。

【0023】

（ＳＯ₃）
ＳＯ₃は、ガラスの清澄を促進する任意成分として、０．５％を限度として含まれていてもよい成分である。ＳＯ₃の含有率は０．０５〜０．５％の範囲が好ましい。ＳＯ₃の含有率が高すぎると、その分解により生成したＳＯ₂が泡としてガラス組成物に残留したり、リボイルにより泡が発生したりすることがある。ＳＯ₃の含有率は０．０５〜０．２５％がさらに好ましい。ＳＯ₃は、通常、ガラス原料の一部に清澄剤として硫酸塩を添加することによりガラス組成物に導入される。

【0024】

［着色成分］
つぎに、本発明のガラス組成物及びガラス板における各着色成分について説明する。以下、特に好適な実施形態として、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄含有量であるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率が２．０％以上３．０％以下であるものを実施形態Ｉと称し、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄含有量であるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率が１．０％以上２．０％未満であるものを実施形態IIと称する。

【0025】

（酸化鉄）
酸化鉄は、ガラス組成物中ではＦｅ₂Ｏ₃又はＦｅＯとして存在し、Ｆｅ₂Ｏ₃は紫外線を吸収する機能を有し、ＦｅＯは近赤外線を吸収する機能を有する。ガラス組成物においてこれらの総量をＦｅ₂Ｏ₃に換算したＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃は１．０〜３．０％の範囲に調整される。Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃の含有率が高すぎると、ガラス原料を溶融する際に炎の輻射熱が溶融ガラスの上面部で著しく吸収されて窯底部付近まで十分に加熱できなくなる。実施形態Ｉにおいて、Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃は、２．０％以上３．０％以下であり、２．１％以上３．０％以下が好ましく、２．３％以上２．９％以下がより好ましく、２．４％超２．９％以下がさらに好ましい。実施形態IIにおいて、Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃は、１．０％以上２．０％未満であり、１．２％以上１．８％以下が好ましい。さらに、ガラス板におけるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃は、ガラス板１ｃｍ²当たり２．５〜２５ｍｇの範囲に調整される。実施形態Ｉにおいて、ガラス板におけるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃は、ガラス板１ｃｍ²当たり１４．０ｍｇ以上２５．０ｍｇ以下であることが好ましく、１４．０ｍｇ以上２１．０ｍｇ以下であることがより好ましく、１６．０ｍｇ以上２０．８ｍｇ以下であることがさらに好ましく、１８．０ｍｇ以上２０．８ｍｇ以下であることが特に好ましい。実施形態IIにおいて、ガラス板におけるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃は、ガラス板１ｃｍ²当たり２．５ｍｇ以上１４．０ｍｇ未満であることが好ましく、７．０ｍｇ以上１３．４ｍｇ以下であることがより好ましく、８．０ｍｇ以上１２．０ｍｇ以下であることがさらに好ましい。

【0026】

Ｆｅ₂Ｏ₃に換算したＦｅＯ含有率の、Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃含有率に対する比（ＦｅＯ比）は、５〜３０％に調整される。ＦｅＯ比が高すぎると、溶融したガラス原料にシリカリッチの筋やシリカスカムを生じやすくなる。一方、高いＦｅＯ比は近赤外線の吸収機能の向上に有利である。実施形態Ｉにおいて、ＦｅＯ比は、２０〜３０％が好ましい。実施形態IIにおいて、ＦｅＯ比は、６〜２９％が好ましい。

【0027】

（ＴｉＯ₂）
ＴｉＯ₂は、紫外線の吸収機能を担う成分の１つであり、必須成分である。ＴｉＯ₂は、ＦｅＯ比が高いガラスの色調を青味がかった色から緑がかった色へと調整する色調の調整機能を有する。ただし、ＴｉＯ₂の含有率が高くなるとガラス組成物が黄色味を帯びやすくなる。このため、ガラス組成物におけるＴｉＯ₂の含有率は、０．２〜２．２％であることが必要である。また、実施形態ＩにおけるＴｉＯ₂の含有率は、０．９〜２．２％であることが必要で、１．３〜２．１％であることが好ましく、１．５〜２．１％あることがより好ましく、１．８〜２．０％であることがさらに好ましい。実施形態IIにおけるＴｉＯ₂の含有率は、０．３〜１．８％であることが好ましく、０．４〜１．８％であることがより好ましい。さらにガラス板におけるＴｉＯ₂の含有量は、ガラス板１ｃｍ²当たり０．５〜２５ｍｇであることが必要で、実施形態Ｉにおいては、ガラス板１ｃｍ²当たり３〜２５ｍｇであることが必要で、５〜２５ｍｇであることが好ましく、８〜２３ｍｇであることがより好ましく、１０〜２０ｍｇであることがさらに好ましい。また、実施形態IIにおいては、０．５〜１５ｍｇであることが好ましく、３．０〜１５ｍｇであることがより好ましく、４．０〜１３ｍｇであることがさらに好ましい。また、実施形態IIにおいては、ガラス板１ｃｍ²当たり５．０〜１５ｍｇであることが好ましく、５．０〜１４ｍｇであることがより好ましく、５．０〜１３ｍｇであることがさらに好ましい。

