JP2004083403A

JP2004083403A - ホウケイ酸ガラスおよびその使用

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Publication number: JP2004083403A
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Inventors: Christof Kass; クリストフ　カス
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Publication date: 2004-03-18
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Abstract

【課題】
　Ａｌ_２Ｏ_３を含有せず、従来のホウケイ酸ガラスに課されていた化学的耐久性等の要求を満たし、かつ、好ましい融点および作業点を有するホウケイ酸ガラスを提供する。
【解決手段】
　それぞれ酸化物基準で、６０〜７８質量％のＳｉＯ_２、７〜２０質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜２質量％のＬｉＯ_２、０〜４質量％のＮａ_２Ｏ、３〜１２質量％のＫ_２Ｏ、０〜２質量％のＭｇＯ、０〜２質量％のＣａＯ、０〜３質量％のＢａＯ、０〜２質量％のＺｎＯ、０．８〜１２質量％のＺｒＯ_２、０〜１０質量％のＴｉＯ_２、０〜１質量％のＣｅＯ_２、およびイオン基準で、０〜０．６質量％のＦ⁻を含み、この際、ＭｇＯおよびＣａＯの合計量は０〜３質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスである。
【選択図】　　　　　　なし

Description

　本発明は、ホウケイ酸ガラスに関する。本発明はまた、該ガラスの使用に関する。

　ホウケイ酸ガラスは、多様な組成を有し、その性質も極めて多岐にわたっている。代表的なホウケイ酸ガラスは、約７０〜８０質量％のＳｉＯ_２、７〜２０質量％のＢ_２Ｏ_３、２〜７質量％のＡｌ_２Ｏ_３および３〜１０質量％のアルカリ金属酸化物、を含有するのが一般的である。

　上記のような標準的な組成を有するホウケイ酸ガラスは、高度の化学的耐久性および温度変化に対する高度の耐性を有し、また、低い熱膨張係数を有しているため、種々の用途に利用されている。

　これらの特性により、ホウケイ酸ガラスは特に、医薬産業において、例えば注射剤の包装用のアンプルまたはバイアルとして用いられている。また、化学産業においては、製造および実験室等で用いられる装置および設備用として用いられている。さらには、コンクリート強化用のガラス繊維やランプ用ガラスの原料としても用いられている。

　ここで、ホウケイ酸ガラスは上記のようにＡｌ_２Ｏ_３を含有しているのが一般的である。Ａｌ_２Ｏ_３を含有することにより、該ガラスの耐熱性、失透抵抗性および化学的耐久性等の特性が改善されるためである。

　しかしながら上記のホウケイ酸ガラスにおいては、Ａｌ_２Ｏ_３を含有することによりその融点および作業点が著しく上昇し、製造工程におけるエネルギー消費量も増大する場合があった。また、水溶液と接触することによりアルミニウムイオンを放出することから、ある特定の用途には好ましくない場合があった。すなわち、例えば、従来の一次医薬包装材料の材料ガラスとして上記組成のホウケイ酸ガラスが用いられる場合には、該ガラスから放出されたアルミニウムがヒトの健康を害するおそれがあるため、注射剤等の貯蔵には適切ではなかった。

　ここで一般に、Ａｌ_２Ｏ_３により影響を受ける物理的なおよびガラス工業的な特性は、Ａｌ_２Ｏ_３を単に１または２以上の他の成分と置換するのみでは再現されえない。むしろ、ガラス組成物を完全に新しく開発すること、またはその組成を著しく変化させることが求められている。

　従来、ホウケイ酸ガラスの特性を改善させる目的で広範な研究がなされており、特許文献も多数存在する。

　例えば、特許文献１には、タングステンと融合されうる、高い化学的耐久性を有するホウケイ酸ガラスが記載されている。実施例によれば、該ガラスは１２１０℃超という高い作業点（Ｖ_Ａ）を有するため好ましくない。

　また、特許文献２に記載されているホウケイ酸ガラスもまた、高い作業点を有している。該ガラスは一次加水分解ガラスに属するが、これらのガラスにはＫ_２Ｏが含まれていないため、相対的に結晶化しやすいという欠点もある。

