JP5229828B2 - 銅赤ガラス - Google Patents
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Description
本発明は、ガラスびん、食器、花器、板ガラスなどとして広く使用することができる赤色に発色させたソーダ石灰ガラスに関する。
下記特許文献１には、清澄剤である芒硝を０〜０．３ｋｇ/砂１００ｋｇに制限し、ガラス中の硫黄成分を極力少なくすることで、還元状態におけるアンバー色を抑え、再加熱処理を行うことなく、赤色に発色させる技術が開示されている。
前記特許文献１に開示されている技術は、再加熱処理を行うことなく赤色ガラスを得ることは可能であるが、赤色の発色が不安定で、ときとして赤色が薄くなったり、茶色がかったりする場合があった。
本発明は、再加熱処理を行うことなく良好な赤色（いわゆる銅赤）に安定して発色する赤色ガラスを開発することを課題とするものである。
本発明は、再加熱処理を行うことなく良好な赤色（いわゆる銅赤）に安定して発色する赤色ガラスを開発することを課題とするものである。
本発明は、ＣｕをＣｕ２Ｏ換算で０．０２５〜０．０８５ｍｏｌ％、ＳをＳＯ３換算値で０．０２３〜０．０７8ｍｏｌ％含み、かつ、ＣｕとＳの量の比がＣｕ２Ｏ換算モル値／ＳＯ３換算モル値で１．５０〜０．７０のソーダ石灰ガラスでなることを特徴とする銅赤ガラスである。
ガラス中の銅、硫黄の量をこのように構成することで、主波長（λｄ）が５９３〜６２０ｎｍの良好な赤色を呈する銅赤ガラスを、再加熱処理を行うことなく、優れた再現性をもって製造できる。
ガラス中の銅、硫黄の量をこのように構成することで、主波長（λｄ）が５９３〜６２０ｎｍの良好な赤色を呈する銅赤ガラスを、再加熱処理を行うことなく、優れた再現性をもって製造できる。
また本発明は、ＣｕをＣｕ２Ｏ換算で０．０３４〜０．０６５ｍｏｌ％、ＳをＳＯ３換算値で０．０２９〜０．０６ｍｏｌ％含み、かつ、ＣｕとＳの量の比がＣｕ２Ｏ換算モル値／ＳＯ３換算モル値で１．４５〜０．７８のソーダ石灰ガラスでなることを特徴とする銅赤ガラスである。
ガラス中の銅、硫黄の量をこのように構成することで、主波長（λｄ）が６００〜６２０ｎｍのさらに良好な赤色を呈する銅赤ガラスを、再加熱処理を行うことなく、優れた再現性をもって製造できる。
ガラス中の銅、硫黄の量をこのように構成することで、主波長（λｄ）が６００〜６２０ｎｍのさらに良好な赤色を呈する銅赤ガラスを、再加熱処理を行うことなく、優れた再現性をもって製造できる。
本発明において、ガラス中のＣｕ２Ｏの量はＣｕ２Ｏ換算で０．０２５〜０．０８５ｍｏｌ％が好ましく、さらに好ましくはＣｕ２Ｏ換算で０．０３４〜０．０６５ｍｏｌ％である。Ｃｕ２Ｏの量が少なすぎると、着色成分である銅コロイドが減り発色に至らない。多すぎるとコスト高になる。
本発明において、銅赤ガラスに使用する量は従来よりもきわめて少量でよい。例えば、前記特許文献１における銅の量（Ｃｕ２Ｏ換算）は０．５〜０．９mass％（ｍｏｌ換算すると０．３５〜０．６３ｍｏｌ％）程度である。
本発明において、銅赤ガラスに使用する量は従来よりもきわめて少量でよい。例えば、前記特許文献１における銅の量（Ｃｕ２Ｏ換算）は０．５〜０．９mass％（ｍｏｌ換算すると０．３５〜０．６３ｍｏｌ％）程度である。
ガラス中のＳの量（ＳＯ３換算値）は０．０２３〜０．０７８ｍｏｌ％が好ましく、さらに好ましくは０．０２９〜０．０６ｍｏｌ％である。Ｓ成分の原料は芒硝の他、硫化亜鉛、硫化鉄等の硫化物の形で添加してもよい。ガラス中のＳ（ＳＯ３換算値）の量が少なすぎると、核である硫化物の生成量が減り、銅コロイドが析出しなくなり、再加熱処理が必要になる。多すぎると、ＣｕＳやＦｅＳなどの硫化物の生成量が多くなりアンバー発色してしまう。
本発明は、ガラス中のＣｕとＳの量の比がＣｕ２Ｏ換算モル値／ＳＯ３換算モル値で１．５０〜０．７０であることを特徴とする。さらに好ましくは１．４５〜０．７８である。本発明において、再加熱処理を行うことなく良好な赤色を安定して得るためには、ＣｕとＳの量の比が重要であることが発見されたのである。