【0028】

（ＣｅＯ₂）
ＣｅＯ₂も、紫外線の吸収機能を担いうる成分の１つであり、実施形態IIにおいては必須成分である。ただし、ＣｅＯ₂の添加は原料コストの増加を招く。このため、ガラス組成物におけるＣｅＯ₂の含有率は、０．２〜２．０％であることが必要で、０．２〜１．５％であることが好ましい。さらにガラス板におけるＣｅＯ₂の含有量は、ガラス板１ｃｍ²あたり０．５〜１５ｍｇであることが好ましく、２．０〜１３ｍｇであることがより好ましく、３．０〜１２ｍｇであることがさらに好ましい。実施形態Ｉにおいては、ＣｅＯ₂を含まないことが好ましい。

【0029】

（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の含有率の合計）
ガラス組成物におけるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の含有率の合計（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃＋ＴｉＯ₂＋ＣｅＯ₂）は、３．０％超６．０％以下であることが必要であり、より低い紫外線透過率を達成するために、３．２〜５．５％が好ましく、３．５〜５．８％がより好ましく、４．０〜５．０％がさらに好ましい。実施形態Ｉにおいて、Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の含有率の合計は、より低い紫外線透過率を達成するために、３．２〜５．５％が好ましく、３．５〜５．０％がより好ましい。

【0030】

（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃とＴｉＯ₂の含有率の合計）
実施形態Iにおいて、低い紫外線透過率を達成するために、ガラス組成物におけるＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃及びＴｉＯ₂の含有率の合計は、３．２〜５．５％であることが必要であり、さらには、３．２〜５．０％であることが好ましい。

【0031】

（ＴｉＯ₂とＣｅＯ₂の含有率の合計）
実施形態IIにおいて、低い紫外線透過率を達成するために、ガラス組成物におけるＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の含有率の合計は、１．７％以上であることが必要であり、さらには、２％以上であることが好ましい。さらにガラス板におけるＴｉＯ₂及びＣｅＯ₂の含有量の和は、ガラス板１ｃｍ²あたり５ｍｇ以上であることが好ましく、より好ましくは１０〜３０ｍｇでありさらに好ましくは１３〜２０ｍｇである。

【0032】

（ＣｏＯ）
ＣｏＯに換算したコバルトの酸化物（ＣｏＯ）は、ガラス板の透過色調を中性色に調節するための必須成分の１つである。ＣｏＯは、Ｓｅ及び／又はＮｉＯ、及びＦｅ₂Ｏ₃と共存させることにより中性色に近い色調を得るための成分であり、また可視光透過率をコントロールする成分でもあり、ガラス組成物における含有率が質量ｐｐｍで示して５０〜３００ｐｐｍである必要があり、ＣｏＯの含有率が前記範囲を下回ると所望の色調が得られず、前記範囲を越えると色調は青味が強くなり過ぎ、可視光透過率も低下する。また、実施形態Ｉにおいて、ＣｏＯの含有率は、５０〜１６０ｐｐｍであり、５０〜１５５ｐｐｍが好ましく、８０〜１４０ｐｐｍがより好ましい。実施形態IIにおいて、ＣｏＯの含有率は、１５０〜３００ｐｐｍであり、１８０〜２８０ｐｐｍが好ましく、２０５〜２６１ｐｐｍがより好ましい。さらにガラス板におけるＣｏＯの含有量は、ガラス板１ｃｍ²あたり３７．５〜２５５μｇであることが好ましい。実施形態Ｉにおいて、ＣｏＯの含有量は、ガラス板１ｃｍ²あたり４０〜１６０μｇであることがより好ましく、４５〜１４０μｇであることがさらに好ましい。実施形態IIにおいて、ＣｏＯの含有量は、ガラス板１ｃｍ²あたり１００〜２００μｇであることがより好ましく、１５０〜１９０μｇであることがさらに好ましい。

