JP2013056817A - ヒ素およびアンチモンを含有しない酸化チタン含有ホウケイ酸ガラスおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヒ素化合物およびアンチモン化合物を使用することなく製造された、酸化チタン含有ホウケイ酸ガラス、更に酸素含有セレン化合物を清澄剤として使用することを含む、環境に優しい精製方法とする。ガラスは、赤外範囲において良好な透過率値を有し、邪魔な変色を示さないことから、IR光導体、光センサー用カバーガラスおよびUVフィルターの製造に特に適している。
【選択図】図1
Description
SiO2 30〜85
B2O3 3〜20
Al2O3 0〜15
Na2O 3〜15
K2O 3〜15
ZnO 0〜12
TiO2 0.5〜10
CaO 0〜0.1
の酸化物ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の少なくとも1種の酸素含有セレン化合物を含む、ヒ素とアンチモンとを含有しないホウケイ酸ガラスによって解決される。
本発明の好ましい実施形態において、本発明によるガラスは、ガラスを製造する従来の方法の助けを借りて製造することができる。好ましくは、方法はダウンドロー法(down draw method)、オーバーフローフュージョン法(overflow fusion method)およびフロート法(float method)から選択される。しかし、例えばガラス管またはガラス容器の製造に一般的に使用される方法などの他の製造方法も可能でありうる。
−例えば炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物または酸化物などのガラス製造の通常の原材料である出発成分を混合すること、
−混合物を少なくとも1350℃〜最大1550℃の温度に加熱し、これにより均質溶融体を形成すること、
−溶融体を造形温度に冷却し、その間またはその後に任意にガラスを造形すること
というステップを含む。
比較例1
TiO2含有ホウケイ酸ガラスは、酸化アンチモンおよびハロゲン化物による標準精製プロセスを使用して調整した。このようにして得られたガラスは、ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO2 64.0
B2O3 8.3
Al2O3 4.0
Na2O 6.5
K2O 7.0
ZnO 5.5
TiO2 4.0
Sb2O3 0.6
Cl− 0.1
という組成を有した。
下に記述されている組成を有するガラスは、ガラスの原材料の混合物を約1450℃に加熱し、続いて1500℃で約4時間保持することにより調製した。清澄剤として、硫酸塩を使用した。ガラス溶融体の冷却ステップ、続く造形ステップの前に、ガラスを均質化ステップに付した。使用した砂は、70ppmの割合のFe2O3を有し、これは不純物として含有されていた。このようにして得たガラスは、その主成分に関して(望ましくない不純物は考慮しない)、ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO2 64.1
B2O3 8.36
Al2O3 4.18
Na2O 6.32
K2O 6.85
ZnO 5.38
TiO2 4.18
という組成を有した。
下に記述されている組成を有するガラスは、ガラスの原材料の混合物を約1450℃に加熱し、続いて1500℃で約4時間保持することにより調製した。清澄剤として、硫酸塩と組み合わせた亜セレン酸ナトリウムを使用した。ガラス溶融体の冷却ステップ、続く造形ステップの前に、ガラスを均質化ステップに付した。使用した砂は、70ppmの割合のFe2O3を有し、これは不純物として含有されていた。このようにして得たガラスは、その主成分に関して(望ましくない不純物は考慮しない)、ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO2 64.1
B2O3 8.36
Al2O3 4.18
Na2O 6.32
K2O 6.85
ZnO 5.38
TiO2 4.18
SeO2 0.025
という組成を有した。
以下に、当初の特許請求の範囲に記載していた発明を付記する。
[1]
ガラスの総量に基づいて重量%で
SiO 2 30〜85
B 2 O 3 3〜20
Al 2 O 3 0〜15
Na 2 O 3〜15
K 2 O 3〜15
ZnO 0〜12
TiO 2 0.5〜10
CaO 0〜0.1
の酸化物、ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の少なくとも1種の酸素含有セレン化合物を含む、ヒ素およびアンチモンを含まないホウケイ酸ガラスであって、前記化合物は、亜セレン酸の塩、セレン酸の塩、二酸化セレン(SeO 2 )、三酸化セレン(SeO 3 )およびこれらの混合物から選択されるホウケイ酸ガラス。
[2]
ガラスの総量に基づいて重量%で、
SiO 2 35〜70
B 2 O 3 3〜17
Al 2 O 3 0〜12
Na 2 O 3〜12
K 2 O 3〜12
ZnO 0〜10
TiO 2 0.5〜8
CaO 0〜0.1
の酸化物、ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の酸素含有セレン化合物を含む、[1]に記載のヒ素およびアンチモンを含まない含有ホウケイ酸ガラス。
[3]
ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO 2 40〜70