　さらに、特許文献３に記載されているＬｉ_２Ｏ含有ガラスもまた高度に化学的に安定であるものの、高い作業点を有し不利である。

　また、特許文献４に記載されているガラスは、ＳｉＯ_２含量が７５質量％超と高く、かつ、ＳｉＯ_２およびＢ_２Ｏ_３の合計含量が８３質量％超（ＳｉＯ_２／Ｂ_２Ｏ_３の比は８を超える）である。該ガラスも同様に、化学的に高度に安定である一方で、作業点が過度に高いため好ましくない。
独国特許発明第４２　３０　６０７号明細書独国特許出願公開第３７　２２　１３０号明細書独国特許発明第１９５　３６　７０８号明細書独国特許発明第４４　３０　７１０号明細書

　したがって、本発明の目的は、Ａｌ_２Ｏ_３を含有せず、従来のホウケイ酸ガラスに課されていた上記の化学的耐久性等の要求を満たし、かつ、好ましい作業点を有するホウケイ酸ガラスを提供することにある。

　上記の目的は、それぞれ酸化物基準で、６０〜７８質量％のＳｉＯ_２、７〜２０質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜２質量％のＬｉＯ_２、０〜４質量％のＮａ_２Ｏ、３〜１２質量％のＫ_２Ｏ、０〜２質量％のＭｇＯ、０〜２質量％のＣａＯ、０〜３質量％のＢａＯ、０〜２質量％のＺｎＯ、０．８〜１２質量％のＺｒＯ_２、０〜１０質量％のＴｉＯ_２、０〜１質量％のＣｅＯ_２、およびイオン基準で、０〜０．６質量％のＦ⁻を含み、この際、ＭｇＯおよびＣａＯの合計量は０〜３質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスにより達成されうる。

　本発明によれば、ガラスの組成を特定のものとすることで、Ａｌ_２Ｏ_３を含有しないにもかかわらず種々の用途において要求される物理的および化学的特性を備えるホウケイ酸ガラスが提供される。本発明のガラスは、加水分解安定性、化学的耐久性（耐酸性および耐アルカリ性）、に優れ、好ましい融点、作業点および熱膨張係数を有する。よって本発明のガラスは、アンプルやバイアル等の一次医薬包装材料、コンクリート強化用のガラス繊維、タングステン、モリブデンおよびコバール（Ｋｏｖａｒ）封着用ガラス、蛍光ランプ用ガラス、並びに化学産業における装置および設備用ガラス等の用途に極めて有用である。

　本発明のガラスのＳｉＯ_２含量は、少なくとも６０質量％、好ましくは少なくとも６３質量％、および多くても７８質量％であり、好ましくは６５〜７７質量％、さらに好ましくは６７〜７５質量％、特に好ましくは６８〜７４質量％である。ＳｉＯ_２含量は、ガラスの特定の適用対象に従って変化してもよく、高度の化学的耐久性、特に高度の耐酸性および低熱膨張係数のような所望の特性に対し有利な効果を奏する。

　熱膨張を抑制し、作業点および融点を低下させ、その一方で同時に化学的耐久性、特に加水分解安定性を改善するため、本発明のガラスのＢ_２Ｏ_３含量は、７〜２０質量％、好ましくは９〜１８質量％、特に好ましくは９〜１３質量％である。ホウ酸はガラス中に存在するアルカリ金属イオンと強く結合してガラス構造を形成し、これにより、例えば加水分解安定性の測定の際に、溶液と接触するアルカリ金属イオンの放出が減少する。Ｂ_２Ｏ_３含量が低いと、加水分解安定性が有意に低下し、また融点が充分に低下しない場合がある。一方、Ｂ_２Ｏ_３含量が高くなると、耐酸性が低下する場合がある。ここで、Ｂ_２Ｏ_３含量が１３質量％を超えると、電子フラッシュバルブおよびバックライトのランプ用ガラスのような特定の適用についての化学的耐久性には悪影響が出ることがあるが、高いＢ_２Ｏ_３含量によりガラスの電気抵抗が高くなるという利点もある。

　本発明のガラスは、不可避的不純物を除き、Ａｌ_２Ｏ_３を実質的に含有しない。これにより、Ａｌ_２Ｏ_３を含むホウケイ酸ガラスを用いることが従来困難であった、例えば、一次医薬包装材料等の用途に好ましく用いられうる。