【0033】

実施形態Ｉにおいて、Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃／ＣｏＯ比は、１４９以上であることが好ましく、１４９〜４５０であることがより好ましく、１５０〜３５０であることがさらに好ましい。実施形態IIにおいて、Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃／ＣｏＯ比は、４０〜９０であることが好ましく、４５〜８０であることがより好ましい。

【0034】

（ＮｉＯ）
ＮｉＯは、ＣｏＯとともに可視光透過率を調整し、刺激純度を低減するための成分である、任意の成分である。そのため、実施形態Ｉ及び実施形態IIのいずれにおいても、含めてもよく、含まなくてもよい。ただし、ＮｉＯの含有率が高くなると可視光透過率が低下し、色調も緑味が強くなりすぎ好ましくない。また製品中に硫化ニッケル石を生じることもあり得る。このため、実施形態Iのガラス組成物においては、可視光透過率の低下を抑制するために、ＮｉＯを実質的に含有しないことが好ましい。ただし、５０ｐｐｍ以下、好ましくは３０ｐｐｍ以下のＮｉＯは、可視光透過率の低下を無視できる程度であるため、含有してもよい。実施形態Iのガラス板におけるＮｉＯの含有量は、ガラス板１ｃｍ²当たり５０μｇ以下であることが好ましく、３０μｇ以下であることが好ましい。実施形態IIのガラス組成物におけるＮｉＯの含有率は、質量ｐｐｍで示して２００ｐｐｍ以下であることが必要であり、５０〜２００ｐｐｍが好ましく、７０〜１８０ｐｐｍがより好ましく、８０〜１６０ｐｐｍがさらに好ましい。さらに、実施形態IIのガラス板におけるＮｉＯの含有量は、ガラス板１ｃｍ²あたり１５０μｇ以下であることが好ましく、５０〜１５０μｇであることがより好ましく、６０〜１４０μｇであることがさらに好ましい。

【0035】

（Ｓｅ）
Ｓｅも、ガラス板の透過色調を中性色に調節するための成分であり、実施形態IIにおいては必須成分の１つである。Ｓｅは、ピンクの発色によりＣｏＯの補色と相まって刺激純度を低減するための成分である。ただし、Ｓｅの含有率が高くなるとガラス板のＹＡが低下する。実施形態Ｉにおいては、Ｓｅの含有率は、質量ｐｐｍで示して０〜２ｐｐｍであることが好ましく、含まないことがより好ましい。実施形態IIのガラス組成物におけるＳｅの含有率は、質量ｐｐｍで示して８〜３５ｐｐｍであることが必要であり、９〜３４ｐｐｍであることが好ましい。さらに、実施形態IIにおいて、ガラス板におけるＳｅの含有量は、ガラス板１ｃｍ²当たり２．５〜３０μｇであることが好ましく、５〜２５μｇであることがより好ましく、１０〜２０μｇであることがさらに好ましい。

【0036】

（ＮｉＯ／Ｓｅ比）
前述のＮｉＯとＳｅの含有率の比ＮｉＯ／Ｓｅ比は、質量比で表わして０〜１５であることが必要である。この比が１５より大きいと緑味が強くなりすぎる色調となるからである。この比は、前記ＮｉＯを含む実施形態では好ましくは５〜１２であり、より好ましくは５．５〜１１．０であり、さらに好ましくは、５．９〜９．９である。

【0037】

（その他の微量成分）
本発明によるガラス組成物は、上記各成分と共にその他の微量成分を含んでいてもよい。微量成分としては、Ｍｏ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂を例示できる。微量成分の合計は、５．０％以下、さらには２．０％以下、１．０％以下が特に好ましい。なお、各微量成分の含有率のより好ましい上限は、Ｍｏ₂Ｏ₃については０．０１％、ＺｎＯについては０．１％、ＳｎＯ₂については１．０％である。本発明によるガラス組成物は、上記各成分及び上記各微量成分以外の成分を実質的に含まないことが好ましく、上記各成分（上記で順次説明したＳｉＯ₂からＳｅまでの成分）以外の成分を実質的に含まないものであってもよい。