表１は、ガラス中のＣｕの量を固定し、Ｓの量の比を変化させた場合の色の変化を調べた結果である。ＣｕとＳの量は、それぞれＣｕ２Ｏ換算モル％、ＳＯ３換算モル％で表している。
また、図１は表１をグラフにしたものである。
また、図１は表１をグラフにしたものである。
表１及び図１から明らかなように、Ｃｕに対してＳが少なすぎるとガラスの色は青色になり、多すぎると茶色になる。
図１において、主波長（λd）５９３〜６２０ｎｍの良好な赤色（銅赤）となるとためのＣｕ２Ｏ換算ｍｏｌ値／ＳＯ３換算モル値は１．５０〜０．７０である。また、主波長（λd）６００〜６２０ｎｍのさらに良好な赤色（銅赤）となるためのＣｕ２Ｏ換算ｍｏｌ値／ＳＯ３換算モル値は１．４５〜０．７８である。
したがって、ＣｕとＳの量の比をこの範囲とすることで、良好な銅赤ガラスを安定して得ることができる。
図１において、主波長（λd）５９３〜６２０ｎｍの良好な赤色（銅赤）となるとためのＣｕ２Ｏ換算ｍｏｌ値／ＳＯ３換算モル値は１．５０〜０．７０である。また、主波長（λd）６００〜６２０ｎｍのさらに良好な赤色（銅赤）となるためのＣｕ２Ｏ換算ｍｏｌ値／ＳＯ３換算モル値は１．４５〜０．７８である。
したがって、ＣｕとＳの量の比をこの範囲とすることで、良好な銅赤ガラスを安定して得ることができる。
その理由として、ガラスが赤色に発色する原因となる銅コロイドは、核となる物質の周りに金属銅が析出して成長すると考えられ、ガラス中のＣｕとＳの量の比が適度であれば、核となるＣｕＳやＦｅＳの量が適度となり、銅コロイドが順調に生成されて良好な赤色に発色するが、Ｃｕに対してＳの量が少なすぎると、核になる物質が少なくなって銅コロイドの生成が不十分となり、赤色が薄くなったり赤色に発色せずに青色となったりし、Ｃｕに対してＳの量が多すぎるとガラス中のＣｕＳの量が多くなりすぎ、茶色系の色となってしまうと考えられる。
本発明の銅赤ガラスは、再加熱処理を行うことなく安定して銅赤色に発色するので、歩留まりよく製造することができる。また、使用する銅の量が少なくてよいので、従来よりも低コストとなる。
〔実施例〕
表２のガラス組成となるように原料を調合し、１４５０℃の電気炉で１時間溶融し、攪拌を行った後に、さらに1時間溶融した。できたガラスは６００℃の徐冷炉に投入後、常温になるまで自然放冷を行って比較例及び、硫黄成分を芒硝で添加した実施例１、硫黄成分を硫化亜鉛で添加した実施例２のガラスを作成した。
表２のガラス組成となるように原料を調合し、１４５０℃の電気炉で１時間溶融し、攪拌を行った後に、さらに1時間溶融した。できたガラスは６００℃の徐冷炉に投入後、常温になるまで自然放冷を行って比較例及び、硫黄成分を芒硝で添加した実施例１、硫黄成分を硫化亜鉛で添加した実施例２のガラスを作成した。
比較例の光透過率曲線を図２に示す。
比較例は、Ｃｕ２Ｏ／ＳＯ３換算モル比が所定の範囲より大きく、ガラス中のＳの量がＣｕの量に対して不足しているため、核になる物質が少なくなって銅コロイドの生成が不十分となり赤色に発色しなかった。
比較例は、Ｃｕ２Ｏ／ＳＯ３換算モル比が所定の範囲より大きく、ガラス中のＳの量がＣｕの量に対して不足しているため、核になる物質が少なくなって銅コロイドの生成が不十分となり赤色に発色しなかった。
実施例１の光透過率曲線を図３に、実施例２の透過率曲線を図４に示す。
実施例１、２は、共に、Ｃｕ２Ｏ／ＳＯ３換算モル比が所定の範囲であるので、良好な銅赤ガラスとなっている。
実施例１、２は、共に、Ｃｕ２Ｏ／ＳＯ３換算モル比が所定の範囲であるので、良好な銅赤ガラスとなっている。
Claims (2)
- ＣｕをＣｕ２Ｏ換算で０．０２５〜０．０８５ｍｏｌ％、ＳをＳＯ３換算値で０．０２３〜０．０７8ｍｏｌ％含み、かつ、ＣｕとＳの量の比がＣｕ２Ｏ換算モル値／ＳＯ３換算モル値で１．５０〜０．７０のソーダ石灰ガラスでなることを特徴とする銅赤ガラス。
- ＣｕをＣｕ２Ｏ換算で０．０３４〜０．０６５ｍｏｌ％、ＳをＳＯ３換算値で０．０２９〜０．０６ｍｏｌ％含み、かつ、ＣｕとＳの量の比がＣｕ２Ｏ換算モル値／ＳＯ３換算モル値で１．４５〜０．７８のソーダ石灰ガラスでなることを特徴とする銅赤ガラス。
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