　本発明のガラスにおいては、特定の範囲の含量でアルカリ金属酸化物を含有する点にも特徴があり、これにより、同様の用途を意図している従来のガラスと比較して、特に加水分解安定性が改善されうる。

　例えば本発明のガラスは、Ｎａ_２Ｏを０〜４質量％、好ましくは０〜３質量％含有し、Ｋ_２Ｏを３〜１２質量％、好ましくは５〜１０質量％含有し、Ｌｉ_２Ｏを０〜２質量％、好ましくは０〜１質量％含有する。アルカリ金属酸化物の合計含量は、好ましくは５．５〜１３．５質量％である。本発明のガラスは、より好ましくは、Ｋ_２Ｏに加えて、Ｎａ_２ＯまたはＬｉ_２Ｏを含有する。また本発明のガラスは、特に好ましくは、Ｋ_２Ｏに加えて、Ｎａ_２ＯおよびＬｉ_２Ｏを含有する。

　アルカリ金属酸化物によりガラスの作業点が低下し、さらに、高いＫ_２Ｏ含量により、本発明の無Ａｉ_２Ｏ_３ガラスにおいて極めて重要な特性である失透抵抗性が改善される。例えば管の連結のような成形工程の一部である冷却工程時には、ガラス表面に残留してガラスの成形および使用に悪影響を及ぼす失透結晶の形成が抑制されうる。アルカリ金属酸化物のそれぞれの上限を超えると、アルカリ金属イオンの放出が不相応に増加する。しかし逆に、アルカリ金属酸化物を上記の範囲とすることにより、アルカリ金属イオンの放出が最小に抑えられ、種々の優れた化学的耐久性が得られる。

　より好ましい実施態様においては、本発明のガラスは少なくとも０．２質量％のＬｉ_２Ｏを含有する。特に好ましい実施態様においては、本発明のガラスは少なくとも０．３質量％、特には少なくとも０．５質量％のＮａ_２Ｏを含有する。

　本発明のガラスは、さらなる成分として、ネットワークを改質しうる二価の酸化物を含有してもよい。例えば、ＭｇＯを０〜２質量％、ＣａＯを０〜２質量％、好ましくは０〜１質量％、ＺｎＯを０〜２質量％、およびＢａＯを０〜３質量％、好ましくは０〜１質量％含有してもよい。これらの成分は、「ガラスの長さ（ｌｅｎｇｔｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇｌａｓｓ）」、すなわち、ガラスが加工されうる温度範囲、を変化させうる。これらの成分がネットワークを改質する範囲が異なるということは、これらの酸化物を置換することにより、粘度特性を製造および作業工程における特定の要求に従って調整しうることを意味する。ＣａＯおよびＭｇＯは作業点を低下させ、確実に結合してガラス構造を形成する。ＣａＯおよびＭｇＯの合計含量が多すぎると熱膨張が増大する場合があるため、ＣａＯおよびＭｇＯの合計含量は、好ましくは０〜３質量％である。さらに、ＢａＯを添加することにより、ガラスの加水分解安定性に悪影響を及ぼすことなく作業点を低下させることが可能となる。好ましくは、本発明のガラスはＭｇＯ、ＣａＯ、ＢａＯを含有せず、ＺｕＯを０〜１質量％含有する。特に好ましい実施形態においては、ＺｎＯをもまた含有しない。

　本発明のガラスは、０．８〜１２質量％のＺｒＯ_２を含有し、好ましくは１０．５質量％以下のＺｒＯ_２を含有し、特に１．５質量％以上のＺｒＯ_２を含有し、特には２質量％以上のＺｒＯ_２を含有し、最も好ましくは３〜７質量％のＺｒＯ_２を含有する。ＺｒＯ_２によりガラスの加水分解安定性、特に耐アルカリ性が改善しうる。ＺｒＯ_２の含有量が多すぎると、化学的耐久性がそれ以上有意に改善されることなく、作業点が過度に上昇する。