【0038】

なお、本明細書において、ガラス組成物内において複数の価数を取りうる金属の酸化物の含有率は、鉄の酸化物を除き、本明細書に記載されている価数の酸化物に換算して算出することとする。

【0039】

［光学特性］
本明細書では、Ｔｕｖ３８０（紫外線透過率）としてＩＳＯ９０５０：１９９０に規定される紫外線透過率を採用し、Ｔｕｖ４００（紫外線透過率）としてＩＳＯ１３８３７：２００８ ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎ Ａに規定される紫外線透過率を採用し、ＹＡ（可視光透過率）としてＣＩＥ標準のＡ光源を用いてＪＩＳ Ｒ３１０６：１９９８に基づいて測定される可視光透過率を採用し、ＴＧ（日射透過率）としてＪＩＳ Ｒ３１０６：１９９８に準拠した日射透過率を採用する。

【0040】

Ｔｕｖ３８０とＴｕｖ４００とでは、各々の紫外線透過率を求めるにあたり、測定の範囲とする太陽光の紫外線の波長範囲が異なり、Ｔｕｖ３８０は３８０ｎｍ以下、Ｔｕｖ４００では４００ｎｍ以下の波長範囲で測定する。したがって、Ｔｕｖ３８０とＴｕｖ４００とでは、Ｔｕｖ４００の方が、より長波長域までの紫外線遮蔽性を評価できる。

【0041】

本発明の一実施形態のガラス板によれば、ＹＡが２０〜３０％と中程度であって、Ｔｕｖ３８０が１．５％以下と極めて低く、実質的に紫外線の透過を阻止できる、１．０〜３．５ｍｍの範囲の厚さ、好ましくは１．５〜３．０ｍｍ、より好ましくは２．０〜３．０ｍｍの範囲の厚さのガラス板が提供される。なお、本発明によるガラス組成物は、通常、フロート法に代表される量産設備により所定の厚さのガラス板に成形され、徐冷されて製造され、このガラス板は好ましくは風冷強化処理あるいは化学強化処理の強化処理が施されている。

【0042】

本発明の一実施形態のガラス板のＴｕｖ３８０は、１．５％以下であり、好ましくは１．０％以下であり、より好ましくは０．８％以下であって、紫外線カット特性に関し、付加的なコーティングを必要としない。Ｔｕｖ３８０が１．０％以下であるガラス板を用いた車両や建築物の窓は、外側から照射される太陽光に含まれる紫外線の透過を実質的に阻止できる性能をもつ。具体的には、この窓は、ＪＩＳ Ｃ８９０４：２０１１に規定する基準太陽光（この基準太陽光はエアマス１．５であり、波長域すべての積分照度は１ｋＷ・ｍ^-2である）を照射したとき、車内や屋内に到達する波長４００ｎｍ以下の範囲の紫外線の照度を０．４５Ｗ・ｍ^-2以下にすることができる。この照度であれば、６時間に渡ってヒトの皮膚に照射され続けた場合でも、日焼けの発生を効果的に阻止することができる。特にすべての開口部の窓にこのガラス板を用いた車両は、車両の向きや太陽方位の変化に拘わらず、紫外線の車内への到達を実質的に阻止でき、日焼けの阻止に効果的である。

【0043】

後述するように、本発明のガラス板においては、風冷強化によってＴｕｖ３８０は低下する傾向を示す。したがって、本発明の風冷強化したガラス板は、より効果的に紫外線の透過を阻止することができる。

【0044】

本発明の一実施形態のガラス板のＴｕｖ４００は、好ましくは５．０％以下であり、より好ましくは２．０％以下である。したがって、本発明のガラス板は、紫外長波長域の光線遮断能にも優れている。

【0045】

本発明の一実施形態のガラス板のＹＡは、２０〜４０％の中程度であり、好ましくは２０〜３５％である。中程度のＹＡを有するガラス板を用いた車両や建築物の窓は、車内や屋内からは外部を容易に視認することができるが、外側から車内や屋内を視認することが困難であり、外側から覗かれることを防ぐことができプライバシー性が高い。このプライバシー性の高さは、車両や自動車の後方の窓、特に乗用車における後ドアの窓ガラス、後部の三角窓ガラス、リアガラスに用いて好適である。