B 2 O 3 3〜15
Al 2 O 3 0〜10
Na 2 O 3〜12
K 2 O 3〜12
ZnO 0〜8
TiO 2 0.5〜6
CaO 0〜0.1
の酸化物、ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の酸素含有セレン化合物を含む、[1]または[2]に記載のヒ素およびアンチモンを含まない含有ホウケイ酸ガラス。
[4]
前記ガラスが前記成分のみからなる、[1]から[3]の1以上に記載のホウケイ酸ガラス。
[5]
−例えば炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物または酸化物などのガラス製造の原材料である出発成分を混合すること、
−前記混合物を少なくとも1350℃〜1550℃の温度に加熱し、これにより均質溶融体を形成すること、
−前記溶融体を造形温度に冷却し、その間またはその後に任意にガラスを造形すること
というプロセスステップを含む、[1]から[4]のいずれか1項に記載のホウケイ酸ガラスの製造方法。
[6]
精製プロセスの後に、前記溶融体を造形のためにフロートバスに適用する、前記ガラスをダウンドロー法により造形する、または管もしくは繊維に加工する、[5]に記載の方法。
[7]
ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO 2 30〜85
B 2 O 3 3〜20
Al 2 O 3 0〜15
Na 2 O 3〜15
K 2 O 3〜15
ZnO 0〜12
TiO 2 0.5〜10
CaO 0〜0.1
の酸化物を含む、ホウケイ酸ガラスの精製のための酸素含有セレン化合物の使用であって、前記酸素含有セレン化合物は、ガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量で含有され、この化合物は、亜セレン酸の塩、セレン酸の塩、二酸化セレン(SeO 2 )、三酸化セレン(SeO 3 )およびこれらの混合物から選択される使用。
[8]
IR光導体、光センサー用カバーガラスまたはフィルターガラスとしての、[1]から[4]の1以上に記載のガラスの使用。
Claims (8)
- ガラスの総量に基づいて重量%で
SiO2 30〜85
B2O3 3〜20
Al2O3 0〜15
Na2O 3〜15
K2O 3〜15
ZnO 0〜12
TiO2 0.5〜10
CaO 0〜0.1
の酸化物、ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の少なくとも1種の酸素含有セレン化合物を含む、ヒ素およびアンチモンを含まないホウケイ酸ガラスであって、前記化合物は、亜セレン酸の塩、セレン酸の塩、二酸化セレン(SeO2)、三酸化セレン(SeO3)およびこれらの混合物から選択されるホウケイ酸ガラス。 - ガラスの総量に基づいて重量%で、
SiO2 35〜70
B2O3 3〜17
Al2O3 0〜12
Na2O 3〜12
K2O 3〜12
ZnO 0〜10
TiO2 0.5〜8
CaO 0〜0.1
の酸化物、ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の酸素含有セレン化合物を含む、請求項1に記載のヒ素およびアンチモンを含まない含有ホウケイ酸ガラス。 - ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO2 40〜70
B2O3 3〜15
Al2O3 0〜10
Na2O 3〜12
K2O 3〜12
ZnO 0〜8
TiO2 0.5〜6
CaO 0〜0.1
の酸化物、ならびにガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量の酸素含有セレン化合物を含む、請求項1または2に記載のヒ素およびアンチモンを含まない含有ホウケイ酸ガラス。 - 前記ガラスが前記成分のみからなる、請求項1から3の1以上に記載のホウケイ酸ガラス。
- −例えば炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩、水酸化物または酸化物などのガラス製造の原材料である出発成分を混合すること、
−前記混合物を少なくとも1350℃〜1550℃の温度に加熱し、これにより均質溶融体を形成すること、
−前記溶融体を造形温度に冷却し、その間またはその後に任意にガラスを造形すること
というプロセスステップを含む、請求項1から4のいずれか1項に記載のホウケイ酸ガラスの製造方法。 - 精製プロセスの後に、前記溶融体を造形のためにフロートバスに適用する、前記ガラスをダウンドロー法により造形する、または管もしくは繊維に加工する、請求項5に記載の方法。
- ガラスの総量に基づいて、重量%で、
SiO2 30〜85
B2O3 3〜20
Al2O3 0〜15
Na2O 3〜15
K2O 3〜15
ZnO 0〜12
TiO2 0.5〜10
CaO 0〜0.1
の酸化物を含む、ホウケイ酸ガラスの精製のための酸素含有セレン化合物の使用であって、前記酸素含有セレン化合物は、ガラスの総量に基づいて0.001重量%〜0.1重量%の量で含有され、この化合物は、亜セレン酸の塩、セレン酸の塩、二酸化セレン(SeO2)、三酸化セレン(SeO3)およびこれらの混合物から選択される使用。 - IR光導体、光センサー用カバーガラスまたはフィルターガラスとしての、請求項1から4の1以上に記載のガラスの使用。
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