　本発明のガラスは、１０質量％以下の、好ましくは６質量％以下の、特に好ましくは５質量％以下のＴｉＯ_２を含有してもよい。１質量％以下の少量のＴｉＯ_２により、ガラスのソラリゼーション、すなわち、ＵＶ−ＶＩＳ照射による可視波長領域における透過性の現象と、それに続く、例えば該ガラスから製造されたランプの操作中の減光、が抑制され、化学的耐久性も改善する。特に１質量％を超えるレベルのＴｉＯ_２によれば、ガラスの化学的耐久性、例えば耐アルカリ性、が改善する。ＴｉＯ_２含量は０〜１質量％が好ましい。特に好ましい実施態様においては、本発明のガラスはＴｉＯ_２を含有しない。他の実施態様においては、本発明のガラスは少なくとも０．５質量％のＴｉＯ_２を含有する。この場合には、ＴｉＯ_２はＵＶ遮断作用を有し、ＴｉＯ_２含量は少なくとも４．５質量％であることが好ましい。

　本発明のガラスは、１質量％以下のＣｅＯ_２を含有してもよい。低濃度ではＣｅＯ_２は清澄剤として作用するが、高濃度では放射線照射によるガラスの変色を阻害する。したがって、このタイプのＣｅＯ_２含有ガラスを用いてなされた封着（ｓｅａｌ）は、放射線曝露後に、ひびや銅線に対する侵食のような損傷について視覚的にチェックされる。ここで、本発明のガラスが一次医薬包装材料として用いられる場合には、内容物が確認できることから該ガラスの透明性は高いことが好ましい。しかしＣｅＯ_２含量が高すぎると、ガラスはより高価になり、ガラスは黄褐色に着色するため好ましくない。放射線照射により生じる変色を回避する能力がそれほど重要ではない用途のためには、ＣｅＯ_２含量は０〜０．４質量％であることが好ましい。また本発明のガラスは、０．５質量％以下、好ましくは０〜０．１質量％のＦｅ_２Ｏ_３を含有してもよく、この際Ｆｅ_２Ｏ_３を含有することにより特段の問題は生じない。

　さらに、本発明のガラスは、０．６質量％以下のＦ⁻を含有してもよい。これにより溶融液の粘度が低下し、バッチの溶融および溶融液の精錬が促進される。さらに、ガラスのＦ⁻含量が増大するにつれて、該ガラスと接触する水溶液のｐＨが緩衝化される。これは、注射剤がガラス容器中に封入された後、ガラスの内表面からのアルカリ金属イオンの放出により変化した充填内容液のｐＨが、Ｆ⁻イオンによって部分的に中和されうることを意味する。

　本発明のガラスは、必要であれば、上記のＣｅＯ_２およびフッ化物に加えて、例えばＮａ_２ＳｉＦ_６のようなさらなる清澄剤を含有してもよい。例えば、本発明のガラスは、塩化物、例えばＮａＣｌ、および／または硫酸塩、例えばＮａ_２ＳＯ_４、のような標準的な清澄剤を用いることによって精錬されうる。この際、該清澄剤は、標準的な量、すなわち、用いられる清澄剤の量およびタイプにより変化しうるが、例えば、最終ガラスの０．００３〜１質量％の量で用いられうる。Ａｓ_２Ｏ_３およびＳｂ_２Ｏ_３を用いない場合、本発明のガラスは不可避的不純物を除きＡｓ_２Ｏ_３およびＳｂ_２Ｏ_３を含まず、これは、一次医薬包装材料としての使用に特に有利である。

　本発明のガラスは、好ましくは３．０×１０^−６〜６．０×１０^−６／Ｋの熱膨張係数α_{２０／３００}を有し、これにより、同様の熱膨張特性を有する材料、例えばモリブデン、タングステンおよびコバール（Ｋｏｖａｒ）のようなＦｅ−Ｃｏ−Ｎｉ合金を封着するのに有益である。

　また本発明のガラスは、温度変化および熱負荷に対する高い耐性を有する。該ガラスは非常に高い化学的耐久性、特に高い加水分解安定性および高い耐アルカリ性を有する。該ガラスは、非常に高い失透抵抗性を有し、管の連結による加熱成形にも抜群にふさわしいということを意味する。本発明のガラスは、例えば化学産業等の分野において用いられる装置や設備用のガラスとしての使用に抜群にふさわしい。