【0046】

なお、乗用車の窓ガラスにおいては、法令の規定により部位毎にＹＡの下限値が規制されている。具体的には、フロントガラスや前ドアの窓ガラス・前部の三角窓の窓ガラスに対し、ＹＡが７０％以上であることが要求されている。この要求に対しては、前述の通り後ドアの窓ガラス、後部の三角窓ガラス、リアガラスに本発明の強化ガラス板を用い、前ドアの窓ガラス・前部の三角窓の窓ガラスに例えば特許文献２または３のコーティング付きガラス板を用い、フロントガラスには周知の中間膜を用いた合せガラスを用いた車両を提供することができる。

【0047】

ＴＧは、太陽光の日射のエネルギーの透過率を示す指標である。したがってＴＧが低い方が、ガラス板を通過する日射のエネルギーを減らすことができ、そのガラス板を用いた車両の車内や建築物の室内の気温の上昇を抑制することができる。本発明の一形態のガラス板のＴＧは、好ましくは１０〜４５％であり、好ましくは１５〜４５％であり、より好ましくは２０〜３０％以下であるので、前述の気温の上昇の抑制に効果的である。

【0048】

［風冷強化］
風冷強化（熱強化）は、ガラス板を加熱した後、ガラス板の表面に気体を吹き付けて急冷し、その表面に圧縮応力層を形成することにより、ガラス板の強度を向上させる周知の処理である。ガラス板の加熱温度は、典型的にはそのガラス板を構成するガラス組成物の歪点以上軟化点以下である。本発明は、その別の側面から、本発明によるガラス組成物からなるガラス板を風冷強化して得た、厚さ１．０〜３．５ｍｍの強化ガラス板を提供する。概して、本発明によるガラス組成物からなるガラス板のＴｕｖ３８０は、基本的に風冷強化処理によって低下する傾向を示す。強化ガラス板において、ａ^*の値は−１５．０〜−３．０が好ましく、−１４．０〜−４．０がより好ましい。ｂ^*の値は−１０．０〜３０．０が好ましく、−８．０〜２５．０がより好ましい。

【0049】

風冷強化の前後において、ガラス組成物のＦｅＯ比に実質的な変化がないことが確認されている。したがって、風冷強化に伴う光学特性の変化には、ＦｅＯ比の変化ではなく、高温のガラス組成物における内部構造が風冷強化により固定されたことに伴って生じるＦｅＯの吸収ピークの位置のシフトが影響していると推定される。

【0050】

特に制限されるわけでないが、強化ガラス板の表面に存在する圧縮応力の大きさは、例えば８０〜１４０ＭＰａ、特に９０〜１１０）ＭＰａである。

【0051】

本発明は、第１のガラス板と、合せガラス用中間膜と、第２のガラス板を含む合せガラス板であって、第１のガラス板と第２のガラス板の少なくとも一方が上述の紫外線遮蔽ガラス板である合せガラス板を提供する。他方のガラス板は、従来公知のガラス（例えば、通常の無色のソーダ石灰ガラス）であってもよい。

【0052】

本発明は、上述の強化ガラス板又は上述の合せガラス板を含む車両用窓ガラスを提供する。車両用窓ガラスとしては、特に乗用車における後ドアの窓ガラス、後部の三角窓ガラス、リアガラスに用いて好適である。

【実施例】

【0053】

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、以下の実施例も上記と同様、本発明の好ましい形態の例示に過ぎない。

【0054】

珪砂、苦灰石、石灰石、ソーダ灰、芒硝、炭酸カリウム、カーボン、酸化鉄、酸化チタン、酸化セリウム、酸化コバルト、酸化ニッケル、セレンを、ガラスの組成が表１〜表４に示したとおりになるように調合してガラス原料バッチを得た。このバッチを、電気炉を用いて１４５０℃で溶融し、４時間保持した後、ステンレス板上に流し出した。こうして得たガラス板を、６５０℃に保持した徐冷炉内に３０分間保持した後、電源を切って炉内で室温まで徐冷した。この徐冷における６５０〜５５０℃の間の冷却速度は約０．１℃／秒であった。得られた徐冷ガラス板を、所定の厚さに研磨した。

【0055】

次いで、各徐冷ガラス板に風冷強化処理を施した。風冷強化処理は、ガラス板を７００℃に設定した電気炉内に１８０秒間保持した後、電気炉から取り出したガラス板に常温の空気を吹きつけて急冷することによって実施した。この急冷における冷却速度は、６５０〜５５０℃の温度範囲で８０〜１００℃／秒であった。得られた強化ガラス板には、９０〜１１０ＭＰａの範囲内の表面圧縮応力が印加されていた。