　本発明のガラスは、好ましくは９９０〜１２９０℃の作業点を有する。該ガラスはまた、好ましくは、相対的に低い、すなわち約１４８０〜１５９０℃の融点を有する。これらの好ましい作業点および融点の範囲で、製造工程におけるエネルギー消費が減少しうる。

　本発明のガラスは、不可避的不純物を除きＡｌ_２Ｏ_３を含有しない。これにより、容器中に貯蔵される物質、特に水溶液、によるガラスの侵食が抑制される。すなわち、該ガラスがイオン、特にアルミニウムイオンを放出しないかまたはごくわずかのイオンしか放出しないため、本発明のガラスは非常に広範囲の用途に使用され、例えばアンプルまたはバイアルのような一次医薬包装材料のための使用にふさわしい。

　本発明のガラスは、ガラス−金属封着、例えばモリブデン、タングステンおよびコバール（Ｋｏｖａｒ）への封着、のための封着ガラスにふさわしい。また、本発明のガラスは、ランプのガラス、特に電子フラッシュバルブおよび蛍光ランプ、特にバックライトとして知られている小型化蛍光ランプ、のためのガラスにふさわしい。さらに、本発明のガラスは、ガラス繊維、特に強化用コンクリート用のガラス繊維、を成形するための工程にふさわしい。

　特許請求の範囲に記載されている組成の範囲内の任意の組成が特に好ましい。この範囲内において、該組成は特定の適用領域に従って任意に調整されうる。

　例えば、それぞれ酸化物基準で、７１〜７４質量％のＳｉＯ_２、９〜１２質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、７〜１０質量％のＫ_２Ｏ、４〜７質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は７〜１３．５質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスが特に好ましい。

　この組成のガラスは、加水分解安定性、並びに耐酸性および耐アルカリ性の双方の点で抵抗性クラス１の要求を満足する。該ガラスは、一次医薬包装材料としての使用に特にふさわしい。

　また、それぞれ酸化物基準で、６８〜７１質量％のＳｉＯ_２、８〜１１質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、８〜１１質量％のＫ_２Ｏ、７．５〜１０．５質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は８〜１３．５質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスが特に好ましい。

　ＺｒＯ_２含量の高いこのガラスも同様に上記の化学的耐久性のクラス１の要求を満足する。特に、優れた耐アルカリ性の点で、コンクリート中のガラス繊維用のガラスとして特にふさわしい。

　さらに、それぞれ酸化物基準で、７０〜７５質量％のＳｉＯ_２、１５〜１８質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、５〜８質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＣａＯ、０〜１質量％のＢａＯ、０〜１質量％のＴｉＯ_２、０．８〜５質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は５．５〜１０．５質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスが特に好ましい。

　この組成を有するガラスは、３．７×１０^−６〜４．５×１０^−６／Ｋの熱膨張係数α（２０℃；３００℃）を有する点で、タングステンへの封着のための封着ガラスとして特に好ましい。

　さらに、それぞれ酸化物基準で、６７〜７０質量％のＳｉＯ_２、１５〜１８質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、７〜１０質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＺｎＯ、２．５〜６質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は７〜１２．５質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスが特に好ましい。

　この組成を有するガラスは、４．７×１０^−６〜５．３×１０^−６／Ｋの熱膨張係数α（２０℃；３００℃）を有する点で、モリブデンおよびコバール（Ｋｏｖａｒ）への封着のための封着ガラスとして特に好ましい。

　上記の最後の２つの組成を有するガラスは、ランプ用のガラスとしてもふさわしい。特に、これらのガラスはＢ_２Ｏ_３の含量が高いためにガラスの電気抵抗が高い点で、電子フラッシュバルブおよび蛍光ランプ、特に小型化蛍光ランプ用のバルブとしての使用に特にふさわしい。

　さらに、それぞれ酸化物基準で、７４〜７８質量％のＳｉＯ_２、１２〜１５質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、３〜８質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＺｎＯ、２．５〜７質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は３〜１１質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラスが特に好ましい。

　この組成を有するガラスは、化学的耐久性が高く熱膨張係数が低い点で、特に化学産業における、特に実験室および製造領域等において使用される装置および設備用のガラスとしての使用に特にふさわしい。

　以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明する。

　実施例（Ａ１〜Ａ１１）、およびＡｌ_２Ｏ_３を含有する比較例（Ｖ１〜Ｖ４）のガラスを、Ｐｔ／Ｉｒるつぼ中、１６２０℃で製造した。溶融物をこの温度で９０分間精錬（ｒｅｆｉｎｅ）した後、誘導加熱された白金るつぼ中に移して、１５５０℃で３時間、攪拌して均質化した。さらに、得られた溶融物を、予め加熱されたグラファイト製の金型中に注入し、室温まで冷却させた。

　表１に、実施例および比較例のガラスの組成（各含量は、酸化物基準での質量％である）を示す。また表２に、重要な特性、すなわち熱膨張係数α（２０℃；３００℃）［１０^−６Ｋ］、転移温度Ｔ_ｇ［℃］、軟化点Ｅ_ｗ［℃］、作業点Ｖ_Ａ［℃］、加水分解安定性、すなわち耐酸性および耐アルカリ性、並びにＵＶ遮断性を示す。なお、ＵＶ遮断性は実施例Ａ６からＡ１１について測定し、ＵＶの透過度τが０．１％未満（試験片の厚さは０．２ｍｍ）となる最大波長として示した。

　化学的耐久性は以下の方法により測定した。

　ＤＩＮ　ＩＳＯ　７１９による加水分解安定性（Ｈ）
　表２の値は、酸消費の塩基当量を、［μｇ　Ｎａ_２Ｏ／ｇガラス粗粒子］の単位で示している。加水分解安定性クラス１に属する化学的に高度に抵抗性のガラスについての最大値は、３１μｇ　Ｎａ_２Ｏ／ｇである。加水分解安定性クラス２に属するガラスについての最大値は、６２μｇ　Ｎａ_２Ｏ／ｇである。加水分解安定性クラス３に属するガラスについての最大値は、２６４μｇ　Ｎａ_２Ｏ／ｇである。

　ＤＩＮ　１２１１６による耐酸性（Ｓ）
　表２の値は、重量損失を、［ｍｇ／ｄｍ^２］の単位で示している。耐酸性クラス１に属する耐酸性のガラスについての最大値は、０．７０ｍｇ／ｄｍ^２である。耐酸性クラス２に属するガラスについての最大値は、１．５ｍｇ／ｄｍ^２である。耐酸性クラス３に属するガラスについての最大値は、１５ｍｇ／ｄｍ^２である。

　ＤＩＮ　ＩＳＯ　６９５による耐アルカリ性
　表２の値は、重量損失を、［ｍｇ／ｄｍ^２］の単位で示している。耐アルカリ性クラス１（アルカリ溶液にほとんど溶けない）に属する耐アルカリ性のガラスについての最大値は、７５ｍｇ／ｄｍ^２である。耐アルカリ性クラス２に属するガラスについての最大値は、１７５ｍｇ／ｄｍ^２である。

　ガラスＡ１は、ほとんどの比較例のガラスよりも優れた加水分解安定性を有し、全ての化学的耐久性がクラス１の要求を満足していたため、特に医薬用ガラスとしての用途に特にふさわしい。なお、ガラスＡ１の融点は１５３０℃であり、比較例のガラスよりも約５０℃低かった。

　ガラスＡ２も同様に、全ての化学的耐久性がクラス１の要求を満足しており、特に優れた耐アルカリ性を有していたため、コンクリート中のガラス繊維用のガラスとしての用途に特にふさわしい。なお、ガラスＡ２の融点は１５８０℃であり、これは従来の医薬用ガラスの融点に対応する。

　ガラスＡ３は、優れた化学的耐久性および比較例Ｖ２よりも失透抵抗性が改善されていたため、タングステン封着用ガラスとしての用途に特にふさわしい。なお、ガラスＡ３の融点は１５６０℃である。

　ガラスＡ４は、比較例のガラスＶ３よりも優れた化学的耐久性を有しており、モリブデン、およびコバール（Ｋｏｖａｒ）クラスの金属の封着用ガラスとしての用途に特にふさわしい。

　ガラスＡ５は、比較例のガラスＶ４よりも高い温度変化耐性、および等しい熱膨張係数を有しており、化学産業において用いられる実験室および製造領域中の装置および設備用のガラスとしての用途に特にふさわしい。