【0056】

各ガラス板（徐冷ガラス板、強化ガラス板）についてＣＩＥ標準の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）、ＩＳＯに規定される紫外線透過率（Ｔｕｖ３８０及びＴｕｖ４００）、ＣＩＥ標準のＣ光源を用いて測定した主波長（ＤＷ）、刺激純度（Ｐｅ）およびＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の色度（ａ^*，ｂ^*）を測定した。測定した物性値を表２及び表４に示す。なお、表中の含有率の合計が１００％にならない場合があるのは、有効桁の相違と四捨五入の影響による。

【0057】

（組成分析）
蛍光Ｘ線分析及び化学分析法を用いて、得られた試料ガラスの組成を定量分析した。結果を表１及び表３に示す。

【0058】

まず、徐冷ガラス板についての特性を参照すると、比較例１では、ＣｅＯ₂を含有しないため、厚さ４ｍｍであってもＴｕｖ３８０が１．６％であり、１．０〜３．５ｍｍの何れの厚さにおいてもＴｕｖ３８０≦１．５％を達成することができなかった。

【0059】

一方、実施例１〜１３、２０、２１、及び２３〜２５は、２．５〜３．５ｍｍのある厚さにおいて１．０％以下のＴｕｖ３８０と、２０〜３０％のＹＡを両立させることができた。また、実施例１〜１３、２０、２１、及び２３〜２５では、さらに５．０％以下のＴｕｖ４００もまた同時に実現できた。特に実施例６、７、２３、及び２５では、厚さが２．５ｍｍであるにも拘わらず、Ｔｕｖ３８０を０．６％以下にすることができた。また、これら実施例６、７、２３、及び２５では、さらにＴｕｖ４００を３．０％以下にすることができた。

【0060】

実施例６、１０、１３は、各々厚さ２．５ｍｍ、３．５ｍｍ、２．８ｍｍでＴｕｖ３８０、Ｔｕｖ４００ともに１．０％以下で極めて高い紫外線遮蔽能を示した。

【0061】

風冷強化処理により、実施例１０〜２５のすべてにおいて、ＹＡを大きく変化させることなく徐冷ガラス板よりさらにＴｕｖ３８０を低下させることができ、２．５〜３．５ｍｍのある厚さにおいて１．５％以下のＴｕｖ３８０を得ることができた。また、実施例１〜１３、１６、１８、２０〜２５では、さらに５．０％以下のＴｕｖ４００もまた同時に実現でき、特に実施例１０〜１３では、さらにＴｕｖ４００を２．０％以下にすることができ、実施例１０、１２、１３では、さらにＴｕｖ４００を１．０％以下にすることができた。

【0062】

なお、実施例２３及び２５に示すガラス組成物を用いて得られる厚さ３．５ｍｍの各ガラス板においては、何れも徐冷ガラス板でのＴｕｖ４００が０．８％、風冷強化処理した強化ガラス板でのＴｕｖ４００が０．７％となる。つまり、本発明の強化ガラス板は、紫外線透過率としてＴｕｖ３８０及びＴｕｖ４００のどちらの指標に対しても、紫外線透過率１．０％以下という極めて高い紫外線遮蔽性能を実現できる。

【0063】

実施例１０〜２５の風冷強化処理した強化ガラス板での挙動から、実施例１〜９のガラス板を風冷強化処理した場合、ＹＡを大きく変化させることなく、Ｔｕｖ３８０、Ｔｕｖ４００を低下させることができると考えられる。特に、実施例１、３〜６、８、９は、Ｔｕｖ３８０、Ｔｕｖ４００ともに１．０％以下を実現できると考えられる。

【0064】

【表1】

【0065】

【表2】

【0066】

【表3】

【0067】

【表4】

【産業上の利用可能性】

【0068】

本発明によるガラス組成物からなるガラス板は、厚さが１．０〜３．５ｍｍであって、ＹＡが２０〜３５％の中程度の可視光透過率と、ＩＳＯ９０５０：１９９０に定めるＴｕｖ３８０が１．５％以下の極めて低い紫外線透過率とを兼ね備えている。このガラス板は、好適には強化ガラス板であって、窓ガラスとして紫外線の透過を実質的に阻止することが望ましい部材、例えば車両及び建築物の窓ガラス、特に乗用車における後ドアの窓ガラス、後部の三角窓ガラス、リアガラスに用いて好適である。