　ガラスＡ６からＡ１１は、ＴｉＯ_２含量が高く、とても優れたＵＶ遮断特性を有していた。よって特に、蛍光ランプ用、特には小型化蛍光ランプ用のガラスとしての用途に特にふさわしい。

Claims

　それぞれ酸化物基準で、６０〜７８質量％のＳｉＯ_２、７〜２０質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜２質量％のＬｉＯ_２、０〜４質量％のＮａ_２Ｏ、３〜１２質量％のＫ_２Ｏ、０〜２質量％のＭｇＯ、０〜２質量％のＣａＯ、０〜３質量％のＢａＯ、０〜２質量％のＺｎＯ、０．８〜１２質量％のＺｒＯ_２、０〜１０質量％のＴｉＯ_２、０〜１質量％のＣｅＯ_２、およびイオン基準で、０〜０．６質量％のＦ⁻を含み、この際、ＭｇＯおよびＣａＯの合計量は０〜３質量％である、無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、６７〜７５質量％のＳｉＯ_２、９〜１８質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、５〜１０質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＣａＯ、０〜１質量％のＢａＯ、０〜１質量％のＺｎＯ、０〜１質量％のＴｉＯ_２、０．８〜１０．５質量％のＺｒＯ_２、０〜０．４質量％のＣｅＯ_２、およびイオン基準で、０〜０．６質量％のＦ⁻を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は５．５〜１３．５質量％である、請求項１に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、６８〜７４質量％のＳｉＯ_２、９〜１３質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、５〜１０質量％のＫ_２Ｏ、３〜７質量％のＺｒＯ_２、０〜０．４質量％のＣｅＯ_２、およびイオン基準で、０〜０．６質量％のＦ⁻を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は５．５〜１３．５質量％である、請求項１または２に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、７１〜７４質量％のＳｉＯ_２、９〜１２質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、７〜１０質量％のＫ_２Ｏ、４〜７質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は７〜１３．５質量％である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、６８〜７１質量％のＳｉＯ_２、８〜１１質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、８〜１１質量％のＫ_２Ｏ、７．５〜１０．５質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は８〜１３．５質量％である、請求項１または２に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、７０〜７５質量％のＳｉＯ_２、１５〜１８質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、５〜８質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＣａＯ、０〜１質量％のＢａＯ、０〜１質量％のＴｉＯ_２、０．８〜５質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は５．５〜１０．５質量％である、請求項１または２に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、６７〜７０質量％のＳｉＯ_２、１５〜１８質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、７〜１０質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＺｎＯ、２．５〜６質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は７〜１２．５質量％である、請求項１または２に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　それぞれ酸化物基準で、７４〜７８質量％のＳｉＯ_２、１２〜１５質量％のＢ_２Ｏ_３、０〜１質量％のＬｉＯ_２、０〜３質量％のＮａ_２Ｏ、３〜８質量％のＫ_２Ｏ、０〜１質量％のＺｎＯ、２．５〜７質量％のＺｒＯ_２を含み、この際、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏの合計は３〜１１質量％である、請求項１に記載の無アルミニウムホウケイ酸ガラス。
　少なくとも０．２質量％のＬｉ_２Ｏを含有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載のホウケイ酸ガラス。
　少なくとも０．３質量％のＮａ_２Ｏを含有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載のホウケイ酸ガラス。
　Ａｓ_２Ｏ_３およびＳｂ_２Ｏ_３を含有しない、請求項１〜１０のいずれか１項に記載のホウケイ酸ガラス。
　３．０×１０^−６〜６．０×１０^−６／Ｋの熱膨張係数α（２０℃；３００℃）および９９０〜１２９０℃の作業点Ｖ_Ａを有する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載のホウケイ酸ガラス。
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラスの、一次医薬包装材料としての使用。
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラスの、ガラス繊維を形成する工程における使用。
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラスの、タングステン封着用ガラスとしての使用。
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラスの、モリブデンまたはコバール（Ｋｏｖａｒ）封着用ガラスとしての使用。
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラスの、蛍光ランプの製造における使用。
　請求項１〜１２のいずれか１項に記載のガラスの、装置用ガラスとしての使用。